PROVA PENETROMETRICA STATICA CON PIEZOCONO SISMICO: ESECUZIONE ED ELABORAZIONE DATI DI UNA PROVA EFFETTUATA

ALLA BOCCA DI PORTO DI LIDO – CANALE S.NICOLO’ - VENEZIA G.Bruzzo (UNINGEO s.n.c.) G.Bassato (TECNO PENTA s.a.s.) F.Roilo (DOLOMITI ROCCE s.r.l.) ABSTRACT A test called seismic piezocone penetration test (SCPTU) is described. Three small geophones has been incorporated into an electronic cone penetrometer. The combination of the seismic down-hole method and the CPT logging provide an extremely rapid, reliable and economic means of determinig stratigraphic, strength, modulus information and Vs30 in one sounding. Results of a test carried out in Bocca di Porto di Lido, Canale S. Nicolò (Venezia), are presented. Viene descritta una prova penetrometrica statica con piezocono sismico (SCPTU). Tre accelerometri sono stati incorporati in un piezocono standard. La combinazione del metodo down-hole e di una prova penetrometrica statica CPT permettono di avere a disposizione un sistema estremamente rapido ed economico per determinare la stratigrafia, le caratteristiche elastiche ed il parametro Vs30 di un terreno. In questo lavoro vengono presentati i risultati di una prova eseguita alla Bocca di Porto di Lido, Canale S. Nicolò (Venezia). INTRODUZIONE Queste note presentano una breve discussione sui risultati di una prova penetrometrica statica elettrica con piezocono sismico eseguita il 14 luglio 2004 alla Bocca di Porto di Lido, Canale San Nicolò (VE), nell’ambito del progetto MOSE.

Il cono sismico oltre all’acquisizione dei normali parametri di resistenza alla punta (qc), attrito laterale (fs) e pressione neutra (U) permette di determinare la velocità delle onde di taglio (Vs) in-situ. Modulo di taglio G La teoria dell’elasticità mette in relazione il modulo di taglio (G), la densità del suolo (ρ)

e la velocità delle onde di taglio (Vs) attraverso la seguente relazione:

2VsG ⋅= ρ Dunque, il modulo di taglio può essere determinato utilizzando i metodi sismici in-situ attraverso il calcolo della velocità delle onde di taglio. Il modulo di taglio ha valori più elevati per bassi valori di sforzo e decresce con l’incrementare degli sforzi di taglio. Nei test sismici in-situ l’ampiezza degli sforzi di taglio è generalmente bassa perciò usualmente si ottiene un modulo di taglio dinamico per livelli di sforzo molto bassi (Gmax). Il modulo di taglio (G) è una proprietà fondamentale dei terreni che mette in relazione la deformazione allo sforzo di taglio, ed è necessario in connessione a molti problemi di ingegneria geotecnica. Normativa sismica L’8 maggio 2003 è stato pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale il Decreto del Presidente del Consiglio n. 3274 del 20 marzo 2003 con cui sono state approvate nuove norme per la progettazione in zona sismica ed una nuova classificazione sismica del territorio, adeguando così l’Italia agli standard europei e mondiali. Tale normativa sismica ha messo in evidenza l’importanza, nella progettazione, oltre che dei normali parametri geotecnici del terreno di fondazione anche di quelli elastici enfatizzando l’importanza della velocità delle onde di taglio (Vs) che meglio rappresenta la variabilità geotecnica dei terreni in risposta sismica. Ai fini dell’applicazione il territorio nazionale viene suddiviso in zone sismiche ciascuna contrassegnata da un diverso valore di scuotimento sismico di riferimento espresso in termini di incremento dell’accelerazione al suolo. I valori di ag (accelerazione orizzontale massima su un suolo di categoria A) da adottare in ciascuna delle zone sismiche del territorio nazionale sono i seguenti:

Zona Valore di ag

1 0,35 g 2 0,25 g 3 0,15 g 4 0,05 g

Viene proposta, inoltre, l’adozione di un sistema di caratterizzazione geofisica e geotecnica del profilo stratigrafico del suolo mediante cinque (A - B - C - D - E) tipologie di suoli più altri due speciali (S1 e S2). Questa classificazione viene definita sulla base del parametro Vs30 che corrisponde alla velocità media di propagazione delle onde di taglio entro 30 metri di profondità dal piano di posa delle fondazioni e viene calcolata con la seguente espressione:

∑ =

=

Nii

is

Vh

V

,1

3030

dove hi e Vi indicano lo spessore e la velocità delle onde di taglio (per deformazioni di taglio γ < 10-6) dello strato iesimo, per un totale di N strati presenti nei 30 metri considerati. Dove non sarà possibile classificare il sito sulla base del valore di Vs30, si dovrà utilizzare il parametro NSPT. Le categorie di profilo stratigrafico del suolo di fondazione sono le seguenti: A. Formazioni litoidi o suoli omogenei molto rigidi caratterizzati da valori di

Vs30 superiori a 800 m/s, comprendenti eventuali strati di alterazione superficiale di spessore massimo pari a 5 m.

B. Depositi di sabbie o ghiaie molto addensate o argille molto consistenti,

con spessori di diverse decine di metri, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero resistenza penetrometrica NSPT>50, o coesione non drenata cu>250 kPa).

C. Depositi di sabbie e ghiaie mediamente addensate, o di argille di media

consistenza, con spessori variabili da diverse decine fino a centinaia di metri, caratterizzati da valori di Vs30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (15<NSPT, 70<cu<250 kPa).

D. Depositi di terreni granulari da sciolti a poco addensati oppure coesivi da

poco a mediamente consistenti, caratterizzati da valori di Vs30<180 m/s (NSPT<15, cu<70 kPa).

E. Profili di terreno costituiti da strati superficiali alluvionali, con valori di

Vs30 simili a quelli dei tipi C o D e spessore compreso tra 5 e 20 m, giacenti su di un substrato di materiale più rigido con Vs30>800 m/s.

In aggiunta a queste categorie se ne definiscono altre due per le quali sono richiesti studi speciali per la definizione dell’azione sismica da considerare: S1. Depositi costituiti da, o che includono, uno strato spesso almeno 10 m di

argille/limi di bassa consistenza, con elevato indice di plasticità (IP>40) e contenuto d’acqua, caratterizzati da un valore di Vs30<100 m/s (10<cu<20 kPa).

S2. Depositi di terreni soggetti a liquefazione, di argille sensitive, o quasiasi

altra categoria di terreno non classificabile nei tipi precedenti. Utilità del piezocono sismico Le tecniche di cross-hole e down-hole sono attualmente i test dinamici standard in-situ per la determinazione della velocità delle onde di taglio (Vs). Il costo di queti test sismici è generalmente molto alto per la necessità di una o più perforazioni e di speciali attrezzature e procedure. Il piezocono sismico può ridurre i costi associati al test sismico specialmente se la prova penetrometrica è usata come parte integrante di un regolare programma di indagini geognostiche, permettendo di determinare contemporaneamente ai normali parametri di una prova penetrometrica statica con piezocono (qc, fs, U) le velocità delle onde di taglio (Vs). La sperimentazione di un piezocono standard a cui è stato incorporato un sensore sismico per la determinazione della velocità delle onde di taglio in “down-hole” è stata descritta per la prima volta da Campanella e Robertson nel 1984 nell’ambito di un progetto di ricerca condotto dalla UBC (University of British Columbia) di Vancouver (Canada) in collaborazione con la FUGRO Inc. di Long Beach (California) nel 1980. La FUGRO Inc. ha sviluppato il primo prototipo di piezocono sismico. Modificando l’equipaggiamento è stato anche possibile, tramite la prova penetrometrica statica con piezocono sismico (SCPTU), determinare la velocità delle onde sismiche in “cross-hole” (Baldi G. et al.,1988). CARATTERISTICHE DEL PIEZOCONO SISMICO Il cono sismico TP CPL2IN SISMI impiegato per l’esecuzione di questa prova in-situ è il piezocono TECNOPENTA TP CPL2IN che presenta le caratteristiche standard secondo le normative ASTM per la misura dei parametri qc, fs e U, a cui è stato aggiunto, nella parte sommitale della sonda, un manicotto di 49 mm di diametro contenente un geofono triassiale.

Tale geofono è costituito da 3 accelerometri SERCEL HF-10 con frequenza naturale di 10 Hz, di cui uno disposto verticalmente e due orizzontalmente, ortogonali l’uno all’altro, secondo le tre direzioni X, Y e Z. Dal momento che le aste standard utilizzate per le prove penetrometriche, a sezione circolare, non permettono il mantenimento di una orientazione conosciuta del geofono, l’utilizzo di due accelerometri orizzontali posti l’uno ortogonale all’altro permette di acquisire comunque un segnale significativo dell’onda sismica trasmessa attraverso il terreno. Il sistema di acquisizione dati consiste in: • computer PC104 completo di video e interfaccia analogico digitale per la

visualizzazione grafica e registrazione delle onde sismiche S adatta alla gestione di segnali veloci (acquisizione, visualizzazione grafica e memorizzazione);

• centralina d’interfaccia con

Personal Computer per il condizionamento dei diversi sensori che compongono il piezocono;

• software di gestione del

sistema piezocono e del cono sismico: è possibile nel primo caso visualizzare l'andamento dei parametri rilevati dal piezocono, la loro registrazione

e altre funzioni; nel secondo caso è possibile registrare il segnale rilevato in profondità dai geofoni al momento dell’energizzazione. Si può visualizzare anche durante la fase di attesa l’andamento del segnale rilevato dai geofoni, memorizzare i coefficienti di amplificazione utilizzati, ripetere la prova nel caso il risultato non soddisfi, modificare in video le scale grafiche della restituzione del fenomeno.

CARATTERISTICHE TECNICHE TP CPT SISMI Caratteristiche meccaniche Piezocono CPL2IN - SISMI PUNTA CONICA Diametro 35,7 mm Altezza nominale 30.9 mm Angolo d’apertura 60° Area nominale 1000 mm2

Altezza : base cilindro - filtro 10 mm Altezza quadring 3.5 mm PIEZOCONO Area di punta 10.0 cm2

Diametro 35.7 mm Area netta 6.6 cm2

Superficie manicotto 150.0 cm2

Lunghezza manicotto 133.7 mm Area superiore manicotto 2.22 cm2

Area inferiore manicotto 3.31 cm2

Lunghezza totale punta elettrica 600.0 mm Peso complessivo 3 kg RACCORDO PIEZOCONO - ASTE Diametro 35.7 mm Lunghezza 250.0 mm Caratteristiche elettriche Resistenza alla punta (qc) Sensori 8 estensimetri da 350 ohm a ponte completo con

bilanciamento di zero Fondo Scala 500 Kg Risoluzione 0.1 Kg/cm2

Precisione < ± 1% F.S. Valore minimo misurabile -13 kg/ cm2

Deriva termica di zero < 0.05% F.S./°C Resistenza laterale (fs) Sensori 8 estensimetri da 350 ohm a ponte completo con

bilanciamento di zero F.S. 5 Kg Risoluzione 0.01 kg/ cm2

Precisione < ± 2% F.S. Valore minimo misurabile -0.55 kg/cm2

Deriva termica di zero < 0.05% F.S./°C Influenza di Rp su Rl > 1.5% F.S. di Rl Pressione neutrale (U) Sensore Trasduttore di pressione piezoresistivo F.S. 20 bar Risoluzione 0.01 bar Precisione 0.02-0.05 bar Deriva termica di zero < ± 0.05 % F.s./°C Valore minimo misurabile - 2 bar Filtro bronzo poroso (porosità 50 micrometri) Altezza filtro 6 mm Diametro 35.7 mm Olio siliconico di saturazione 100 cS Inclinazione (I) Sensore Inclinometro biassiale magnetoresistivo F.S. ± 10 gradi / ± 20 gradi Risoluzione 0.1 grado Precisione ± 0.25 % della lettura Deriva termica dello zero <0.05% F.S. /°C Temperatura Sensore Monolitico con condizionatore inserito Capo di misura - 50 + 150 °C Risoluzione 0.1°C Precisione ± 2% della scala Consumo complessivo piezocono 67 mA Temperatura esercizio - 20 + 70°C Avanzamento EST CPL Sensore Potenziometro 10 giri da 10 Kohm Risoluzione 1 mm Precisione < ± 1% della lettura

Corsa 120 mm Geofoni Distorsione Minore di 0.075% tra 0 e 20°C Frequenze spurie Sopra i 250 Hz Frequenza 10 Hz +/- 3.5% Smorzamento 68% +/-3.5% sensibilità al 68% di smorzamento

27,5V/m/s +/- 3.5%

Resistenza della bobina 395 ohm Temperatura operativa -40° +90°C Caratteristiche meccaniche Centralina TP PEN 8 CONTENITORE Dimensioni B= 308 ; L= 206 ; H =196 (mm) Peso 6 kg Grado di protezione IP 65 Caratteristiche elettriche CPU 82 C552 a 22.118 Mhz clok Covertitore A/D 12 bit ( su richiesta 16 bit) MEMORIA RP BASIC- 52 in ROM da 32 K RAM per programmi e dati da 128K espandibile a 512 K OROLOGIO DATARIO Accuratezza 1 minuto / mese Risoluzione 1 secondo I/O 8 canali analogici 12 bit +/- 2.5Vdc - 0/-5V 8 canali digitali on/off TTL 1 counter TTL 1 interupt contatto pulito WATCHDOG timer reset PORTE SERIALI n. 2 RS232 Baud rates da 300 fino a 38400 programmabile Temperatura d’esercizio -20°C/ +70 °C Corrente assorbita: - amplificatore 32 mA - totale 256 mA ( compresa il piezocono) Tensione di alimentazione 12. Vdc Tensione critica di funzionamento 11 Vdc Autonomia di funzionamento 8 h al 50% della capacità nominale della batteria Batteria alimentazione interna 12 Vdc 4 Ah Tempo di ricarica 8 ore Comando avanzamento Pulsantiera a 2 vie con tasti freccia ↑ e ↓ Cavo piezocono - centralina Diametro 9 mm Schermatura rame stagnato, copertura 80% Guaina Poliuretano, ral 1021 Conduttori 7 * .34+ 3 * .14 mm2

Sistema di gestione cono sismico

Processore 486 Velocità 133 Mhz Porte seriali 23E8h IRQ e 2E8h IRQ Porta parallela LPT1 CDROM EEPROM 93C86 Video a cristalli liquidi, 15” - scheda 2048 kByte VideoMemory Clock 8Mhz Ext. memory 128 Mb Sistema operativo Windows 98 Software di gestione cono sismico

Ambiente Lab View

SISTEMA DI ENERGIZZAZIONE Per la determinazione della velocità di propagazione delle onde di taglio (Vs) è necessario predisporre un’appropriata sorgente di segnale sismico che deve preferenzialmente generare onde di taglio di larga ampiezza, con poca o nessuna componente compressionale.

Perciò è stato utilizzato un sistema di energizzazione del terreno (sorgente delle onde di taglio) costituito da una pesante traversina di legno (dimensioni: 1500 x 250 x 250 mm), con fissate due piastre di ferro (dimensioni: 250 x 250 x 25 mm) alle terminazioni della stessa, caricata con uno stabilizzatore dell’autocarro del penetrometro in modo tale che le terminazioni della traversina siano situate ad una distanza non superiore di 3.00 metri dalla verticale di prova. Le piastre di ferro fissate alle

terminazioni della trave vengono colpite con una mazza da 18 kg di peso sostenuta da un particolare supporto ed azionata tramite un sistema a pedolo. Tale sistema permette una buona ripetibilità di energizzazione. MODALITA’ ESECUTIVE La prova SCPTU è stata spinta fino alla profondità di 45.94 m da p.c. e l’acquisizione dati è iniziata a partire da 4.00 m di profondità da p.c.

La prova è stata condotta seguendo le normative tecniche standard di una prova penetrometrica statica elettrica con piezocono ed è stata arrestata ad intervalli regolari e prestabiliti di 1.00 metro per effettuare l’acquisizione dati al

geofono triassiale incorporato nel piezocono: la prima acquisizione dati al geofono triassiale è stata effettuata ad una profondità di 5.00 metri da piano campagna per la presenza di terreni di riporto e per la breve distanza tra sorgente delle onde di taglio e geofono triassiale e quindi del piccolo tempo di arrivo da misurare. Durante l’energizzazione del terreno le aste sono state svincolate dal penetrometro in

modo tale che le vibrazioni dell’autocarro non potessero trasmettersi al geofono triassiale attraverso le aste di perforazione. Ad ogni metro di profondità l’energizzazione del terreno è quindi avvenuta colpendo la traversina, aderente al terreno, su entrambe le terminazioni in modo tale da ottenere onde sismiche di taglio con opposta polarizzazione. Ad ogni metro di profondità l’energizzazione è stata ripetuta più volte su entrambi i lati della traversina, per assicurarsi che ogni registrazione erronea fosse individuata ed eliminata, ed almeno quattro segnali sono stati “salvati” per la sucessiva elaborazione. ANALISI DEI SEGNALI L’elaborazione dei dati è avvenuta graficando e analizzando ogni singolo segnale dinamico registrato da tutti e tre gli accelerometri costituenti il geofono triassiale.

Nel caso specifico si è utilizzato in particolar modo il segnale dell’accelerometro orizzontale X che meglio rispondeva, nel corso della prova, alle sollecitazioni del terreno. Per la valutazione dei tempi di arrivo ad ogni metro di profondità è stato principalmente utilizzato il metodo del cross-over (sovrapposizione di due segnali con opposta polarizzazione) che permette di scartare i segnali erratici, individuare i segnali migliori su cui mediare e determinare con

CROSS-OVER 21 m DEPTH

-1

0

1

0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15

s

Volt

-1

0

1

0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15

s

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0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15

s

Volt

maggiore precisione i tempi di arrivo delle onde di taglio. Su ogni singolo segnale è stato inoltre utilizzato, per una migliore valutazione dei tempi di arrivo, un sistema di filtraggio semplice con media mobile (generalmente da 3 a 7 punti). I tempi di arrivo sono stati valutati con una precisione di 1 x 10-3 secondi. Dai valori dei tempi di arrivo sono state calcolate la Vs relativa al tempo di percorrenza di ogni singolo metro indagato, la Vs relativa al tempo di percorrenzza dell’onda di taglio da piano campagna sino alla profondità di indagine raggiunta e la Vs calcolata per ogni livello litologico individuato tramite il rapporto dei valori di qc e fs. Dai valori di Vs si sono infine dedotti i valori di Gmax e Vs30. OSSERVAZIONI CONCLUSIVE Il piezocono sismico si è rivelato un ottimo strumento diretto per il calcolo del parametro Vs30. La prova penetrometrica statica con piezocono simico rispetto ai tradizionali sistemi di down-hole e cross-hole è di più rapida esecuzione e più economica. I risultati ottenuti dall’esecuzione ed elaborazione di questa prova SCPTU mettono in evidenza i seguenti punti che richiedono ulteriore sperimentazione: • precisione nella determinazione dei tempi di arrivo; per il calcolo della velocità Vs su brevi intervalli di spazio è necessario una precisione molto elevata nella determinazione dei tempi di arrivo delle onde di taglio, ottenibile con una maggiore sperimentazione del sistema di acquisizione e di energizzazione; • determinazione della velocità delle onde di compressione P (che

permetterebbe insieme alla conoscenza di Vs di valutare tutti i principali parametri elastici di un terreno);

durante l’esecuzione della prova il terreno è stato anche energizzato con l’ausilio di una piastra circolare colpita da una mazza di 7 kg di peso allo scopo di ottenere una sorgente puntuale di prevalenti onde compressionali P. La valutazione dei tempi di arrivo delle onde P è resa però difficile dal propagarsi delle onde compressionali preferenzialmente lungo le aste penetrometriche.

Seismic data acquisition depth

Distance source S-wave - triaxial

geophoneArrival time S-wave Arrival time S-wave Vs to travel L L2 - L1 t2 - t1

Vs for each level of one meter

L t t Vs = L / t Vs = (L2 - L1)/(t2 - t1)(m) (m) (s) (ms) (m/s) (m) (s) (m/s)

4.40 4.65 0.016 16.0 2915.40 5.60 0.023 23.0 244 0.96 0.007 1376.40 6.57 0.026 26.0 253 0.97 0.003 3237.40 7.55 0.030 30.0 252 0.98 0.004 2448.40 8.53 0.034 34.0 251 0.98 0.004 2469.40 9.52 0.043 43.0 221 0.99 0.009 110

10.40 10.51 0.051 51.0 206 0.99 0.008 12411.40 11.50 0.054 54.0 213 0.99 0.003 33012.40 12.49 0.061 61.0 205 0.99 0.007 14213.40 13.48 0.066 66.0 204 0.99 0.005 19914.40 14.48 0.070 70.0 207 0.99 0.004 24915.40 15.47 0.074 74.0 209 0.99 0.004 24916.40 16.47 0.078 78.0 211 1.00 0.004 24917.40 17.46 0.082 82.0 213 1.00 0.004 24918.40 18.46 0.089 89.0 207 1.00 0.007 14219.40 19.46 0.094 94.0 207 1.00 0.005 19920.40 20.46 0.098 98.0 209 1.00 0.004 24921.40 21.45 0.103 103.0 208 1.00 0.005 19922.40 22.45 0.106 106.0 212 1.00 0.003 33323.40 23.45 0.110 110.0 213 1.00 0.004 24924.40 24.45 0.112 112.0 218 1.00 0.002 49925.40 25.44 0.117 117.0 217 1.00 0.005 20026.40 26.44 0.122 122.0 217 1.00 0.005 20027.40 27.44 0.125 125.0 220 1.00 0.003 33328.40 28.44 0.128 128.0 222 1.00 0.003 33329.40 29.44 0.134 134.0 220 1.00 0.006 16630.40 30.44 0.138 138.0 221 1.00 0.004 25031.40 31.44 0.142 142.0 221 1.00 0.004 25032.40 32.43 0.147 147.0 221 1.00 0.005 20033.40 33.43 0.151 151.0 221 1.00 0.004 25034.40 34.43 0.157 157.0 219 1.00 0.006 16735.40 35.43 0.160 160.0 221 1.00 0.003 33336.40 36.43 0.166 166.0 219 1.00 0.006 16737.40 37.43 0.170 170.0 220 1.00 0.004 25038.40 38.43 0.173 173.0 222 1.00 0.003 33339.40 39.43 0.178 178.0 222 1.00 0.005 20040.40 40.43 0.182 182.0 222 1.00 0.004 25041.40 41.43 0.186 186.0 223 1.00 0.004 25042.40 42.43 0.188 188.0 226 1.00 0.002 50043.40 43.43 0.191 191.0 227 1.00 0.003 33344.40 44.43 0.195 195.0 228 1.00 0.004 250

PROVA PENETROMETRICA STATICA ELETTRICA CON PIEZOCONO SISMICO

COMMITTENTECANTIERE Bocca di Lido - Canale S.Nicolò (VE)

CPT N° -

DATA TP CPL2IN SISMI - 200304

NOTE

SCPTU 03

14/07/2004

N.B. da 33.02 a 33.82 m mancata acquisizione dati

QUOTA p.c. (m s.l.m.m.)PROF. FALDA (m da p.c.)

PREFORO (m da p.c.)

-3.00

-4.00 TIPO PUNTA

0

1

2

3

4

5

6

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50

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

q c (kg/cm2)

Pro

fon

dit

à (

m)

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

f s (kg/cm2)

-2.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0U (kg/cm2)

0 1 2 3 4 5 6

f s /q c (%)

-0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8∆ U/q c

PROVA PENETROMETRICA STATICA ELETTRICA CON PIEZOCONO SISMICO

COMMITTENTECANTIERE Bocca di Lido - Canale S.Nicolò (VE)

CPT N° -

DATA TP CPL2IN SISMI - 200304

NOTE

SCPTU 03

14/07/2004

N.B. da 33.02 a 33.82 m mancata acquisizione dati

QUOTA p.c. (m s.l.m.m.)PROF. FALDA (m da p.c.)

PREFORO (m da p.c.)

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m)

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

f s (kg/cm2)

-2.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0U (kg/cm2)

0 100 200 300 400 500

V s (m/s)

PROVA PENETROMETRICA STATICA ELETTRICA CON PIEZOCONO SISMICO

COMMITTENTECANTIERE Bocca di Lido - Canale S.Nicolò (VE)

CPT N° -

DATA TP CPL2IN SISMI - 200304

NOTE

SCPTU 03

14/07/2004

N.B. da 33.02 a 33.82 m mancata acquisizione dati

QUOTA p.c. (m s.l.m.m.)PROF. FALDA (m da p.c.)

PREFORO (m da p.c.)

-3.00

-4.00 TIPO PUNTA

0

1

2

3

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40

41

42

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48

49

50

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

q c (kg/cm2)

Pro

fon

dit

à (

m)

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

f s (kg/cm2)

-2.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0U (kg/cm2)

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Tempo di arrivo onda S (s)

PROVA PENETROMETRICA STATICA ELETTRICA CON PIEZOCONO SISMICO

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QUOTA p.c. (m s.l.m.m.)PROF. FALDA (m da p.c.)

PREFORO (m da p.c.)

-3.00

-4.00 TIPO PUNTA

0

1

2

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6

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50

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

q c (kg/cm2)

Pro

fon

dit

à (

m)

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

f s (kg/cm2)

-2.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0U (kg/cm2)

100 150 200 250 300

Vs percorrenza L (m/s)

PROVA PENETROMETRICA STATICA ELETTRICA CON PIEZOCONO SISMICO

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N.B. da 33.02 a 33.82 m mancata acquisizione dati

QUOTA p.c. (m s.l.m.m.)PROF. FALDA (m da p.c.)

PREFORO (m da p.c.)

-3.00

-4.00 TIPO PUNTA

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46

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48

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50

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500

q c (kg/cm2) - Vs (m/s) - Vs (m/s)

Pro

fon

dit

à (

m)

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

f s (kg/cm2)

-2.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0U (kg/cm2)

SEISMIC PIEZOCONE PENETRATION TEST

COMMITTENTECANTIERE Bocca di Lido - Canale S.Nicolò (VE)

CPT N° -

DATA TP CPL2IN SISMI - 200304

NOTE

SCPTU 03

14/07/2004

N.B. da 33.02 a 33.82 m mancata acquisizione dati

QUOTA p.c. (m s.l.m.m.)PROF. FALDA (m da p.c.)

PREFORO (m da p.c.)

-3.00

-4.00 TIPO PUNTA

0

1

2

3

4

5

6

7

8

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50

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q c (bar) - t arrivo Vs (ms) - Vs (m/s) - Vs (m/s) - Vs (m/s)

Pro

fon

dit

à (

m)

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

f s /q c (%)

-2.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0

U (bar)

LEGENDA

q c kg/cm2 Resistenza di punta

f s kg/cm2 Resistenza di attrito laterale

f s /q c (%) Rapporto delle resistenze

U kg/cm2 Pressione neutra

t arrivo V s ms Tempi di arrivo delle onde di taglio S ad ogni metro di profondità

V s m/s Velocità delle onde S (L i /t i )

V s m/s Velocità delle onde S calcolata per ogni singolo strato di un metro (L i -L i-1 /t i -t i-1 )

V s m/s Velocità delle onde S calcolata per ogni livello litologico individuato:

da m a m4.00 8.028.02 10.2610.26 11.5411.54 14.0414.04 18.4018.40 19.3019.30 21.4621.46 28.4628.46 33.0033.00 35.3235.32 37.4837.48 41.1441.14 41.6641.66 43.4643.46 45.94

livelli litologici individuati

Livello da a Dh Vs hi/Vi

(m) (m) (m) (m/s)

1 4.00 8.02 4.02 207 0.01942 8.02 10.26 2.24 116 0.01933 10.26 11.54 1.28 330 0.00394 11.54 14.04 2.50 199 0.01265 14.04 18.40 4.36 210 0.02086 18.40 19.30 0.90 199 0.00457 19.30 21.46 2.16 222 0.00978 21.46 28.46 7.00 279 0.02519 28.46 33.00 4.54 230 0.0197

10 33.00 34.00 1.00 222 0.004530.00 0.1395

Vs 30 = 215 m/s

Livello da a Dh Vs hi/Vi

(m) (m) (m) (m/s)

1 4.40 5.40 1.00 291 0.00342 5.40 6.40 1.00 244 0.00413 6.40 7.40 1.00 253 0.00404 7.40 8.40 1.00 252 0.00405 8.40 9.40 1.00 251 0.00406 9.40 10.40 1.00 221 0.00457 10.40 11.40 1.00 206 0.00498 11.40 12.40 1.00 213 0.00479 12.40 13.40 1.00 205 0.0049

10 13.40 14.40 1.00 204 0.004911 14.40 15.40 1.00 207 0.004812 15.40 16.40 1.00 209 0.004813 16.40 17.40 1.00 211 0.004714 17.40 18.40 1.00 213 0.004715 18.40 19.40 1.00 207 0.004816 19.40 20.40 1.00 207 0.004817 20.40 21.40 1.00 209 0.004818 21.40 22.40 1.00 208 0.004819 22.40 23.40 1.00 212 0.004720 23.40 24.40 1.00 213 0.004721 24.40 25.40 1.00 218 0.004622 25.40 26.40 1.00 217 0.004623 26.40 27.40 1.00 217 0.004624 27.40 28.40 1.00 220 0.004625 28.40 29.40 1.00 222 0.004526 29.40 30.40 1.00 220 0.004627 30.40 31.40 1.00 221 0.004528 31.40 32.40 1.00 221 0.004529 32.40 33.40 1.00 221 0.004530 33.40 34.40 1.00 221 0.0045

30.00 0.1365

Vs 30 = 220 m/s

CALCOLO DI Vs 30

Calcolo sulla base dei livelli litologici

Calcolo sulla base di livelli metrici

∑ =

=

Nii

is

Vh

V

,1

3030

BIBLIOGRAFIA CAMPANELLA R.G. AND ROBERTSON P.K., 1984, “A Seismic Cone Penetrometer to Measure Engineering Properties of Soil”, Submitter to Society of Exploration Geophysicists, 54th Annual Meeting, December 2-6, 1984, Atlanta, Georgia. CAMPANELLA R.G., ASCE M., ROBERTSON P.K. AND GILLESPIE D., 1986, “Seismic Cone Penetration Test”, Geot. Eng. Div. Journal, Special Publ. N° 6, ASCE – IN SITU, 116-130. CAMPANELLA R.G., ROBERTSON P.K., GILLESPIE D., LAING N. AND KURFURST P.J., 1986, “Seismic cone penetration testing in the near offshore of the MacKenzie Delta”, Canadian Geotechnical Journal, vol. 24, 154-159. CAMPANELLA R.G. AND STEWART W.P., 1992, “Seismic cone analysis using digital signal processing for dynamic site characterization”, Canadian Geotechnical Journal, vol. 29, 477-486. CAMPANELLA R.G. AND SULLY J.P., 1992, “In situ shear wave velocity determination using seismic cone penetrometer for evaluating soil anisotropy”, Earthquake Engineering, Tenth World Conference, Balkema, Rotterdam, 1269-1274. CAMPANELLA R.G. AND DAVIES M.P., 1994, “The seismic piezocone: a practical site investigation tool”,Geophysical Characterization of Sites, Volume Preparated By ISSMFE Technical Committee #10, Oxford & IBH Publishing Co.Pvt.Ltd., New Delhi, 49-55. CAMPANELLA R.G., STEWART W.P., ROY D. AND DAVIES M., 1994, “Low strain dynamic characteristics of soils with the downhole seismic piezocone penetrometer”, Dynamic Geotechnical Testing II, ASTM STP 1213, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 73-87. CESTARI F., 1990. Prove Geotecniche in sito. Geo-Graph s.n.c., Segrate, 136-138. LAI C.G., FOTI S., GODIO A., RIX G.J., SAMBUELLI L. AND SOCCO V.L., 1999. “Caratterizzazione Geotecnica dei Terreni Mediante l’Uso di Tecniche Geofisiche”, Rivista Italiana di Geotecnica, Anno XXXIV, Supplemento al n° 3 Luglio-Settembre 2000, Pàtron editore, Bologna, 99-117. MAYNE P.W., 2001, “Stress.strain-strength-flow parameters from enhanced in-situ tests”, Proceedings, International Conference on In-Situ Measurement of Soil Properties & Case Histories, Bali, Indonesia, May 21-24, 2001, 27-48. ROBERTSON P.K., ASCE. M., CAMPANELLA R.G., GILLESPIE D. AND RICE A., 1986, “Seismic CPT to measure in-situ shear wave velocity”, 34-48.

STEWART W.P. AND CAMPANELLA R.G., 1992, “Practical aspects of in situ measurements of material damping with the seismic cone penetration test”, Canadian Geotechnical Journal, vol. 30, 211-219.