Parametri geotecnici significativi per lo studio di pericolosità geotecnica sismica di un area storica della città di Catania

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1 Parametri geotecnici significativi per lo studio di pericolosità geotecnica sismica di un area storica della città di Catania A. Cavallaro, S. Grasso e M. Maugeri Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale, Università degli Studi di Catania, Catania, Italy SOMMARIO: Il presente studio è parte di un programma di ricerca dal titolo: Scenari dettagliati e provvedimenti finalizzati alla prevenzione sismica nell area urbana di Catania, finanziato dal Consiglio Nazionale delle Ricerche - Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti (CNR-GNDT). Nella valutazione del rischio sismico degli edifici assumono una notevole incidenza i fattori di pericolosità derivanti dalle proprietà geotecniche del terreno di fondazione. Una procedura semiquantitativa basata sulla definizione dell Indice di Pericolosità Geotecnica è stata applicata per la zonazione della pericolosità Geotecnica Sismica della Città di Catania. In particolare tale procedura è stata utilizzata per lo studio di influenza delle proprietà geotecniche dei terreni localizzati in una zona centrale della città di Catania, caratterizzata da edifici storici di particolare pregio architettonico. L analisi ha quindi riguardato la valutazione dei possibili effetti locali dovuti alle caratteristiche meccaniche del terreno di fondazione attraverso la redazione di una scheda geotecnica di pericolosità, della quale a titolo di esempio è fornita un applicazione relativamente al terreno di fondazione della Chiesa della Purità di Catania. ABSTRACT: The present study is part of a research programme, namely Detailed Scenarios and Actions for Seismic Prevention of Damage in the Urban Area of Catania, financed by the National Department for the Civil Protection and the National Research Council-National Group for the Defence Against Earthquakes (CNR-GNDT). The hazard index based on geotechnical property of foundation soil assumes a considerable incidence. A semiquantitative procedure based on the definition of the geotechnical hazard index has been applied for the zonation of the seismic geotechnical hazard of the city of Catania. In particular this procedure has been applied to define the influence of geotechnical properties of soil in a central area of the city of Catania, where some historical buildings of great importance are sited. Then, in order to identify the amplification effects due to the site conditions, a geotechnical survey form was prepared, to allow a semi quantitative evaluation of the seismic geotechnical hazard for these historical buildings. In particular an evaluation of the Geotechnical Hazard Index is made for the foundation soil of the monument of the Chiesa della Purità. 1 INTRODUZIONE I risultati ottenuti dal Progetto Catania del C.N.R.- G.N.D.T. (Faccioli e Pessina, ) hanno tracciato un primo quadro del rischio sismico della città di Catania. Tale rischio, valutato in funzione dell ordine di grandezza delle perdite di vite umane e del danno atteso a Catania, è tale da rendere necessario l immediato avvio di una politica di prevenzione, in grado di fornire indicazioni concrete circa gli interventi da condurre sia sull edilizia muraria minore, sia su quella storica, sia su quella recente in cemento armato. Il presente studio è parte di un programma di ricerca dal titolo: Scenari dettagliati e provvedimenti finalizzati alla prevenzione sismica nell area urbana di Catania, finanziato dal Consiglio Nazionale delle Ricerche - Gruppo Na-

2 zionale per la Difesa dai Terremoti (CNR-GNDT). Gli obiettivi del progetto sono in particolare la caratterizzazione degli effetti di sito dovuti a fenomeni di amplificazione locale, l analisi di vulnerabilità dell area urbana di Catania e di aree limitrofe, comprendenti oltre alla valutazione di dettaglio della vulnerabilità dell edilizia, sulla base dei risultati dei rilievi LSU, anche la vulnerabilità del tessuto urbano e viario, delle reti di servizi e dei sistemi urbani; l analisi delle possibili tecniche, anche innovative, di intervento per la riduzione della vulnerabilità; la stima di vulnerabilità di beni culturali ed analisi degli interventi di riduzione della stessa. Altro aspetto peculiare per la valutazione del rischio nella città di Catania è quello legato alla presenza di cavità di tipo naturale e/o antropico, all interno delle quali sono anche presenti beni archeologici e monumentali. Al progetto, sinteticamente chiamato Progetto Catania, afferiscono nove Unità di Ricerca che articolano le loro attività in temi e sottotemi. L attività dell Unità di Ricerca n. 1 riguarda la valutazione degli effetti di sito a Catania, che può essere esaminata a diversi livelli di approfondimento, come previsto nel Manual for Zonation on Seismic Geotechnical Hazards, edito dal Technical Committee for Earthquake Geotechnical Engineering (TC4, 1999). Secondo tale manuale, redatto nell ambito dell International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, i fattori di rischio geotecnico sismico sono la amplificazione sismica locale, l instabilità dei pendii e la liquefazione. I tre livelli di approfondimento previsti riguardano: un primo livello basato su informazioni prevalentemente di tipo sismologico e geologico, un secondo livello basato su dati geotecnici di routine e su valutazioni del rischio geotecnico con metodi di punteggio e pesi, un terzo livello basato su indagini geotecniche approfondite in campo statico e dinamico e su una modellazione analitica dei fenomeni in campo monodimensionale ed in qualche caso anche bi-tridimensionale. Il primo livello di microzonazione del rischio sismico geotecnico e quindi degli effetti di sito è generalmente applicato nei casi in cui esistano poche informazioni, come per esempio nei paesi in via di sviluppo, ed in genere sono limitate alla sola sismicità storica ed alle carte geologiche. Negli altri casi vengono effettuate il più delle volte microzonazioni sismiche di secondo livello, mentre le microzonazioni di terzo livello sono effettuate soltanto in ristrette aree campione, laddove un elevato rischio sismico, come nel caso del centro abitato di Catania, richiede valutazioni particolarmente accurate. Nel centro abitato di Catania sono stati rilevati la totalità degli edifici, sia pubblici che privati, mediante una nuova scheda speditiva di censimento.tuttavia, l impiego di una scheda speditiva necessita di validazioni su un numero cospicuo di edifici, su cui andranno eseguite indagini accurate sulle caratteristiche geotecniche del terreno. Tali prove, unitamente all impiego di procedure di microzonazione geotecnica di terzo livello, basata su metodi di punteggio e pesi, consentirà anche la formulazione di spettri sito dipendenti nonché la definizione di input sismici significativi per ogni tipologia costruttiva. Nel presente articolo viene illustrata una procedura semiquantitativa di secondo livello per la valutazione della pericolosità geotecnica sismica mediante la definizione di un indice di pericolosità, espresso in funzione delle caratteristiche geotecniche locali del terreno di fondazione. L indagine svolta ha riguardato i siti su cui insistono alcuni edifici storici della città di Catania ed ha consentito di pervenire ad una valutazione della pericolosità geotecnica del territorio comunale relativa agli stessi edifici. Per quanto riguarda la stima di vulnerabilità dei beni culturali è stata recentemente messa a punto una scheda di vulnerabilità delle chiese, che è stata tarata sui danni del terremoto umbromarchigiano. Deve essere maggiormente attenzionato lo studio della sismicità storica dei monumenti, nonchè delle eventuali sottostanti cavità, poiché in qualche caso gravi danni ai monumenti si possono manifestare anche per terremoti di media intensità, in città relativamente distanti dall epicentro, come nel caso della Cattedrale di Noto; inoltre, è da sottolineare che l analisi del loro comportamento strutturale assume particolare importanza per una migliore calibrazione delle strategie di restauro e di prevenzione. La Sicilia Orientale rappresenta una tra le aree a più elevata sismicità nel territorio nazionale. Dati macrosismici di terremoti avvenuti negli ultimi 5 anni documentano numerosi eventi di elevata intensità (superiore al IX grado MCS). La città di Catania è stata danneggiata nel passato da numerosi terremoti ed in particolare dal terremoto dal 1169 con intensità MCS pari ad XI, dal terremoto del 1693 con intensità MCS pari a X e dal terremoto del 1818 con intensità MCS pari a VIII (Boschi et al., 1995). Nell ambito del programma di ricerca, denominato Progetto Cata-

3 nia, è stato scelto quale sisma di scenario per la città di Catania, l evento sismico avvenuto nel Gennaio del 1693, caratterizzato da un periodo di ritorno di circa 3 anni. Per questo terremoto è stata stimata una magnitudo (Richter) M = 7 ed una accelerazione massima al suolo a- max =.35g.Tale dato, insieme alla notevole densità di edificazione dei centri abitati, in gran parte caratterizzati da edifici in muratura o da edifici realizzati senza adottare criteri antisismici, conduce alla definizione di un elevatissimo rischio sismico, prospettando la possibilità, in caso di ripetizione di un evento sismico di forte intensità, di significative perdite in termini di vite umane ed economici. UBICAZIONE DELL AREA IN ESAME E LINEAMENTI MORFOLOGICI L area di interesse per lo studio di influenza delle proprietà geotecniche dei terreni sulla valutazione dell Indice di Pericolosità Geotecnica Sismica è ubicata nel Centro storico di Catania. Più precisamente essa è sita tra le vie: S. Maddalena, del Bambino e della Purità, nei pressi della Chiesa della Purità di Catania, nel tratto più settentrionale di un alto morfologico riferibile al fronte di una colata lavica etnea del 698 A.C. circa. Il sito fa da limite a due differenti ambienti morfologici e precisamente uno vulcanico e l altro lacustre, quest ultimo conseguenza dello sbarramento lavico di un sottobacino idrografico. Sull alto morfologico procedendo verso sud si è sviluppato il tessuto urbano più antico di Catania, modificatosi successivamente sino al secolo XXVIII, tempo in cui la scarpata lavica fungeva da confine urbano. Ciò è messo in evidenza dalle differenti quote le quali, pur con le modificazioni apportate dall urbanizzazione più recente, sottolineano un incremento di valori di circa 16m tra P.zza S. Agata La Vetere (34 m.s.l.m.) e la massima quota dell area in esame (5,1 m.s.l.m.). questi lineamenti, messi in evidenza dai sondaggi meccanici, fanno ritenere che il declivio, che delimitava il tratto meridionale della città vecchia, fosse adibito in tempi storici a discarica per il notevole accumulo di materiale di riporto ritrovato. Tale apporto il cui volume è stato valutato in 15- mc ha addolcito l acclività del pendio secondo il valore dell angolo di riposo del materiale, il cui fronte è disposto parallelamente al tratto iniziale di via del Plebiscito (incrocio con la via S. Maddalena). Sembra infatti che l area in esame si trovi all incirca sul bordo meridionale del vecchio Lago di Nicito formatosi per sbarramento lavico e in corrispondenza del quale oggi si estende verso nord sino ad oltre P.zza Roma quel tratto di Città, urbanisticamente recente (tardo 8 9), caratterizzata da una superficie lievemente ondulata e a bassissima acclività (1 3 %) (Figura1). 3 PROGRAMMA DI INDAGINE E CARATTERISTICHE GEOTECNICHE DEI TERRENI L area interessata si estende per circa.9 mq ed è compresa tra quota 51,1 m.s.l.m. (sondaggio S5) e quota 41, m.s.l.m. con acclività media del 9% circa. La massima profondità di investigazione è pari a m. In Figura viene riportata la localizzazione delle perforazioni e delle prove in sito. Dalla elaborazione dei dati di superficie e di quelli geognostici relativi alla campagna d indagine espletata, la successione stratigrafica dell area di progetto e di quelle immediatamente al contorno procedendo dall alto verso il basso risulta caratterizzata da: - materiale di riporto, per una profondità compresa tra e 3 m, che affiora limitatamente al versante su cui si ubica l area indagata; costituito da materiale di risulta di vecchie murature, di resti di mattoni e di tegole di argille cotte, il tutto immerso in una matrice limososabbiosa nerastra. Lo spessore accertato é compreso tra,5m (S1) e 7,9 m (S6); - sedimenti lacustri recenti, per una profondità compresa tra 3 e 6 m, del Lago di Nicito che non affiorano nell area di progetto, ma sono stati riscontrati in scavi lungo via Lago di Nicito, via Androne, via Rocca Romana, Piazza Roma ecc. Sono caratterizzati da limi e argille nerastre con lenti di sabbie e ciottoli prevalentemente arenacei; frequenti le lenti torbose a matrice limoso-sabbiosa, sature d acqua. Si tratta di sedimenti normalconsolidati ad elevata compressibilità. Non sono stati intercettati dai sondaggi geognostici di progetto; lave storiche, (~ 698 A.C.), per una profondità superiore a 6 m, affiorano fuori dall area in esame in corrispondenza del piano di fondazione di alcuni edifici ubicati in via del

4 Figura 1. Distribuzione litologica nelle aree al contorno dell ex Chiesa Della Purità. 1) Riporto; ) Limi e sabbie lacustri del Lago di Nicito; 3) Lave storiche (698 A.C.); 4) Argille Pleistoceniche; Ubicazione dell area. Bambino, via Monte Vergine, via del Plebiscito e in corrispondenza di un fronte di cava abbandonata (via Castromarino) nei pressi di via Rocca Romana alta. Nell area in studio sono state intercettate in tutti gli otto sondaggi geognosti a profondità dal p.c. compresa tra

5 Figura. Ubicazione delle indagini geognostiche nell area di progetto.,5 m e 7,9 m, per spessori compresi tra 4,3 m (S7) e 1,5 m (S1). Si tratta di prodotti lavici provenienti da bocche effusive molto basse dell edificio vulcanico etneo. Litologicamente sono costituite da una successione di lave compatte, lave bollose, lave scoriacee cui si intercalano lenti di materiale vulcanoclastico. La massa compatta, poco alterata, è generalmente attraversata da fratture con superfici ad andamento liscio-ondulato. Poggiano in modo discontinuo sulle: - argille marnose gialle, non affioranti nell area in esame ma riscontrate in scavi per fondazioni di edifici in P.zza Montessori, P.zza S. Maria del Gesù, P.zza Lanza. Nell area di progetto sono state intercettate dal sondaggio S7 alla profondità di 1 m dal p.c. Si tratta di sedimenti marini argillosi di colore giallo ocra con venature grigio-azzurre, costituite da una massa uniforme compatta. Granulometricamente rientrano nel campo delle argille con limo, plastiche, coesive, il cui spessore accertato durante l indagine geognostica é di 4, m. L età é pleistocenica, (~.5-1,8 M.A.). Il materiale di riporto presenta valori di coesione pari a 5 kpa e valori di angolo di resistenza al taglio compresi tra 3 e 33. Il materiale di origine piroclastica, presente in varia forma, è caratterizzato da valori di angolo di resistenza la taglio pari a 48. Le argille gialle presentano valori di coesione pari a kpa e valori di angolo di resistenza al taglio di circa. I blocchi di lava prelevati sono stati sottoposti a prove di compressione assiale non confinate. I valori di RQD (Rock Quality Designation) ottenuti per i blocchi di lava sono compresi tra il 4 % e l 89 %. 4 DETERMINAZIONE DELLA VELOCITÀ DELLE ONDE DI TAGLIO DA PROVE IN SITO I risultati ottenuti dalle prove penetrometriche dinamiche eseguite nell area in esame sono stati utilizzati per ottenere i valori delle velocità delle onde di taglio necessari per la valutazione dell indice di pericolosità geotecnica dell area in esame. La figura 3 mostra i valori delle velocità delle onde di taglio ottenuti per mezzo delle seguenti correlazioni empiriche basate su prove di penetrazione dinamica (SPT) o sui risultati di laboratorio:

6 a) Ohta e Goto (1978): V S Z = ( NSPT ) α β (1).33 dove: V = velocità delle onde di taglio (m/s), N s SPT = numero di colpi SPT, Z = profondità (m), α = fattore d'età (Olocene = 1., Pleistocene = 1.33), β = fattore geologico (argille = 1., sabbie = 1.86). b) Yoshida e Motonori (1988): V S.5.14 ( N ) σ' = β () SPT v dove: V s = velocità delle onde di taglio (m/s), N SPT = numero di colpi SPT, σ' vo= pressione verticale, β = fattore geologico (qualunque terreno = 55, sabbia fine = 49). Nota la velocità delle onde di taglio è possibile valutare i valori del modulo di taglio attraverso la seguente relazione: G o = ρ V s dove ρ = densità di massa. c) Jamiolkowski et. al. (1995): G o σ '. m p. a = (4) 1. 3 e dove: σ' m = (σ ' v + σ' h )/3; p a = 1 bar è una pressione di riferimento; G o, σ' m e p a sono e- spresse nella stessa unità di misura. I valori assunti dai parametri che compaiono nell'eq. (4) sono uguali ai valori medi che risultano dalle prove di laboratorio eseguite su argille quaternarie Italiane e su sabbie ricostituite. Un'equazione simile fu proposta da Shibuya e Tanaka (1996) per i depositi di argilla dell'era Olocene. I valori di G o ottenuti con i metodi sopra indicati sono inoltre riportati in Figura 4. Il metodo di Jamiolkowski et al. (1995) è stato applicato considerando un dato profilo dell'indice dei vuoti e di K o. Si è osservato un buon accordo fra i risultati i valori del modulo di taglio iniziale ottenuti per mezzo delle correlazioni empiriche proposte. Peraltro nel complesso l'eq. (4) sembra stimare in maniera più accurata l'andamento di G o con la profondità consentendo di ricavare una relazione in grado di interpolare i valori ottenuti dalle altre relazioni utilizzate, come si può osservare dalla Figura 4. (3) 5 VALUTAZIONE DELLA PERICOLOSITÀ GEOTECNICA SISMICA Al fine di valutare il rischio sismico di un sito tenendo conto dell influenza di possibili effetti locali riconducibili alla natura geologica ed alle proprietà geotecniche dei terreni che interagiscono con le strutture, è stata messa a punto una procedura semplificata per la valutazione di un indice di pericolosità geotecnica (Cascone et al., 1997, 1999). La determinazione di tale indice viene effettuata mediante l impiego di una scheda di penalità (Castelli et al., Cavallaro et al., ) lievemente modificata nell ambito di questo studio. Nella scheda, riportata in Figura 5, vengono prese in considerazione alcune condizioni locali ritenute significative ai fini della valutazione della pericolosità di un dato sito: - In primo luogo viene dato rilievo alle caratteristiche stratigrafiche del deposito espresse sinteticamente in termini di velocità di propagazione delle onde di taglio nel terreno; le penalità sono attribuite in funzione dell effetto prodotto da una certa distribuzione di velocità V S con la profondità sulla risposta sismica del deposito considerato. - La profondità della falda d rispetto al piano di campagna viene considerata significativa solo per d < 1 m; le penalità crescono al decrescere di d per tener conto della riduzione dello stato tensionale efficace in prossimità delle fondazioni dell opera.

7 V s [m/sec] H [m] Ohta e Goto (1978) Yoshida e Motonori (1988), sabbia fine Yoshida e Motonori (1988), qualunque terreno 1 Figura 3. Velocità delle onde di taglio in funzione della profondità. G o [MPa] H [m] Jamiolkowski (1995) Ohta e Goto (1978) Yoshida e Motonori (1988), sabbia fine Yoshida e Motonori (1988), qualunque terreno 1 Figura 4. Modulo di taglio in funzione della profondità.

8 - La morfologia, l angolo di pendenza locale e la distanza da bordi di ciglio definiscono condizioni topografiche di potenziale amplificazione del moto al suolo, come per esempio nel caso di cresta. - La presenza di cavità, in alcuni casi naturali come avviene per i canali che si formano a seguito del raffreddamento della coltre superficiale durante le eruzioni vulcaniche, in altri artificiali come la realizzazione di cisterne, pozzi, gallerie e cunicoli a modesta profondità rispetto al piano di fondazione degli edifici, produce in generale una amplificazione del moto al suolo; tuttavia nel caso di presenza di edifici la cavità può esercitare una attenuazione del moto alla base dell edificio per effetto della interazione terreno-struttura. - La distanza degli edifici da faglie sismogenetiche rappresenta un dato significativo nell ambito della valutazione della esposizione sismica degli edifici medesimi; infatti gli e- difici posti in prossimità di una faglia possono essere sensibilmente danneggiati a seguito dello scorrimento relativo tra le superfici a contatto, anche a causa della scarsa attenuazione subita dalle onde sismiche nel breve percorso compiuto. - La presenza di stratificazioni orizzontali a forte contrasto di velocità può contribuire in maniera significativa alla variazione dello stato tensio-deformativo indotto dal sisma e del periodo proprio di vibrazione di tale strato di terreno generando possibili elevati fenomeni di amplificazione. Tali fenomeni dipendono dal grado del contrasto e dalla profondità della superficie di discontinuità. - I terreni argillosi sottoposti ad azioni cicliche mostrano una progressiva degradazione della resistenza, tanto più rilevante quanto maggiore è il numero di cicli di carico e quanto più e- levate sono le deformazioni. I fattori che influenzano tale degradazione sono stati investigati sperimentalmente da Vucetic e Dobry (1988). In particolare Tan e Vucetic (1989) hanno dimostrato che la degradazione della resistenza è tanto maggiore quanto minore è l indice di plasticità dell argilla. Si sono pertanto introdotte delle penalità crescenti al decrescere di I P. - La prossimità di un sito o di un edificio a discontinuità laterali può determinare, a seconda dei litotipi a contatto, fenomeni di riflessione e rifrazione, assorbimento e attenuazione. - La franosità di un sito costituisce un fattore di primaria importanza nella definizione della pericolosità geotecnica. In condizioni sismiche, infatti, le tensioni tangenziali indotte dal carico dinamico e il conseguente incremento delle pressioni interstiziali possono instabilizzare masse di terreno di versanti stabili in condizioni statiche, ovvero possono determinare la riattivazione di frane lungo superfici di scorrimento preesistenti. - Nei depositi sabbiosi saturi sottoposti all azione sismica si può manifestare il fenomeno della liquefazione; la suscettibilità di un deposito alla liquefazione dipende da numerosi fattori quali la resistenza al taglio del terreno, la densità relativa, il contenuto di fine, la profondità della falda, lo stato tensionale e naturalmente l azione sismica. Poiché gli effetti della liquefazione sugli edifici possono rivelarsi drammatici si è ritenuto opportuno introdurre delle penalità commisurate o al rischio di liquefazione stimato mediante criteri empirici reperibili in letteratura o, qualora si disponga di risultati di prove penetrometriche, al valore dell indice di liquefazione definito da Iwasaki et al. (1978). La scheda ha validità generale e pertanto non tutte le voci devono necessariamente trovare applicazione nello studio di una specifica area. In particolare si presenta nel seguito una applicazione della procedura illustrata per valutare la pericolosità geotecnica dei siti ove sorgono alcuni edifici storici della città di Catania. Per tale caso specifico non trovano applicazione le penalità relative alla distanza da faglie sismogenetiche in quanto il terremoto di scenario è associato alla scarpata Ibleo-Maltese, posta ad alcuni chilometri al largo della costa orientale. Sono state quindi compilate alcune schede di pericolosità, relative agli edifici in esame; le colonne stratigrafiche ottenute mediante i sondaggi interessano, in generale, profondità non superiori a 5 m. Al fine di conseguire una sintesi dei dati, tale spessore di terreno è stato discretizzato in quattro unità stratigrafiche principali cui sono stati attribuiti valori mediati delle velocità di propagazione delle onde di taglio. Inoltre tale schematizzazione ad intervalli semplifica la effettiva natura disomogenea del terreno, poiché trascura la presenza di eventuali lenti di spessore modesto all interno del deposito. Tutto ciò ha quindi reso possibile il calcolo dell indice di pericolosità geotecnica I PG per il gruppo di edifici in esame.

9 PARAMETRI DEL TERRENO TIPO DI TERRENO VELOCITÀ ONDE DI TAGLIO[m/s] Prof.[m] CONTRASTO VELOCITÀ ONDE DI TAGLIO Prof.[m] DEGRADAZIONE CICLICA DELLA RESISTENZA DISTANZA DA DISCON- TINUITÀ LATERALI DISTANZA DA FAGLIE SISMOGENETICHE [m] CAVITÀ MORFOLOGIA PENDENZA LOCALE FRANOSITÀ PROFONDITÀ DELLA FALDA SUSCETTIBILITÀ ALLA LIQUEFAZIONE PERICOLOSITÀ (BASSA) (MEDIA) (ALTA) ROCCIA E TERRENI COMPATTI TERRENI MEDIAMENTE COMPATTI V S >5m/s <V S <5 m/s TERRENI SOFFICI V S <m/s V S < m/s < V S <5 V S >5 m/s m/s I P >5 <I P <5 1< I P < -.5 d>1m d>1 assenti pianura - 1 i<5-1 Terreno stabile d>1m bassa m<d<1m 1 5<d<1 1 vicine d<5m - 1 pendio 1-5 <i< Frana quiescente - 4 5m<d<1m 1 media <d<5m <d<5 Sottostanti z<1m - 3 cresta - 3 i>15-4 Frana attiva 4-6 d<5m alta 4-8 Figura 5. Scheda per la valutazione della pericolosità geotecnica sismica.

10 Tale parametro, in base alla suddivisione del territorio catanese in 5 classi omogenee di pericolosità (Cascone et al., 1999): bassa (.5 I PG 4), media (4.5 I PG 6), medio-alta (6.5 I PG 8), alta (8.5 I PG 1) e molto alta (I PG > 1), ha consentito di determinare una distribuzione puntuale della pericolosità geotecnica per gli edifici indagati. In Tabella 1 vengono riportati i valori degli indici di pericolosità geotecnica valutati per l area in esame, ubicata tra le vie S. Maddalena, del Bambino e della Purità, nei pressi della Chiesa della Purità di Catania, nel tratto più settentrionale di un alto morfologico riferibile al fronte di una colata lavica etnea del 698 A.C. circa. Infine, sebbene si sia riscontrato (Cascone et al., 1999, Maugeri e Vannucchi, 1999) che, per alcuni siti ubicati in prossimità della costa centro-meridionale della città (nell intorno dell area portuale) sussista il rischio di liquefazione, tale elemento, di cui si terrà conto nella definizione di una scheda di pericolosità geotecnica di livello più approfondito, non è stato preso in considerazione in questa sede per l assenza di edifici in tali siti. Tabella 1. Indici di Pericolosità Geotecnica. Sondaggio Indice di Pericolosità Geotecnica S 7 S3 8.5 S4 8.5 S5 8.5 S6 9.5 S7 11 S8 9.5 Il sondaggio S5 è rappresentativo del terreno di fondazione della Chiesa della Purità. 6 CONCLUSIONI Nel presente lavoro viene illustrata una possibile applicazione della scheda per la valutazione della pericolosità sismica geotecnica di alcuni edifici storici ricadenti nella città di Catania. A tal fine sono stati utilizzati i risultati ottenuti attraverso un indagine geotecnica condotta nel sito in esame. Particolare attenzione è stata data ai valori ottenuti dalle prove penetrometriche dinamiche. Da un analisi dei risultati ottenuti si rileva che la zona indagata si configura con pericolosità geotecnica medio-alta o alta. In particolare per il terreno di fondazione della Chiesa della Purità il valore dell indice di pericolosità geotecnica I PG = 8.5, risulta elevato. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI Boschi, E., Ferrari, G., Gasperini, P.,Guidoboni, E., Smriglio, G., & Valensise, G Catalogo dei forti terremoti in Italia dal 461 a.c. al 198, ING-SGA, Ozzano Emilia (BO), Italy. Cascone, E., Castelli, F., Crespellani, T., & Maugeri, M Influenza dei fattori geotecnici sulla esposizione sismica degli edifici. 8 Convegno Nazionale l Ingegneria Sismica in Italia, Taormina (ME), 1-4 Settembre 1997: Cascone, E., Castelli, F., Grasso, S., & Maugeri, M. 1999a. Valutazione della pericolosità geotecnica sismica per gli edifici pubblici della città di Catania. 9 Convegno Nazionale l Ingegneria Sismica in Italia, Torino, -3 Settembre Cascone, E., Castelli, F., Grasso, S., & Maugeri, M. 1999b. Zoning for soil liquefaction at Catania city (Italy). Proceedings of the International Conference on Earthquake Resistant Engineering Structures 99: Castelli, F., Cavallaro, A., S.,Grasso, S., & Maugeri, M.. Seismic Geotechnical Hazard of the city of Catania. Proceedings of the 3 rd Japan-Turkey Workshop on Earthquake Engineering, Istanbul, February 1-5,. Cavallaro, A.,Cocina, S.,Grasso, S., & Maugeri, M.. Pericolosità geotecnica sismica del patrimonio storico culturale della città di Catania. Convegno Geoben Condiziona-

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