COMUNE DI MONTEMARCIANO PROVINCIA DI ANCONA

Transcript

1 COMUNE DI MONTEMARCIANO PROVINCIA DI ANCONA Committente: Comune di Montemarciano. Oggetto: Progetto per l adeguamento strutturale e la messa a norma del nido di infanzia Il colibri, in via Abruzzo 1. Relazione geologica e sismica Chiaravalle, marzo 2011 Dr. Geol. Marco Manfredi Via Fabriano, Chiaravalle (AN) tel. 071/ cell. 338/ Iscritto all O.R.G. delle Marche n. 320 P.I C.F. MNFMRC62S29C615T

2 Committente: Comune di Montemarciano Progetto per l adeguamento strutturale e la messa a norma del nido di infanzia Il colibri in via Abruzzo 1. Relazione geologica e sismica Indice 1. Premessa... pag Metodologia dell indagine... pag Scopo dell indagine... pag Inquadramento topografico... pag Descrizione geologica e geomorfologica dell area... pag. 3 Geologia... pag. 3 Geomorfologia... pag Cenni di idrologia superficiale e sotterranea... pag Descrizione geologica di dettaglio del sito indagato... pag Caratteristiche geotecniche dei terreni indagati... pag Mappa di pericolosità sismica, categoria del suolo ed azione sismica... pag. 7 o Mappa di pericolosità sismica riferita al suolo riferita al suolo di categoria A (OPCM 3519 del 28/04/06)... pag. 7 o Categoria del suolo di fondazione... pag. 8 Generalità... pag. 8 Velocità delle onde sismiche e parametro Vs pag. 8 o Azione sismica (approccio semplificato)... pag. 10 o Azione sismica (risposta sismica locale)... pag Sismicità di riferimento, terremoto di progetto... pag. 13 Generalità... pag. 13 o Terremoto di progetto... pag. 15 Approcio storico-bibliografico... pag. 15 Approcio analitico... pag. 16 Classificazione macrosismica dei Comuni italiani... pag Verifica di stabilità del versante... pag Liquefazione dei terreni... pag Conclusioni... pag Elenco degli allegati... pag. 19 2

3 1. Premessa. Su incarico dell Amministrazione Comunale di Montemarciano, è stata svolta un indagine integrativa a quella effettuata nel settembre 2008 a seguito delle modifiche apportate dal Progettista all intervento precedentemente ipotizzato. L indagine è stata condotta secondo quanto previsto dal DM del 14/01/2008 Norme Tecniche per le Costruzioni. La presente relazione integra anche i risultati della precedente indagine e pertanto la sostituisce ed aggiorna a tutti gli effetti. 2. Metodologia dell indagine. L indagine del settembre 2008 era stata svolta mediante: ricerca e reperimento di studi ed indagini relativi al sito ed ai terreni ivi presenti; rilevamento geologico e geomorfologico volto all identificazione delle unità litologiche presenti ed ai principali fenomeni morfogenetici in atto o passati; esecuzione di n. 2 sondaggi a rotazione (S1 ed S2) con carotiere da 120 mm per un totale di 16 metri; esecuzione di n. 1 prova penetrometrica statica (cpt1) per un totale di 11,2 metri; studio idrologico di massima volto alla individuazione dei principali elementi del reticolo superficiale e livelli di falda sotterranei tramite misure freatimetriche nei fori d indagine e nel piezometro posto in cpt1 dopo 24 ore dall esecuzione della prova; Il supplemento d indagine è stato effettuato mediante: esecuzione di n. 1 saggio (Saggio1) con escavatore un totale di 2,7 metri; esecuzione di uno stendimento sismico tipo MASW per la valutazione del parametro Vs 30, tramite sismografo digitale della SARA electronic instruments s.r.l. ed elaborata con software MASW. interpretazione dei dati complessivi ricavati dalle indagini. 3. Scopo dell indagine. Lo studio è stato indirizzato a: individuare le unità litologiche e litotecniche di dettaglio presenti nel sito; definire le caratteristiche geomeccaniche dei terreni identificati; valutare la fattibilità dell opera. 4. Inquadramento topografico. Il sito indagato ricade all interno del territorio del Comune di Montemarciano: cartograficamente si colloca nella Tavoletta IGMI 117 I NO Chiaravalle, in scala 1:25000 e nella sezione del C.T.R. della Regione Marche, in scala 1: (allegati n. 1 e n. 2). 5. Descrizione geologica e geomorfologica dell area. Geologia 3

4 L area in oggetto insiste sui terreni marini pelitici del Pleistocene inferiore costituiti da argille limose e limi argillosi grigi sovraconsolidati, stratificati, con variabile contenuto calcareo e con livelli o lenti di sabbie fini bene addensate, raramente debolmente cementate (allegato n. 5). La stratificazione è spesso evidenziata da giunti di strato sabbiosi. La fratturazione è evidenziata da patine scure; il grado di fratturazione della formazione in posto è elevato. La formazione in posto presenta generalizzate coperture detritiche (colluvioni) dello spessore di 2,5 3,4 metri. La giacitura del substrato appare sostanzialmente suborizzontale. Geomorfologia Il sito oggetto d indagine (foto 1) è posto in posizione pianeggiante, lungo un versante a blanda pendenza che ha subito evidenti modifiche antropiche legate all urbanizzazione che ha generato ampie gradonature suborizzontali. Il versante, nel complesso, appare sostanzialmente stabile, e privo di forme morfologiche legate a fenomeni gravitativi. La pendenza media complessiva del versante è di circa 4-5. L opera in oggetto è localizzata alla quota di circa 80 m. s.l.m.. La recente cartografia del P.A.I. (Regione Marche Tav. RI 21b) non classifica l area d indagine per nessun tipo di rischio idrogeologico (allegato n. 4). Foto 1 6. Cenni di idrologia superficiale e sotterranea. L area in oggetto rientra nel bacino idrografico del fiume Esino. Data la trasformazione antropica che l area, nel suo complesso ha ricevuto, non esistono tracce di forme superficiali di deflusso; le acque meteoriche vengono smaltite sia per flusso laminare superficiale, sia per infiltrazione, sia attraverso opportune opere di canalizzazione e smaltimento. Alla data di esecuzione delle prime indagini (22 settembre 2008) non è stata osservata presenza di acqua nei fori d indagine. La misurazione effettuata dopo 24 ore dall istallazione, nel piezometro posto in cpt1 non ha evidenziato presenza di acqua. Non si esclude la possibilità di deboli percolazioni nei livelli sabbiosi nei periodi più umidi. Il 09/03/2011, data di esecuzione del saggio 1 è stata osservata presenza di acqua a fondo scavo il cui livello si è stabilizzato a 2,43 m. dal p.c.. 4

5 7. Descrizione geologica di dettaglio del sito indagato. Dalle indagini effettuate è stata ricostruita la successione stratigrafica dell area di sedime dell edificio. La successione stratigrafica risulta così composta: RIPORTO E TERRENO VEGETALE: Sondaggio S1: dal p.c. a 0,80 m. Sondaggio S2: dal p.c. a 0,30 m. Prova statica cpt1: dal p.c. a 0,60 m. Saggio 1: dal p.c. a 1,50 m. Limi argillosi debolmente sabbiosi marrone scuro con presenza di materia vegetale decomposta. In prossimità dell edificio esistente sono presenti riporti di materiale simile frammisto a frammenti laterizi e ghiaia, prevalenti in superficie. I terreni presentano scadenti caratteristiche geotecniche. COLLUVIONI: Sondaggio S1: da 0,80 a 2,50 m. Sondaggio S2: da 0,30 a 3,30 m. Prova statica cpt1: da 0,60 a 3,40 m. Saggio 1: da 1,50 a 2,70 m. Nei sondaggi n. 1 e 2, dalla sommità fino a circa 2,0 metri dal pc, prevalenza di materiali granulari quali limi sabbiosi, sabbie limose beige chiaro e beige scuro, addensati ed induriti per essiccamento, con abbondanti concrezioni carbonatiche e frustoli vegetali. Da 2,0 metri dal p.c. fino alla base, prevalenza di materiali prevalentemente coesivi quali limi argillosi, localmente debolmente sabbiosi, nocciola, consistenti, induriti per essiccamento, con frustoli carboniosi ed abbondanti concrezioni carbonatiche in noduli, patine e croste. L indurimento del terreno, conseguente all effetto di essiccazione, conferisce all ammasso interessato caratteristiche geomeccaniche solo apparentemente buone e variabili con il grado di umidità. Nel saggio 1 la situazione appare inversa: si osservano terreni prevalentemente coesivi (limi argillosi marroni) nei primi 0,70 metri e terreni prevalentemente granulari (limi sabbiosi beige) alla base. Il passaggio con la sottostante unità è graduale ed è stato posto in corrispondenza dell incremento di resistenza. ELUVIONI: Sondaggio S1: da 2,50 a 4,40 m. Sondaggio S2: da 3,30 a 5,00 m. Prova statica cpt1: da 3,40 a 5,40 m. Limi argillosi grigio-verdi con striature grigiastre, con frustoli carboniosi ed abbondanti concrezioni carbonatiche in noduli, patine e croste, consistenti, essiccati. Presenza di sottili livelli sabbiosi ocracei. Presenza di patine di ossidazione ocracee e striature grigio-verdastre limo argillose. Forte grado di alterazione. SUBSTRATO ALTERATO : 5

6 Sondaggio S1: da 4,40 a 7,50 m. Sondaggio S2: da 5,00 a 6,80 m. Prova statica cpt1: da 5,40 a 8,40 m. Limi argillosi grigio-verdastri, sovraconsolidati, decompressi, con frequenti livelli e giunti di strato sabbiosi ocracei, consistenti. Variamente diffusa la fratturazione evidenziata da patine di alterazione scure. La stratificazione è evidenziata da spalmature sabbiose. Alla sommità sono presenti frustoli carboniosi. SUBSTRATO POCO ALTERATO-INTEGRO: Sondaggio S1: da 7,50 a fine foro. Sondaggio S2: da 6,80 a fine foro. Prova statica cpt1: da 8,40 a fine foro. Limi argillosi grigi, grigio-verdastri, molto consistenti, sovraconsolidati e debolmente decompressi con frequenti livelletti (fino a centimetrici) e giunti di strato sabbiosi grigi, subordinatamente ocracei. Variamente diffusa la fratturazione evidenziata da patine di alterazione scure. La stratificazione è evidenziata da spalmature sabbiose. L ubicazione delle prove è riportata nell allegato n. 6, la stratigrafia dei sondaggi negli allegati n. 7 e 8, il risultato della prova penetrometrica statica nell allegato n. 9, la stratigrafia del saggio nell allegato n. 10; la sezione geologica nell allegato n Caratteristiche geotecniche dei terreni indagati. Le principali caratteristiche geotecniche dei terreni in sito, ricavate dalle indagini e riviste alla luce di nuove correlazioni, sono riassunte nelle tabelle 1, 2, 3 e 4. Prova penetrometrica cpt1: Unità q c medio f s medio 6 γ kg/cm 3 γ sat kg/cm 3 C u kg/cm 2 φ gradi E kg/cm 2 Riporto 7,14 0,93 0, , ,5 Colluvioni 125 7,45 0, , Colluvioni 62,3 5,05 0, , , Eluvioni 41,7 2,82 0, , , Substrato alterato 66 3,24 0, , ,52 24,5 195 Substrato poco alterato 94,4 3,96 0, , ,18 25,5 280 Tabella 1 Sondaggio S1: Unità Profondità Dati acquisiti Dati derivati Da mt A mt Pocket Q medio kg/cm 2 Vane test C u media kg/cm 2 C ucorretta* kg/cm 2 Riporto pc 0,8 Fuori scala - - Colluvioni (incoerenti) 0,8 1, Colluvioni (coesive) 1,9 2,5 2,75-1,24 Eluvioni 2,5 4,4 2,75-1,24 Substrato alterato 4,4 7,5 3,57-1,60 Substrato poco alterato 7,5 9,0 4,0-1,80 * Calcolata secondo la relazione Cu = (0,5 x Q medio ) 10%, così come suggerito da vari Autori Tabella 2

7 Sondaggio S2: Profondità Dati acquisiti Dati derivati Unità Pocket Vane test Da A Q medio C C u media ucorretta* mt mt kg/cm 2 kg/cm 2 kg/cm 2 Terreno Vegetale pc 0, Colluvioni (incoerenti) 0,3 1, Colluvioni (coesive) 1,9 3,3 Fuori scala - - Eluvioni 3,3 5,0 Fuori scala - - Substrato alterato 5,0 6,8 3,75-1,68 Substrato poco alterato 6, ,80 * Calcolata secondo la relazione Cu = (0,5 x Q medio ) 10%, così come suggerito da vari Autori Tabella 3 Saggio 1: Profondità Dati acquisiti Dati derivati Unità Pocket Vane test Da A Q medio C C u media ucorretta* mt mt kg/cm 2 kg/cm 2 kg/cm 2 Riporto pc 1, Colluvioni (coesive) 1,5 2,2 2,25 1,22 1,01 Colluvioni (incoerenti) 2,2 2,7 Fuori scala - - * Calcolata secondo la relazione Cu = (0,5 x Q medio ) 10%, così come suggerito da vari Autori Tabella 4 In accordo con le NTC 2008, definire il valore caratteristico significa scegliere il parametro geotecnico che influenza il comportamento del terreno in un determinato stato limite ed adottarne un valore a favore della sicurezza. La stima si basa su un approccio probabilistico (calcolo del 5 percentile), considerando, quindi, le quantità statistiche ricavate su un opportuno numero di prove. I valori così ricavati sono sintetizzati nella seguente tabella 5. Valori caratteristici c Unità C u kg/cm 2 kg/cm 2 φ gradi Riporti e terreni superficiali Colluvioni (Incoerenti) ,4 Colluvioni (coesive) 1, ,5 Eluvioni 1, ,4 Substrato alterato 1,60 0,14 22,4 Substrato poco alterato 1,62 0,15 23,4 Tabella 5 9. Mappa di pericolosità sismica, categoria del suolo ed azione sismica. - Mappa di pericolosità sismica riferita al suolo riferita al suolo di categoria A (OPCM 3519 del 28/04/06) Da quanto risulta dalla Mappa di Pericolosità Sismica del territorio nazionale, espressa in termini di a g il valore di accelerazione massima del suolo di categoria A con possibilità di superamento del 10% in 50 anni è di 0,182 g, compreso nell intervallo 0,175-0,200 (vedi figura 1). 7

8 Montemarciano Figura 1 I valori di amplificazione locale da assumere sono legati alla categoria di suolo, al tipo di verifica ed al tipo di opera. Ognuno di questi fattori sarà da valutare singolarmente in fase progettuale. - Categoria del suolo di fondazione GENERALITÀ Per la definizione della categoria del suolo di fondazione è necessario definire la velocità delle onde sismiche entro i primi 30 metri dalla base della fondazione, definita dalla relazione: V s = 1 H Σi V H i = spessore dello strati i-esimo (m), V si = Velocità dell onda sismica di taglio nello strato i-esimo (m/sec). VELOCITÀ DELLE ONDE SISMICHE E PARAMETRO Vs 30 Per valutare la velocità delle onde S nei terreni presenti nell area d indagine è stata effettuata un indagine geofisica (foto n. 2) tramite metodologia MASW (ubicazione nell allegato n. 6). Le seguenti figure riportano i risultati della prova MASW. i si 8 Foto 2. Stendimento sismico

9 Errore sperimentale 6 % Figura 2. Tracce sperimentali, velocità numeriche di fase, profilo di Vs. La seguente tabella 6 riporta gli intervalli di velocità delle onde S per orizzonti geofisici omogenei. Orizzonte Interpretazione litologica Spessore m V S m/sec 1 Riporti Colluvioni ed Eluvioni 3, Substrato molto alterato Substrato alterato Substrato alterato Substrato poco alterato 444 Tabella 6 Il substrato geofisico (Vs 800 m/s) non è stato individuato. 9

10 Orizzonte Interpretazione litologica Profondità base unità m. dal p.c. V S media m/sec Densità media ρ kg/cm 3 Modulo di taglio iniziale (Mpa) 1 Riporti , Colluvioni ed Eluvioni - 4, , Substrato molto alterato - 7, , Substrato alterato - 12, , Substrato alterato - 19, , Substrato poco alterato 444 0, Tabella 7. Parametri derivati. La V s30, velocità media pesata entro 30 metri delle onde sismiche S, calcolata sulla media dello stendimento, a partire dal piano campagna, è di 357 m/s, valore che permette di attribuire la successione identificata alla categoria C. La V s30 calcolata a partire dal piano fondale, posto a 1,33 dal p.c., risulta essere di 362 m/s, valore che sposta la classe di terreno alla categoria B. Trattandosi di un valore posto al limite tra le due categorie B e C spetta al progettista la scelta della categoria da adottare. - Azione sismica (approccio semplificato) Ai fini dell azione sismica vengono definiti i seguenti parametri sismici (calcolati con foglio di calcolo Spettri NTC ver del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici): Sito in esame: latitudine: 43, longitudine: 13, Classe d uso: 3 Vita nominale: 100 Siti di riferimento: Sito 1 ID: Sito 2 ID: Sito 3ID: Sito 4 ID: Parametri sismici: Categoria sottosuolo: B Categoria topografica: T1 Periodo di riferimento: 150 anni Coefficiente c u : 1,5 Operatività (SLO): Probabilità di superamento: 81% Tr: 90 [anni] ag: 0,086 g Fo: 2,450 Tc*: 0,283 [s] S s : 1,200 C c : 1,416 S T : 1,000 PARAMETRI INDIPENDENTI 10 Danno (SLD): Probabilità di superamento: 63 % Tr: 151 [anni] ag: 0,112 g Fo: 2,461 Tc*: 0,285 [s] S s : 1,200 C c : 1,414 S T : 1,000

11 Salvaguardia della vita (SLV): Probabilità di superamento: 10 % Tr: 1424 [anni] ag: 0,271 g Fo: 2,507 Tc*: 0,315 [s] S s : 1,128 C c : 1,386 S T : 1,000 Prevenzione dal collasso (SLC): Probabilità di superamento: 5 % Tr: 2475 [anni] ag: 0,332 g Fo: 2,497 Tc*: 0,321 [s] S s : 1,069 C c : 1,381 S T : 1,000 Parametri sismici: Categoria sottosuolo: C Categoria topografica: T1 Periodo di riferimento: 150 anni Coefficiente c u : 1,5. PARAMETRI INDIPENDENTI Operatività (SLO): Probabilità di superamento: 81% Tr: 90 [anni] ag: 0,086 g Fo: 2,45 Tc*: 0,283 [s] S s : 1,500 C c : 1,592 S T : 1,000 Salvaguardia della vita (SLV): Probabilità di superamento: 10 % Tr: 1424 [anni] ag: 0,271 g Fo: 2,507 Tc*: 0,315 [s] S s : 1,292 C c : 1,538 S T : 1,000 Danno (SLD): Probabilità di superamento: 63 % Tr: 151 [anni] ag: 0,112 g Fo: 2,461 Tc*: 0,285 [s] S s : 1,500 C c : 1,588 S T : 1,000 Prevenzione dal collasso (SLC): Probabilità di superamento: 5 % Tr: 2475 [anni] ag: 0,332 g Fo: 2,497 Tc*: 0,321 [s] S s : 1,203 C c : 1,528 S T : 1,000 - Azione sismica (risposta sismica locale) I possibili fenomeni di amplificazione sismica locale sono stati valutati tramite approccio numerico utilizzando il codice di calcolo Strata (sviluppato dall University of Texas di Austin) che impiega un modello monodimensionale 1D. L analisi è stata effettuata impiegando la stratigrafia del sondaggio S1 ed il profilo delle onde sismiche Vs ricavate da un indagine MASW effettuata sul lato a monte. L input sismico è rappresentato da una serie di accelerogrammi reali scelti in funzione del regime tettonico e sismogenetico dell area indagata. In verità, non sono molte le registrazioni disponibili, comunque ritenute sufficientemente rappresentative delle caratteristiche di sismicità dell area indagata, e, quasi tutte, appartengono alla sequenza sismica del 1972 registrate nelle due stazioni di Ancona (ANR, quattro registrazioni ed ANP, cinque registrazioni). La stazione ANR è posta su un sito appartenente alla categoria B, mentre ANP su un sito appartenente alla categoria C. Tutti i dati sono scaricabili dal sito Gli accelerogrammi sono stati scalati al valore di 0,182 g, che è il valore atteso nel sito per roccia affiorante. Per la profondità del bedrock sismico (Vs 800 m/s) si è ricorso ad un processo di regressione lineare sulle velocità delle onde sismiche. Ne deriva un bedrock posto alla profondità di 68 m. dal p.c.. 11

12 Le curva di riduzione del modulo di taglio e di incremento del rapporto di smorzamento dipendono dalle proprietà fisiche del terreno e dalle caratteristiche del carico ciclico applicato. In particolare, nei terreni coesivi, tale dipendenza risulta marcata in relazione alle variazioni dell indice plastico, dello stato tensionale e del grado di sovraconsolidazione (figura 3). Curve utilizzate per i terreni colluviali incoerenti (IP = 0), colluviali coesivi e del substrato (IP = 30) Valido per 1 OCR IP = 0 IP = Valido per 1 OCR Figura 3. Curve di degradazione (Vucetic e Dobry) Sono state prese in considerazione due differenti condizioni: Bedrock profondo (- 68 m. dal p.c.) Il PGA (peak ground acceleration) varia da 0,242 g a 0,357 g con un valore medio di 0,303 g (figura 4). Il valore medio del fattore di amplificazione Fa è di 1,66 (range di variazione: 1,33 1,96). 12

13 Fig. 4. Fa nel caso di bedrock profondo Fig. 5. Fa nel caso di bedrock superficiale Bedrock superficiale (- 17,2 m. dal p.c.) Il PGA (peak ground acceleration) varia da 0,216 g a 0,276 g con un valore medio di 0,243 g (figura 5). Il valore medio del fattore di amplificazione Fa è di 1,34 (range di variazione: 1,19 1,52). 10. Sismicità di riferimento, terremoto di progetto. - Generalità Le Marche rappresentano una regione storicamente sismica, come d altra parte il più generale contesto italiano. Tale fenomeno si colloca in un quadro di movimenti tettonici legati all orogenesi alpina non ancora esaurita. Alla base dei terremoti che investono la nostra regione è un complesso sistema di faglie che, rilasciando la tensione che vi si accumula, generano onde sismiche. L area in oggetto ricade nella fascia di zonazione sismogenetica n. 917 (figura 6), caratterizzata da un regime tettonico debolmente compressivo in atto (figura 7), con meccanismi di rottura prevalenti per thrust (sovrascorrimenti) e subordinatamente per strike-slip (movimenti trascorrenti) nelle zone di snodo. 13

14 Figura 6 Figura 7 Le principali sorgenti sismogenetiche sono in relazione con tali superfici di rottura. La classe di profondità delle sorgenti della zona 917 è 5-8 km, la distanza ipocentrale in cui si addensano statisticamente la maggior parte dei terremoti è valutata essere attorno ai 7 km. Le sorgenti sismogenetiche più occidentali (zonazione 918 ed oltre), lungo la catena appenninica, (legate a regimi tettonici differenti) sono più profonde (12 20 km con profondità efficace attorno ai 13 km) ed intense e fanno pesantemente risentire gli effetti anche nell area in oggetto. La provincia di Ancona ha risentito di molti sismi di elevata intensità fin dall antichità, con aree sismogenetiche localizzate principalmente nell appennino fabrianese, sulla costa (con epicentri principali: Senigallia, Ancona e Numana) ed in mare. Epicentri si sono registrati anche nelle zone collinari e pedemontane: Jesi, Cupramontana, Apiro e Loreto (dal Catalogo dei terremoti italiano dall anno 1000 al 1980 del C.N.R. e successivi aggiornamenti del Servizio Sismico Nazionale CPTI04, DBMI04 e DBMI07). Si riportano di seguito i sismi di elevata intensità con epicentro in un intorno significativo dell area in oggetto (figura 8). Montemarciano Asilo nido capoluogo Coordinate long.: 43, lat.: 13, Figura 8. Distribuzione geografica dei terremoti con intensità 3,5 M w 7,5 14

15 - Terremoto di progetto Al fine di valutare la massima intensità sismica prevedibile, con adeguato tempo di ritorno, per il Comune dove ricade l area in oggetto, vengono proposti due metodi, di cui il primo si basa su dati storico-bibliografici, mentre il secondo si basa su relazioni analitiche a partire da un terremoto di riferimento. I dati storici e parametrici dei terremoti provengono dal catalogo sismico DBMI07 e DBMI08 (INGV) che riportano i principali terremoti italiani con sufficiente estensione temporale (dal 217 a.c. al 2006) e dal Catalogo dei terremoti italiani dall anno 1000 al 1980, CNR. APPROCCIO STORICO-BIBLIOGRAFICO Le seguenti figure riportano le intensità epicentrali risentite di alcuni dei più intensi terremoti che hanno interessato l area appenninica e costiera anconetana. Dalle figure si ricava l intensità MCS risentita in alcune località circostanti l epicentro in cui, grazie alla presenza di fonti storiche, è stato possibile valutarne l entità. Terremoto Anconetano 23/12/1690 (I 0 =8-9 M w =5,73) Terremoto Fabrianese 24/04/1741 (I 0 =9 M w =6,08) Terremoto Gualdo Tadino 27/07/1751 (I 0 =10 M w =6,30) Terremoto Senigallia 30/10/1930 (I 0 =9 M w =5,94) 15

16 Terremoto Medio Adriatico 04/02/1972 (I 0 =7-8 M w =5,18) Terremoto Medio Adriatico 14/06/1972 (I 0 =8 M w =5,40) Dalle precedenti figure si ricava che: i terremoti a maggiore intensità si generano nelle aree appenniniche (zonazione sismogenetica 918 o più occidentali) con intensità epicentrali che hanno raggiunto (e superarto) il 10 MCS. L attenuazione dell intensità, dovuta alla distanza genera effetti massimi che, nell area d indagine, possono raggiungere il 7 MCS (terremoto del 1741 Fabrianese I 0 =9 MCS). i terremoti che si generano nella fascia collinare e costiera (con zonazione sismogenetica n. 917), sia lungo linee trascorrenti di snodo tettonico (Anconetano,1690 e Medio Adriatico, 1972) che in corrispondenza di fronti compressivi (Senigallia, 1930), presentano intensità epicentrali massime 9 MCS. I sismi più significativi e di riferimento sono: o quello del 1930 Senigallia con I o = 9 MCS che ha prodotto effetti storici documentabili del 8 MCS. Rappresenta il terremoto con maggiore intensità epicentrale più prossimo all area d indagine; o quello del 14/02/1972 Medio Adriatico con I o = 7-8 MCS che ha prodotto effetti storici documentabili del 7-8 MCS a Montemarciano; Gli altri terremoti, per via dell attenuazione, non hanno prodotto effetti riconducibili ad intensità superiori al 6-7 MCS. In conclusione, i dati storici mostrano che il sisma che ha prodotto gli effetti più gravi nell area d indagine, pari all 8 MCS (M w = 5,62 calcolato), è stato quello del 1930 Senigallia. APPROCCIO ANALITICO 16

17 Le relazioni analitiche si basano sul principio dell attenuazione che subisce l onda sismica dal punto epicentrale (o ipocentrale per altri metodi) fino all area d indagine. Le relazioni sviluppate dai ricercatori in tutto il mondo sono molteplici e tutte presentano valenza prettamente locale. Gli studi condotti in Italia hanno prodotto diversi metodi analitici per il calcolo dell attenuazione sismica; il metodo scelto per il caso in questione è quello denominato CRAM che si basa sulla relazione: 3 I 0 I i = α + β D dove: α e β sono coefficienti tabellati dipendenti dalla zonizzazione sismogenetica (per la zona 917: α = -0,769, β = 1,015 ; D è la distanza in km dall epicentro; I 0 è l intensità epicentrale; I i è l intensità attenuata dalla distanza. La relazione usata per convertire l intensità MCS in Magnitudo M w è la seguente: Metodo del Gruppo di Lavoro MPS, 2004 (regressione media dei dati ricavati con il metodo di Sibol, 1987): I 0 = 2,288M w 4,864 dove: I 0 è l intensità in MCS. La procedura sopra descritta, applicata ai terremoti citati, ha restituito i seguenti valori di intensità sismica: Gualdo Tadino (dist. 65,9 km, I 0 = 10 MCS) o I i = 6,67 MCS M w = 5,04 Fabrianese (dist. 34,3 km, I 0 = 9 MCS) o I i = 6,47 MCS M w = 4,95 Anconetano (dist. 25,3 km, I 0 = 8-9 MCS) o I i = 6,29 MCS M w = 4,875 Senigallia (dist. 2,9 km, I 0 = 9 MCS) o I i = 8,32 MCS M w = 5,76 Medio Adriatico 04/02/1972 (dist. 19,3 km, I 0 = 7-8 MCS) o I i = 5,55 MCS M w = 4,55 Medio Adriatico 14/06/1972 (dist. 23,3 km, I 0 = 8 MCS) o I i = 5,87 MCS M w = 4,69 Applicando la procedura sopra descritta ricaviamo che il sisma che può far risentire i maggiori effetti (con probabilità di superamento del 10% in 50 anni), considerando l attenuazione dovuta alla distanza, è quello denominato Senigallia che, nell area d indagine potrebbe indurre effetti del 8,32 nella scala MCS, corrispondente ad una magnitudo M W = 5,76. Volendo utilizzare un valore calcolato discontinuo ed arrotondato per classi di intensità l area rientra nella classe I o = VIII - IX MCS (8,26-8,75) da cui risulta un valore di M W = 5,84 calcolato, come illustrato in P. Gasperini, Catalogo dei terremoti 17

18 CPTI02 App.1 al Rapporto Conclusivo, INGV e L. Peruzza, Linee di ricerca Sismicità e Pericolosità sismica Modalità di attenuazione dell intensità sismica, GNDT CLASSIFICAZIONE MACROSISMICA DEI COMUNI ITALIANI La figura seguente (figura 9), tratta dal sito dell Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), mostra la classificazione macrosismica della Regione Marche. Montemarciano Imax Figura 9 Da tale classificazione si ricava che la massima intensità prevedibile per il comune di Montemarciano risulta dell 8 MCS, corrispondente ad una magnitudo M W =5, Verifica di stabilità del versante. Tramite l uso del calcolo automatico, sono state analizzate numerose superfici potenziali di scivolamento del versante utilizzando il metodo di Morgenstern e Price, in condizione sismica (allegato 12). E stato considerato l effetto del carico dell edificio esistente (considerato pari a 1,5 kg/cm 2 ) e la categoria di terreno C più cautelativa. Per tenere in conto l effetto della fratturazione sulla stabilità del versante si è assunto (c = 0). Dai risultati del calcolo si ricava che tutte le superfici verificate e che interessano l asilo nido, restituiscono valori accettabili del coefficiente di sicurezza (Fs = 1,27 per quella a valore minimo). Si può quindi affermare che il versante si trova in una condizione di buona stabilità anche in presenza dei sisma. 12. Liquefazione dei terreni. Date le caratteristiche litologiche dei terreni presenti in sito si esclude la possibilità di liquefazione, pertanto se ne omette la verifica. 18

19 13. Conclusioni. Sulla base delle indagini eseguite si possono trarre le seguenti conclusioni: L area risulta, nel suo complesso, stabile e priva di rischi idrogeologici. Sono presenti riporti con spessori che, dove indagato, variano da 0,80 (S1) a 1,50 m. (Saggio 1). Gli spessori complessivi dei riporti e dei terreni detritici variano da 2,50 (S1) a oltre 3,0 m. (Saggio 1). Dovranno inoltre essere previste opportune opere di regimazione ed allontanamento delle acque superficiali per evitare ristagni ed infiltrazioni eccessive che possono peggiorare le caratteristiche geotecniche dei terreni di fondazione. 14. Elenco degli allegati. Stralcio dalla tavoletta IGM 117 I NO, scala 1: All. n. 1 Stralcio dal C.T.R della Regione Marche, sezione , scala 1: All. n. 2 Stralcio dall aerofotogrammetrico del Comune di Montemarciano, scala 1:2000. All. n. 3 Stralcio dal PAI della Regione Marche, RI21b, scala 1: All. n. 4 Carta geologica, scala 1: All. n. 5 Ubicazione delle indagini, della linea MASW e sezione geologica, scala 1: All. n. 6 Stratigrafia del sondaggio S1... All. n. 7 Stratigrafia del sondaggio S2... All. n. 8 Prova penetrometrica statica cpt1... All. n. 9 Stratigrafia del Saggio 1... All. n. 10 Sezione geologica, scala 1: All. n. 11 Verifica di stabilità del versante... All. n. 12 Si rimane a disposizione per qualunque chiarimento od integrazione. Chiaravalle, marzo 2011 geol. Marco Manfredi 19

20 Allegato n. 1 Stralcio dalla Tavoletta IGMI 117 I NO Chiaravalle Scala 1:25000 Ubicazione dell area d indagine 20

21 Allegato n. 2 Stralcio dalla Sezione del C.T.R. della Regione Marche Scala 1:10000 Ubicazione dell area d indagine 21

22 Allegato n. 3 Stralcio dall aerofotogrammetrico del Comune di Montemarciano Scala 1:2000 Ubicazione dell area d indagine 22

23 Allegato n. 4 Stralcio dal P.A.I. (Regione Marche) tav. RI 21b Scala 1:10000 Aree a rischio frana Rischio elevato (R3) Ubicazione area d indagine 23

24 Allegato n. 5 Carta geologica Scala 1:5000 Legenda Formazione pleistocenica pelitica con interstrati sabbiosi o arenacei Formazione pleistocenica pelitica con abbondante contenuto sabbioso Depositi detritici di natura colluviale Ubicazione dell intervento in oggetto 24

25 Allegato n. 6 Ubicazione delle indagini, della linea sismica MASW e della traccia di sezione stratigrafica Scala 1: 500 LEGENDA Sondaggio S1 Prova penetrometrica cpt cpt1 Traccia di sezione A B Saggio Saggio 1 Linea sismica MASW A S2 cpt1 S1 ASILO NIDO ESISTENTE Saggio 1 B 25

26 Allegato n. 7 Stratigrafia del sondaggio N. 1 Scala 1:50 26

27 27

28 Allegato n. 8 Stratigrafia del sondaggio N. 2 Scala 1:50

29 29

30 Allegato n. 9 Prova penetrometrica statica cpt1 Scala 1:60

31 31

32 Allegato n. 10 Stratigrafia del Saggio 1 Scala 1:50

33 33

34 Allegato n. 11 Sezione geologica Scala 1:100

35 35

36 Allegato n. 12 Verifica di stabilità del versante