SOMMARIO 3 METODOLOGIA D INDAGINE DELLE PROVE IN SITU STRUMENTAZIONE UTILIZZATA RISULTATI PROVE PENETROMETRICHE...

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2 SOMMARIO 1 INTRODUZIONE PREMESSA NORMATIVA DI RIFERIMENTO DOCUMENTAZIONE RACCOLTA E/O ELABORATA INQUADRAMENTO AREA D INDAGINE LOCALIZZAZIONE DELL'AREA INQUADRAMENTO GEOLOGICO E GEOMORFOLOGICO INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO METODOLOGIA D INDAGINE DELLE PROVE IN SITU STRUMENTAZIONE UTILIZZATA RISULTATI PROVE PENETROMETRICHE CARATTERIZZAZIONE SISMICA DEI TERRENI DI FONDAZIONE CLASSIFICAZIONE SISMICA DEL SITO CLASSIFICAZIONE SISMICA DEL SOTTOSUOLO SECONDO IL DM 14/01/ VALUTAZIONE DEL RISCHIO DI FENOMENI DI LIQUEFAZIONE GENERALITÀ SUL FENOMENO VALUTAZIONE DEL RISCHIO DI LIQUEFAZIONE DEL SITO Suscettibilità alla liquefazione: caratteri generali Magnitudo di riferimento Valutazione del rischio di liquefazione del sito STIMA DELLA RESISTENZA DEL SISTEMA GEOTECNICO PREMESSA PARAMETRI E COEFFICIENTI SISMICI DETERMINATI IN BASE AL D.M. 14/01/ RESISTENZA DEL SISTEMA GEOTECNICO (CAPACITÀ PORTANTE ULTIMA) VALUTAZIONE DELL EFFETTO DEL SISMA DETERMINAZIONE DEL CARICO ULTIMO QULT DETERMINAZIONE DELLA RESISTENZA DEL SISTEMA GEOTECNICO CALCOLO DEI CEDIMENTI

3 1 INTRODUZIONE 1.1 Premessa La scrivente A.T.I. si aggiudicata la gara esperita da Comune di Ferrara per l esecuzione dei lavori di Messa in Sicurezza quadrante est, primo intervento per la realizzazione di un sistema per la rimozione del percolato. Tale incarico prevede la redazione del Progetto Esecutivo di cui il presente documento costituisce la relazione geologica tecnica e sismica. A tal fine è stata eseguita n 1 prova penetrometrica statica con piezocono sismico (SCPTU) approfondita fino alla profondità massima di 30,00 dall attuale piano di campagna. 1.2 Normativa di riferimento Le normative e deliberazioni di riferimento sono le seguenti: D.M. LL. PP. 11/3/88 Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce D.M. 16/01/96 Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche ; Ordinanza della Presidenza del Consiglio dei Ministri Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e normative tecniche per le costruzioni in zona sismica, n del 20/3/03; Delibera della giunta della Regione Emilia Romagna del 21 luglio 2003 con oggetto: Prime disposizioni di attuazione dell OPCM n. 3274/2003 recante Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica, con particolare riferimento all allegato A, Classificazione sismica dei comuni dell Emilia Romagna ; Ordinanza della Presidenza del Consiglio dei Ministri n Modifiche ed integrazioni all ordinanza n del 20/3/03 ; Dipartimento della Protezione Civile Ufficio Servizio Sismico Nazionale. Nota esplicativa dell Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n del 20/3/03. Data: 4 giugno 2003; Ordinanza della Presidenza del Consiglio dei Ministri n del 3/5/05; D.M. 14 gennaio 2008 Norme Tecniche per le Costruzioni; Delib. Ass. Reg. n Emilia Romagna. 1.3 Documentazione raccolta e/o Elaborata Nella Tab. 2.1 è riportato l elenco della documentazione elaborata ai fini dell indagine in oggetto. 2

4 Tab. 2.1 Documentazione allegata N. Estremi documenti Oggetto e/o osservazioni All. 1 Tabulati SCPTU All. 2 Calcolo V s30 da prova SCPTU All. 3 Calcolo rischio di potenziale di liquefazione Elaborato dagli scriventi All. 4 Calcolo dei cedimenti 3

5 2 INQUADRAMENTO AREA D INDAGINE 2.1 Localizzazione dell'area L area indagata si trova in via Caretti nel quadrante Est del comune di Ferrara. Per l ubicazione della prova si veda la tavola 3 del. Fig. 2.1 Foto da satellite dell area di indagine (tratto da Google Earth) 4

6 Fig. 2.2 Foto da satellite dell area di indagine (tratto da Google Earth) 2.2 Inquadramento geologico e geomorfologico L area oggetto di studio rientra nel settore meridionale del grande bacino subsidente padano. Esso è costituito principalmente da sedimenti Olocenici di piana alluvionale, a cui segue, in profondità, una coltre di sedimenti incoerenti di età Pliocenica e Quaternaria con depositi riferibili a vari ambienti deposizionali, in particolare: marini, deltizi, lagunari e fluvioplaustri. La parte superiore di tali sedimenti è rappresentata da depositi Quaternari continentali in continuità con i sedimenti superficiali, con spessori variabili che raggiungono i valori massimi a SE di Ferrara (circa 200 m.). In particolare, il territorio in esame è caratterizzato da n. 2 unità geologiche fondamentali: a) Unità più profonda costituita da terreni depositatisi nei periodi del Miocene sup. e del Pliocene inf. I termini più alti sono rappresentati da sabbie e arenarie con limitate 5

7 intercalazioni argillose. Alla base vi sono argille e marne con banchi arenaceimarnosi. Questi sedimenti sono deformati da pieghe, faglie inverse e ricoprenti, con assi allungati ad andamento NO-SE; b) Unità superiore costituita da sedimenti del Pliocene med.-sup. caratteristici di un ambiente deposizionale marino poco profondo, in progressiva colmazione. La base di questo complesso è situata a profondità variabile. Solo la base del Quaternario presenta generalmente profondità tra 2000 e 2800 m. L assetto attuale del territorio ferrarese è conseguenza dell evoluzione della rete idrografica superficiale ed a fenomeni di subsidenza naturale ed antropica. A proposito del primo dei suddetti fattori, va tenuto presente che la condizione dei fiumi di bassa pianura è generalmente quella di sedimentazione: il corso d acqua durante i fenomeni di esondazione tende a distribuire il proprio carico solido nelle aree circostanti in modo che le granulometrie maggiori (sabbie) vanno a costituire barre e le sponde naturali degli alvei, mentre i materiali più fini (limi ed argille) vengono depositati in zone più distali, in ragione della diminuzione dell energia idrodinamica e quindi coerentemente al diminuire della competenza fluviale. Questi ultimi sedimenti, si costipano maggiormente di quelli costituenti l alveo, determinando così, già per cause naturali, dislivelli tra gli alvei dei fiumi ed i territori circostanti. Su questi meccanismi di esondazione, preponderante è stato l intervento antropico, che per preservarsi da tali fenomeni ha, per così dire, irrigidito la rete idrografica alzando via via gli argini e costringendo le aste fluviali a scorrere sempre dentro gli stessi alvei. La conseguenza diretta di tale operato è stata quella di bloccare i nuovi apporti detritici nella campagna circostante ed esaltare i dislivelli tra letti fluviali e territori limitrofi. Per quanto concerne i fenomeni di abbassamento, essi sono imputabili a: - subsidenza geologica (naturale); - abbassamento della falda freatica per scopi di bonifica, determinando fenomeni di subsidenza dovuti a semplici cause meccaniche per effetto del costipamento; - estrazioni eccessive di acqua e talora acqua mista a gas dalle formazioni quaternarie profonde. Dall esame dei dati raccolti sui fenomeni di abbassamento del territorio ferrarese relativi al periodo (Salvioni 1957 e Caputo 1970) confrontati con la 1 e 2 rete altimetrica nazionale di alta precisione realizzata dall I.G.M. sono state cartografate linee di particolare instabilità del territorio, dove sono stati riscontrati abbassamenti di valore superiore a 15 cm. per l abitato di Ferrara. 2.3 Inquadramento idrogeologico L intera Provincia di Ferrara presenta condizioni di drenaggio fortemente connesse con l assetto altimetrico. Il territorio possiede infatti una generale pendenza da Ovest verso Est che condiziona lo stato della rete scolante. A livello macroscopico il modello idrogeologico risulta complesso, costituito da diverse unità idrogeologiche separate da materiale impermeabile. 6

8 A livello regionale si rileva la presenza di n. 6 orizzonti acquiferi (partendo dal basso e procedendo verso l alto): a) Orizzonte permeabile (prima falda): è al tetto delle formazioni quaternarie, sopra al substrato impermeabile Pliocenico, è formato da sabbie medio fini. Prof. tetto m; potenza m.; b) Orizzonte impermeabile: argilla molto compatta, spessore tra 10 e 30 m.; c) Orizzonte permeabile (seconda falda): sabbia fine media e grossolana talora con torba ciottoli e bioclasti. Prof. tetto m.; potenza m.; d) Orizzonte impermeabile: argille con spessore di m.; e) Orizzonte permeabile (terza falda): sabbie medie ben classate. Prof. tetto m; potenza 3-15 m.; f) Orizzonte impermeabile: alternanze di banchi di argille e limi con locali lenti sabbiose. Spessore da 7 a 13 m.; g) Orizzonte permeabile (quarta falda): sabbie medie e fini con locali intercalazioni argillose. Prof. tetto m; potenza m.; h) Orizzonte impermeabile: argille molto plastiche con continuità laterale. Spessore tra 15 e 30 m.; i) Orizzonte permeabile (quinta falda): sabbie medie e medio fini con locali intercalazioni argillose. Prof. tetto: m; potenza m.; l) Orizzonte impermeabile: strati limoso argillosi con potenza accertata di oltre 30 m.; m) Orizzonte permeabile (sesta falda): sabbia siltosa-sabbia media, talora con ciottoli. É l acquifero più superficiale con potenza tra 3 e 40 m. Prof. tetto 4-37 m.; n) Orizzonte impermeabile: litologia variabile con sedimenti a granulometria fine, prevalentemente limosi. Più localmente sono presenti lenti sabbiose, livelli di torba ed argilla, verso la base termini limosi-argillosi. Potenza variabile tra 4-40 m.; Gli acquiferi più profondi, sono ospitati nelle formazioni consolidate pre-plioceniche che, unitamente a quelli rinvenibili nei depositi sabbiosi Pliocenici e Pleistocenici sovrastanti, sono di ambiente lagunare e marino, con acque salmastre o salate, di scarso interesse pratico. Nelle successioni Oloceniche, l ambiente deposizionale è di tipo continentale e si osserva una successione di livelli a sabbia fine e grossolana, intercalati a livelli argillosi con frequenti tracce di torba. La falda freatica, considerata per convenzione come un unico elemento, in realtà risulta costituita da un complesso sistema multifalda, a livelli anche non interconnessi. Nell area oggetto di studio il livello della falda, misurato rispetto al piano campagna il giorno 26 Ottobre 2013 durante l esecuzione della prova, risulta essere posto come segue. 7

9 Tab. 2.1 Livello falda (26/10/2013) N. CPT Livello statico della falda da p.c. SCPTU 1-3,00 8

10 3 METODOLOGIA D INDAGINE DELLE PROVE IN SITU Le prove penetrometriche con piezocono permettono di acquisire, grazie ad una spinta continua, la qc (resistenza alla punta) e la fs (resistenza laterale), il sistema acquisisce inoltre le pressioni neutre, l'angolo di inclinazione della batteria di aste ed il tempo di dissipazione (tempo intercorrente tra la misura della sovrappressione ottenuta in fase di spinta e la pressione misurata in fase di alleggerimento di spinta) tramite l'utilizzo di un piezocono. Quest'ultimo è costituito da un penetrometro a punta munita di sensori con una parte in materiale poroso per la misura della pressione dei pori. La pressione indotta dalla punta produce un incremento della pressione interstiziale u, che viene dissipata più o meno rapidamente secondo la permeabilità degli strati. Il grafico relativo permette di riconoscere la diversa natura degli strati, più permeabili con basso incremento della u, meno permeabili con forte incremento della u (v. par. seguente). Fig. 3.1 Strumentazione prove penetrometriche Con il piezocono sismico inoltre ad ogni metro di profondità (od eventualmente a profondità prestabilite a seconda delle necessità progettuali) viene sospesa l'infissione del piezocono ed a piano campagna, tramite adeguato sistema di energizzazione, vengono generate delle vibrazioni artificiali nel terreno. Tramite i sensori sismici (geofoni o accelerometri) presenti 9

11 all'interno del piezocono ed adeguato acquisitore sismico è possibile quindi rilevare e registrare tali segnali sismici e di conseguenza determinare i tempi necessari alle onde sismiche per percorrere il tratto da piano campagna fino alla profondità a cui si trova il piezocono (tempi di arrivo). Grazie alla presenza di tre geofoni o accelerometri disposti all'intero del piezocono lungo le tre direzioni X, Y e Z ed al tipo di sistema di energizzazione utilizzato è possibile discriminare nei sismogrammi i segnali generati dalle onde di taglio S e dalle onde di compressione P. Ottenuti i tempi di arrivo è possibile quindi calcolare la velocità di propagazione delle onde S e P. La conoscenza della velocità di taglio permette valutazioni più precise sul rischio di liquefazione. La prova SCPTU permette una valutazione diretta del parametro Vs Strumentazione utilizzata Le prove penetrometriche sono state eseguite con penetrometro PAGANI modello TG Fig. 3.2 Penetrometro Pagani Modello TG

12 Tab. 3.1 Caratteristiche penetrometro Pesi e dimensioni H (mm) 1520 L (mm) 2450 P (mm) 1120 Peso (kg) 1140 Dati tecnici Tipo Diesel 2 cil. Motore Potenza 18 (13.5) Raffreddamento Acqua Cingolato a trasmissione idrostatica Cingolato Gommato Traslazione Velocità di traslazione (km/h) 0 2 Pendenza Max % 25 Pompa Idraulica Stabilizzatori Numero di Pompe 2 Max. pressione operativa (bar) 315 Numero 3 Tipo Idraulico CPT Max pressione operativa (bar) 240 Forza di infissione (kn) 200 Forza di estrazione (kn) 205 Velocità di infissione senza carico (cm/sec) 0 10 Velocità di estrazione senza carico (cm/sec) Corsa (mm) 1250 ANCORAGGIO Motori idraulici con riduttore 4 Coppia [kgm] 160 Sistema di ancoraggio Aste elicoidali composte Aste elicoidali Ø x L (mm) 100 x Risultati Prove Penetrometriche I dati acquisiti con le prove sono stati elaborati con il programma CPeT-IT v.1.6 della Geologismiki Geitechnical Software. Tale programma permette una facile interpretazione dei dati acquisiti con le prove ed esegue interpretazioni sulla base delle condizioni di comportamento del suolo (SBT: Soil Behaviout Type) e vari altri parametri geotecnici basati sulle correlazioni subblicate da Lunne, Robertson and Powell (1997) e i più recenti aggiornamenti del professor. Robertson. 11

13 In particolare, nelle tabelle seguenti vengono riportate per le indagini effettuate la descrizione delle caratteristiche litologiche ed il valore di alcuni parametri geotecnici, di validità orientativa, individuati attraverso correlazioni e bibliografia. In particolare i parametri geotecnici riportati sono: - M: modulo edometrico (kg/cm 2 ); - E s : Modulo di elasticità longitudinale o modulo di Young (kg/cm 2 ); - G o : Modulo di taglio massimo (kg/cm 2 ); - Su: Coesione non drenata (kg/cm 2 ); - Dr: Densità relativa (%); - : Angolo d attrito interno ( ); - Y : Peso di Volume (t/m 3 ). Per maggiori dettagli si vedano i report in allegato 1. Tab Prova penetrometrica SCPTU 30,0 m Natura M E s N. litologia del (kg/cm 2 ) (kg/cm 2 ) terreno 1 2 Sabbia limosa e limo sabbioso Limo argilloso sabbioso G 0 (kg/cm 2 ) Da 0,01 a 2,00 metri dal p.c. Su (kg/cm 2 ) Dr (%) ( ) Y (t/m 3 ) granulare ,3 39,0 1,87 Da 2,00 a 30,00 metri dal p.c. coesivo , ,69 12

14 Si riportano di seguito le caratteristiche degli strati rilevati. Tab. 3.3 Strati prove eseguite N. Descrizione Prova Profondità qt medio (kg/cm 2 ) SBT plot 1 Sabbia limosa e limo sabbioso 0,01 2,00 39,4 SCPTU 2 Limo argilloso sabbioso 2,00 30,00 10,5 Nella figura seguente si riporta il diagramma relativo al punto di indagine. 13

15 Fig. 3.3 Diagramma prova penetrometrica con piezocono (SCPTU) 14

16 4 CARATTERIZZAZIONE SISMICA DEI TERRENI DI FONDAZIONE Nella logica prestazionale adottata dalle nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC08 D.M. 14/01/2008) si impone al progettista di affrontare e risolvere problematiche specialistiche, tra cui assume una particolare rilevanza la valutazione della stabilità geotecnico-sismica del sito di costruzione e del suolo di fondazione, con l obiettivo ultimo di definire il rischio geotecnico nell eventualità di un terremoto. Un ruolo chiave nella caratterizzazione geotecnico-sismica dei suoli di fondazione occupa la stima della velocità di propagazione delle onde di taglio e conseguentemente del parametro V S30, normativamente idoneo all individuazione delle categorie di sottosuolo di riferimento, necessarie alla definizione dell azione sismica di progetto mediante l approccio richiesto dalle NTC08. Nel presente capitolo è riportata la classificazione sismica del sito, la stima della velocità media di propagazione delle onde di taglio V S30, l individuazione della categoria del sottosuolo secondo la classificazione delle normative vigenti. 4.1 Classificazione sismica del sito La classificazione sismica del territorio nazionale è stata rivista e aggiornata dall O.P.C.M. 3274/03 Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica che suddivide il territorio nazionale in 4 Zone Sismiche, distinte in base ai valori di accelerazione di picco orizzontale del suolo, con probabilità di superamento pari al 10% in 50 anni. Ad ogni comune è stata quindi attribuita una specifica Zona, intendendo il carattere sismico decrescente andando da Zona 1 a Zona 4. Il Comune di Ferrara risulta classificato con codice ISTAT e come zona a rischio sismico di terza categoria (Zona 3). 15

17 Tab. 4.1 Riclassificazione sismica dell Emilia-Romagna, Ordinanza del PCM n / 2003 (Allegato 1, punto 3 prima applicazione ) Comune di Ferrara In base a tale classificazione il Comune di Ferrara rientra tra i territori classificati in Zona 3, zona, attribuita a comuni nei quali il pericolo sismico è relativamente basso. La O.P.C.M. n. 3274/2003 assegna per ciascuna zona sismica un valore del parametro a g (accelerazione orizzontale massima), parametro posto alla base delle analisi dinamiche (per la verifica della stabilità e per la valutazione del rischio di liquefazione). I valori di a g, espressi come valore dell accelerazione di gravità g, da adottare in ciascuna delle zone sismiche del territorio nazionale sono riportati di seguito: Tab. 4.2 Valori di a g in relazione alla zona sismica Zona Valore di a g 1 0,35 g 2 0,25 g 3 0,15 g 4 0,05 g 16

18 Come si evince dalla tabella per la Zona 3 l ordinanza assegna il valore a g /g = 0,15 e quindi: a g = 0,15g In base alle norme tecniche per le costruzioni, contenute nel D.M. 14/01/08, si devono definire i parametri sismici in funzione delle coordinate geografiche del sito e del tempo di ritorno. La sicurezza e le prestazioni di un opera o di una parte di essa devono essere valutate in relazione agli stati limite che si possono verificare durante la vita nominale. Lo stato limite è la condizione superata la quale l opera non soddisfa più le esigenze per le quali è stata progettata. La stima viene condotta con il foglio di calcolo Spettri-NTC ver rilasciato dal Consiglio dei Lavori Pubblici. Per l uso del suddetto foglio di calcolo occorrono le coordinate espresse in gradi sessadecimali e nel sistema di riferimento ED50; tali coordinate possono essere determinate con il software free di Geostru dal link: inserendo l indirizzo del sito (v. par. 6.2). Individuate le coordinate ED50 : Lat. 44, Long. 11, e in base ai parametri indicati nella precedente tabella si determinano i parametri: a g accelerazione orizzontale massima al sito; Fo valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale; Tc* periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accelerazione orizzontale; in funzione del periodo di ritorno come disposto dalle NTC08. Di seguito sono riportate le elaborazioni del il foglio di calcolo Spettri-NTC ver

19 Fig. 4.1 Parametri a g, Fo, Tc* di cui al D.M. 14/01/2008 elaborati con Spettri-NTC ver Nell Allegato A4 della D.A.L. n.112/2007 sono riportati i valori di a refg (ossia i valori di a g ) di ogni comune dell Emilia-Romagna con riferimento ad un periodo di ritorno T R = 475 anni; per il Comune di Ferrara risulta: ossia un valore di a g superiore rispetto a quello determinato con Spettri-NTC ver ; nelle elaborazioni del presente studio viene fatto riferimento allo stato limite SLV con un periodo di ritorno di 475 anni assumendo il valore: a g = 0,132 g 4.2 Classificazione sismica del sottosuolo secondo il DM 14/01/2008 Secondo le disposizioni del D.M. 14/01/2008 per la definizione dell azione sismica si può fare riferimento a un approccio semplificato, che si basa sull individuazione di categorie di sottosuolo di riferimento. Il parametro di caratterizzazione del terreno richiesto dalla norma è la cosiddetta VS,30, velocità di propagazione delle onde di taglio media sui primi 30 metri di profondità al di sotto del piano di fondazione della struttura in progetto. Essa è calcolata come velocità equivalente che dovrebbe avere un ideale strato di 30 m affinché un onda di taglio lo percorra nello stesso tempo in cui percorre la reale stratigrafia in sito per la stessa profondità. La formula è quindi riferita a strati in serie presenti nei primi 30 metri di profondità: 18

20 V S, 30 dove h i = spessore in metri dell i-esimo strato; V si = velocità delle onde di taglio per distorsioni di taglio y dell ordine di 10-6 dell iesim0 strato La classificazione del sottosuolo avviene quindi in base alla velocità media di propagazione delle onde di taglio entro i primi 30 m di profondità dal piano campagna (parametro V S,30 calcolato con la formula sopra riportata) con riferimento alla Tabella 3.2.II delle NTC08, di seguito riportata. 30 hi V si Tab. 4.3 Categorie di sottosuolo secondo il D.M. 14/01/2008 (Tabella 3.2.II) Categoria A B C D E S1 S2 Descrizione Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di V s,30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m. Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di V s,30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT,30 > 50 nei terreni a grana grossa e C u,30 > 250 kpa nei terreni a grana fina). Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di V s,30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (ovvero 15 < NSPT,30 < 50 nei terreni a grana grossa e 70 < C u,30 < 250 kpa nei terreni a grana fina). Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fina scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di V s,30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT,30 < 15 nei terreni a grana grossa e C u,30 < 70 kpa nei terreni a grana fina). Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento (con Vs > 800 m/s). Depositi di terreni caratterizzati da valori di V s,30 inferiori a 100 m/s (ovvero 10 < C u,30 < 20 kpa), che includono uno strato di almeno 8 m di terreni a grana fina di bassa consistenza, oppure che includono almeno 3 m di torba o di argille altamente organiche. Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di sottosuolo non classificabile nei tipi precedenti. V S,30 (m/s) > < <

21 La prova SCPTU ha permesso una valutazione diretta della velocità di propagazione delle onde sismiche (v. all. 2) dall elaborazione dei dati registrati è emersa una V s30 variabile tra 176,88 e 177,79 m/s e di conseguenza il suolo risulta appartenente alla Categoria D Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fina scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT,30 < 15 nei terreni a grana grossa e cu,30 < 70 kpa nei terreni a grana fina). 20

22 5 VALUTAZIONE DEL RISCHIO DI FENOMENI DI LIQUEFAZIONE 5.1 Generalità sul fenomeno Secondo la definizione data nell Eurocodice 8 e dall OPCM 3274/2003: la liquefazione denota una diminuzione di resistenza a taglio e/o di rigidezza causata dall aumento di pressione interstiziale in un terreno saturo non coesivo durante lo scuotimento sismico, tale da generare deformazioni permanenti significative o persino l annullamento degli sforzi efficaci nel terreno. Nel contesto considerato, il problema principale che si pone in fase di progettazione è la suscettibilità alla liquefazione quando la falda freatica si trova in prossimità della superficie ed il terreno di fondazione comprende strati estesi o lenti spesse di sabbie sciolte sotto falda, anche se contenenti una frazione fine limo-argillosa. In altre parole è necessario valutare il potenziale di liquefazione del terreno ove deve essere realizzata la costruzione. Le ricerche che hanno portato all evoluzione delle conoscenze dei parametri più significativi ed alla formulazione di metodi empirici e di analisi dinamica hanno preso avvio a partire dai terremoti di Nijgata dell Alaska (1964). Sono emersi così i primi criteri empirici di previsione, basati sulle caratteristiche granulometriche e sullo stato di addensamento; a tali criteri hanno fatto seguito metodi più raffinati e complessi capaci di tenere conto di un numero di parametri sempre più elevato. Il quadro dei metodi oggi disponibili è quanto mai vario e va da criteri basati su soli dati geologici qualitativi (età del deposito, origine, stratigrafia, profondità della falda, ecc.) a metodi di analisi dinamica molto sofisticati, basati sulla valutazione della pressione effettiva della risposta sismica locale e su complesse prove di laboratorio. Questi metodi si basano sul confronto fra le sollecitazioni di taglio che producono liquefazione e quelle indotte dal terremoto, ovvero fra gli stati tensionali che producono liquefazione o livelli di deformazione critici e gli stati tensionali indotti dalle onde sismiche nella loro propagazione. A tal fine richiedono la determinazione di parametri relativi sia all evento sismico sia ai terreni di fondazione, valutati questi ultimi o con prove di laboratorio o con prove in situ; la loro applicazione richiede quindi: la valutazione della resistenza del terreno agli sforzi di taglio ciclici in condizioni non drenate, mediante correlazioni basate su prove in situ e/o di laboratorio; calcolo delle sollecitazioni di taglio indotte dall evento sismico di riferimento. La valutazione quantitativa del rischio liquefazione viene quindi fatta dal confronto fra le tensioni indotte nel terreno dall evento sismico e la capacità di resistenza alle azioni dinamiche del terreno. 21

23 5.2 Valutazione del rischio di liquefazione del sito Suscettibilità alla liquefazione: caratteri generali Il pericolo liquefazione deve essere accertato in base alla possibilità di concomitanza di: fattori scatenanti (caratteristiche dei terremoti attesi: sismicità della zona); fattori predisponenti (suscettibilità dei terreni: presenza di banchi di terreni incoerenti poco addensati e presenza di falda). Le normative che regolano la materia sono: O.P.C.M. 3274/03; D.M. 14/01/2008 (NTC08); inoltre ai fini della valutazione quantitativa del fenomeno i riferimenti sono: Linee Guida AGI (2005); Delib. Ass. Reg. n Emilia Romagna; Indirizzi e Criteri per la Microzonazione Simica - Presidenza del Consiglio dei Ministri Dipartimento della Protezione Civile (2008). Quando la falda freatica si trova in prossimità della superficie ed il terreno di fondazione comprende strati estesi o lenti spesse di sabbia sciolte sotto falda, anche se contenenti una frazione fine limo-argillosa, deve essere verificata la suscettibilità alla liquefazione in ottemperanza a: Art. 2.3 dell Allegato 4 dell O.P.C.M. 3274/03; Punto del D.M. 14/01/2008 (NTC08). Ai sensi dell art del D.M. 14/01/2008: La verifica a liquefazione può essere omessa quando si manifesti almeno una delle seguenti circostanze: 1. eventi sismici attesi di magnitudo M inferiore a 5; 2. accelerazioni massime attese al piano campagna in assenza di manufatti (condizioni di campo libero) minori di 0,1g; 3. profondità media stagionale della falda superiore a 15 m dal piano campagna, per piano campagna sub-orizzontale e strutture con fondazioni superficiali; 4. depositi costituiti da sabbie pulite con resistenza penetrometrica normalizzata (N1)60 > 30 oppure qc1n > 180 dove (N1)60 è il valore della resistenza determinata in prove penetrometriche dinamiche (Standard Penetration Test) normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kpa e qc1n è il valore della resistenza determinata in prove penetro metriche statiche (Cone Penetration Test) normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kpa; 5. distribuzione granulometrica esterna alle zone indicate nella Figura (a) nel caso di terreni con coefficiente di uniformità Uc < 3,5 ed in Figura (b) nel caso di terreni con coefficiente di uniformità Uc > 3,5 22

24 Fig. 5.1 Fusi granulometrici di terreni suscettibili di liquefazione - Figura (a) e Figura (b) del D.M. 14/01/2008 Ai sensi dell art. 2.3 dell Allegato 4 dell O.P.C.M. 3274/03 la verifica della suscettibilità a liquefazione può essere omessa quando: 1. il terreno sabbioso saturo si trova a profondità superiore a 15 m dal piano campagna; 2. a g < 0,15g e al contempo lo strato granulare da verificare soddisfi almeno una delle seguenti condizioni: contenuto di argilla superiore al 20% con indice di plasticità > 10; contenuto di limo superiore al 35% e resistenza N1(60) > 20; frazione fine trascurabile e resistenza N1(60) > 25 dove N1(60) è il valore della resistenza penetro metrica N SPT misurato in una prova Standard Penetration Test, normalizzato ad uno sforzo efficace di confinamento e ad un fattore di rendimento energetico 0,6 nell esecuzione della prova. Quando nessuna delle precedenti condizioni è soddisfatta, la suscettibilità alla liquefazione deve essere verificata come minimo mediante i metodi generalmente accattati dall ingegneria geotecnica, basati su correlazioni di campagna tra misure in sito e valori critici dello sforzo ciclico di taglio che hanno causato liquefazione durante terremoti passati. La valutazione quantitativa della suscettibilità alla liquefazione può essere eseguita mediante metodi semplificati attraverso la stima di un coefficiente di sicurezza: Dove: F L CRR MSF CSR (Delib. Ass. Reg. n Emilia Romagna) CRR (Cyclic Resistange Ratio) rappresenta la capacità di resistenza del terreno alla liquefazione; è la resistenza normalizzata: CRR ult ; e può essere valutata ' v 0 in funzione di parametri desunti da prove SPT, CPT e da misure della velocità delle onde di taglio V S30 ; 23

25 CSR (Cyclic Stress Ratio) rappresenta la domanda di resistenza ciclica del terreno alla liquefazione; è la tensione indotta dal terremoto: a medio max, s v CSR 0,65 r ' ' d g dove: a max, s v 0 è il picco di accelerazione al piano campagna del terremoto di riferimento; g è l accelerazione di gravità; v e ' sono rispettivamente la tensione verticale totale e la tensione v verticale efficace alla profondità considerata; r è un coefficiente riduttivo dell azione sismica che porta in conto la d deformabilità del sottosuolo (in letteratura vari autori hanno proposto relazioni per la sua stima); MSF è un fattore di scala funzione della magnitudo dei terremoti attesi. In letteratura vari autori hanno proposto relazioni per la sua stima. Nel programma utilizzato descritto al paragrafo seguente le opzioni sono per gli autori Robertson, Moss (2006) e Idriss & Boulanger (2008), quest ultimo è quello che si è considerato. v Se il fattore F L > 1 la liquefazione è da escludere; se il fattore F L < 1 è possibile che avvengano fenomeni di liquefazione. È da osservare che anche quando F L > 1 si possono avere dopo il terremoto cedimenti permanenti del terreno Magnitudo di riferimento L Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ha mappato il territorio nazionale in zone sismogenetiche, tale mappatura, elaborata nel 2004, viene chiamata ufficialmente ZS9 (v. Fig. seguente). La realizzazione della zonazione è basata su un modello cinematico di riferimento per il Mediterraneo centrale, sulle evidenze che emergono dai più recenti studi di tettonica attiva e sulla individuazione delle sorgenti sismogenetiche (tra i quali il Database of Potential Sources for Earthquakes Larger than M5.5 in Italy, DISS 2.0, Valensise e Pantosti, 2001) e sul catalogo dei terremoti CPTI04 (Gruppo di Lavoro CPTI, 2004). ZS9 è composta di 36 aree poligonali, caratterizzate da comportamento tettonico e cinematico omogeneo e definite principalmente per l utilizzo con metodi convenzionali di valutazione in termini probabilistici della pericolosità sismica. 24

26 Fig. 5.2 Zonizzazione sismogenetica ZS9 - Gruppo di lavoro per la redazione di pericolosità sismica (OPCM n. 3274) Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia. Come si evince dalla figura la Provincia di Ferrara rientra parzialmente nella zona sismogenetica 912 che coincide con l area geologica denominata Dorsale Ferrarese. I caratteri che contraddistinguono la zona 912 sono riportati nella seguente figura. 25

27 Fig. 5.3 Caratteristiche principali delle zone sismogenetiche ZS9 Si deduce dalla tabella che per la zona 912 (Dorsale Ferrarese) i valori di magnitudo massima previsti, sulla base dei meccanismi focali, sono pari a Mwmax = 6,14. 26

28 5.2.3 Valutazione del rischio di liquefazione del sito La valutazione del rischio di liquefazione del sito è stata eseguita con il programma Cliq sulla base dei dati desunti dalle prove eseguite in sito. Per poter eseguire la valutazione del rischio occorre definire: il sisma atteso per il sito ossia occorre individuare una magnitudo di riferimento: pari a 6,14 v. par ; l accelerazione: si è considerato il valore pari a 0,132 (approssimato per eccesso in quanto il programma considera solamente 2 decimali) v. par Programma utilizzato I dati acquisiti con le prove eseguite sono stati elaborati con il programma Cliq della Geologismiki Geitechnical Software. Tale programma utilizza correlazioni empiriche per valutare i parametri geotecnici alla base dei fenomeni di liquefazione e restituisce il calcolo dell indice di potenziale liquefazione e dei cedimenti post terremoti. 27

29 Fig. 5.4 Esempi di schermate tratta dal software Cliq Valutazione degli effetti della liquefazione Come indicato nella Determinazione dell Assemblea Legislativa Regione Emilia Romagna n 112 del 2007 e nelle Linee Guida AGI Aspetti geotecnici della progettazione in zone sismiche (2005) alcune metodologie semplificate consentono, seppure con sensibili approssimazione, di stimare gli effetti della liquefazione. In particolare si riporta di seguito il metodo Iwasaki et Al. (1982) che fornisce una valutazione integrale degli effetti della liquefazione. 28

30 Tale metodo introduce un indice degli effetti della liquefazione, detto indice del potenziale di liquefazione (I L ) definito mediante la seguente relazione: 20 I L F( z) w( z) dz (Det. Ass. Leg. N 112 Regione Emilia Romagna) 0 dove: w(z) = z F = 1-F L se F L 1.0 ovvero F = 0 se F L >1.0 con FL coefficiente di sicurezza alla liquefazione Gli autori suggeriscono che se: - I L 5 il rischio di liquefazione è basso; - 5 < I L 15 il rischio di liquefazione è elevato; - I L > 15 il rischio di liquefazione è estremamente elevato. Dall elaborazione dei risultati delle prove penetrometriche statiche eseguite in sito risulta un BASSO RISCHIO DI LIQUEFAZIONE (pari a 0,01) v. all

31 6 STIMA DELLA RESISTENZA DEL SISTEMA GEOTECNICO 6.1 Premessa Nel presente punto è stata effettuata una stima della resistenza del sistema geotecnico in base alle disposizioni del D.M. 14 gennaio 2008, noto come Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni e/o anche con l acronimo NTC La normativa in questione disciplina la progettazione, l esecuzione e il collaudo delle costruzioni al fine di garantire prestabiliti livelli di sicurezza nei riguardi della pubblica incolumità. La sicurezza e le prestazioni di una struttura vanno valutate in relazione all insieme degli stati limite che si possono verificare durante la vita utile del progetto. Il punto p del D.M. 14/01/08 stabilisce che per ogni stato limite ultimo deve essere rispettata la condizione: E d R d dove: E d = valore di progetto o dell effetto dell azione; R d = valore di progetto della resistenza del sistema geotecnico. Lo stesso punto dispone che: La verifica della suddetta condizione deve essere effettuata impiegando diverse combinazioni di gruppi di coefficienti parziali, rispettivamente definiti per le azioni (A1 e A2), per i parametri geotecnici (M1 e M2) e per le resistenze (R1, R2 e R3). In pratica nelle diverse condizioni di carico si deve tener conto di opportuni gruppi di coefficienti che variano a base alle diverse combinazioni. Nel presente capitolo si fornisce una stima del valore R d che caratterizza la resistenza del sistema geotecnico. Le elaborazioni sono state fatte tenendo presente i principi e le disposizioni della citata normativa. 6.2 Parametri e coefficienti sismici determinati in base al D.M. 14/01/08 In base alle norme tecniche per le costruzioni, contenute nel D.M. 14/01/08, si devono definire i parametri sismici in funzione delle coordinate geografiche del sito e della classe d uso della costruzione. La sicurezza e le prestazioni di un opera o di una parte di essa devono essere valutate in relazione agli stati limite che si possono verificare durante la vita nominale. Lo stato limite è la condizione superata la quale l opera non soddisfa più le esigenze per le quali è stata progettata. 30

32 I coefficienti sismici, determinati in base alla posizione geografica del sito (latitudine e longitudine), sono funzione di parametri caratteristici definiti dalla normativa; nella seguente tabella sono elencati i valori per il caso in esame inseriti nel programma Fondazio. Tab Parametri per la determinazione dei coefficienti sismici. Riferimento Parametro Valore Osservazioni / Considerazioni D.M. 14/01/08 V N Vita nominale 50 anni Tabella 2.4.I Opere ordinarie, ponti, opere infrastrutturali e dighe di dimensioni contenute o di importanza normale La vita nominale (V N ) di un opera strutturale è intesa come il numero di anni nel quale la struttura, purché soggetta alla manutenzione ordinaria, deve potere essere usata per lo scopo al quale è destinata. Classe d uso Classe II Punto Costruzioni il cui uso preveda normali affollamenti, senza contenuti pericolosi per l ambiente e senza funzioni pubbliche e sociali essenziali. Industrie con attività non pericolose per l ambiente. C U Coefficiente d uso V R Periodo di riferimento per l azione sismica Categoria del sottosuolo Categoria topografica 1,0 Tabella 2.4.II per la Classe II 50 anni Punto Categoria D Categoria T1 Tabella 3.2.II Tabella 3.2.IV Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i 15 Il valore del coefficiente d uso C U è definito, al variare della classe d uso. Le azioni sismiche su ciascuna costruzione vengono valutate in relazione ad un periodo di riferimento V R che si ricava, per ciascun tipo di costruzione, moltiplicandone la vita nominale N V per il coefficiente d uso C U : V R = V N C U Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fina scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di V s,30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT,30 < 15 nei terreni a grana grossa e C u,30 < 70 kpa nei terreni a grana fina). È funzione delle caratteristiche della superficie topografica; per il caso in esame trattasi di superficie pianeggiante. 31

33 Al fine di determinare i parametri e coefficienti sismici, di seguito elencati, è stato utilizzato un software dedicato distribuito da Geostru Software ( utilizzando come dati di input i dati della tabella precedente. 32

34 Ubicazione: via Caretti Ferrara I valori Tr, a g, Tc* sono contenuli nell Allegato B del D.M. 14/01/08, e si ricavano in base alla alla posizione del sito (latitudine e longitudine). * I coefficienti Ss, Cc, e St sono determinati con riferimento al punto ( VALUTAZIONE DELL AZIONE SISMICA ) del D.M. 14/01/08; nel prospetto sono riportati gli estremi superiori del range di variabilità. I coefficienti sismici Kh, Kv, Amax e Beta sono funzione dell opera: Opere di sostegno punto del D.M. D.M. 14/01/08 Stabilità dei pendii e fondazioni punto del D.M. D.M. 14/01/08 Paratie punto del D.M.. D.M. 14/01/08 33

35 6.3 Resistenza del sistema geotecnico (capacità portante ultima) La resistenza del sistema geotecnico è identificata nel parametro R d ; essa è stata determinata con i metodi della geotecnica che fanno riferimento al carico ultimo (carico che produce la rottura del complesso fondazione terreno) tenendo conto delle disposizioni del D.M. 14/01/08 che al punto recita: Le resistenze sono i corrispondenti valori limite che producono il collasso del complesso fondazione terreno; esse sono valutabili mediante l estensione di procedure classiche al caso di azione sismica tenendo anche conto dell effetto dell inclinazione e dell eccentricità delle azioni in fondazione. La resistenza del sistema geotecnico è stata determinata: tenendo conto dell azione sismica; utilizzando la formula di VESIC, considerando le condizioni non drenate (condizioni più gravose), data la natura argillosa dei suoli di fondazione. Caratteristiche fondazione: Viene esaminata la seguente tipologia di fondazione superficiale: Platea - Larghezza B = 7,0 m - Lunghezza L = 22,5 m - Quota di posa dal p.c. D = coincidente con il piano campagna 6.4 Valutazione dell effetto del sisma L azione del sisma in fondazione è stata valutata mediante il metodo pseudostatico indicato nel punto del D.M. 14/01/08. Nell analisi pseudostatica l azione del sisma è rappresentata da una forza statica equivalente pari al prodotto delle forze di gravità per un opportuno coefficiente sismico. L introduzione di una forza orizzontale determina un inclinazione della forza risultante agente in fondazione, e l incidenza sul carico ultimo si esplica tramite un fattore di inclinazione del carico. Il valore della forza orizzontale, che tiene conto delle inerzie dei carichi gravanti sulla fondazione, può essere determinato tramite la formula: F h = K h W dove: K h = coefficiente sismico orizzontale; W = peso dei carichi verticali (peso della struttura). Il coefficiente sismico K h può essere valutato mediante l espressione (punto del D.M. 14/01/08): amax K h m g 34

36 dove: a max = accelerazione orizzontale massima attesa al sito; il suo valore è riportato nell Allegato B del D.M. 14/01/08 in funzione della posizione geografica del sito e del periodo di ritorno dell azione sismica T R ; m = coefficiente di riduzione dell accelerazione massima attesa al sito; i valori sono funzione della categoria del sottosuolo e sono riportati nella Tabella 7.11.II del D.M. 14/01/08. I valori dei parametri in questione sono stati determinati al punto precedente. Considerando lo Stato Limite di prevenzione del Collasso (SLC), che rappresenta la condizione più gravosa risulta: K h = 0,073 Il punto del D.M. 14/01/08 definisce: Stato Limite di prevenzione del Collasso (SLC): a seguito del terremoto la costruzione subisce gravi rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e danni molto gravi dei componenti strutturali; la costruzione conserva ancora un margine di sicurezza per azioni verticali ed un esiguo margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni orizzontali). Il peso dei carichi verticali W in questa fase viene considerato come un parametro di calcolo stimato in base ad un carico uniforme distribuito sul suolo di fondazione (che è funzione delle strutture in progetto) e all area della fondazione ipotizzata. W = agente A fondazione Valutazione della F h agente sulle fondazioni: Si ipotizza una agente = 0,25 Kg/cm 2 pertanto si valuta per la Platea W = 0, = Kg quindi F h = K h W = Kg 6.5 Determinazione del carico ultimo Qult Secondo le definizioni classiche della geotecnica il carico ultimo Q ult (definito anche carico limite Q lim ) è quel carico che, applicato all opera di fondazione, produce la rottura del complesso terreno-opera di fondazione. Per la sua determinazione esistono in letteratura varie formule che tengono conto delle caratteristiche della fondazione, delle caratteristiche dei carichi e dalle caratteristiche dei terreni. Nel caso in esame la stima del valore di Q ult è stata condotta utilizzando la formula di VESIC considerando le condizioni non drenate (condizioni più gravose), data la natura argillosa dei suoli di fondazione e l effetto del sisma. 35

37 Q ult 5, 14 C u sc dc ic gc bc q dove C u = coesione non drenata; B sc 1 0, 2 coefficiente di forma della fondazione; L D dc 1 0, 4 coefficiente di profondità del piano di fondazione; L m Fh 2 B / L ic 1 coefficiente di inclinazione del carico m B L C Nc 1 B / L u F h = forza orizzontale Nc = 5,14 (φ = 0); 2 gc 1 coefficiente di inclinazione piano campagna ( = inclinazione 2 del piano campagna); 2 bc 1 coefficiente di inclinazione piano di posa ( = inclinazione del 2 piano di posa); q D sovraccarico totale agente ai bordi della fondazione ( peso t unità di volume del terreno sopra la fondazione) t e Tenendo presente quanto sopra esposto i parametri caratteristici, necessari per la stima del carico limite dei terreni di fondazione, sono riassunti nelle seguenti tabelle. PLATEA Valori dei parametri per la determinazione resistenza del sistema geotecnico Parametro Simbolo Valore Unità di misura Lunghezza della fondazione L 22,50 m Larghezza della fondazione B 7,00 m Profondità della fondazione dal piano campagna D 0,00 m Carichi verticali (peso delle strutture sovrastanti) W kg Fattore per la stima della forza orizzontale (forza sismica) K h 0, Forza orizzontale (forza sismica) F h Kg Peso unità di volume del terreno sopra la fondazione t Kg/m 3 36

38 PLATEA Valori dei parametri per la determinazione resistenza del sistema geotecnico Unità di Parametro Simbolo Valore misura Coesione non drenata C 0,565 Kg/cm 2 Fattore di capacità portante (con φ = 0 angolo di attrito) Nc 5,14 -- Inclinazione del piano campagna 0 (grad) Inclinazione del piano di posa 0 (grad) Coefficiente di forma della fondazione sc 1,06 -- Coefficiente di profondità del piano di fondazione dc 1,00 -- Coefficiente di inclinazione del carico (m=1,76 e Nc=5,14) ic 0,99 -- Coefficiente di inclinazione piano campagna gc 1,00 -- Coefficiente di inclinazione piano di posa bc 1,00 -- Sovraccarico totale agente ai bordi della fondazione q 0,00 Kg/cm 2 Q ult 5, 14C scdcic gcbc q 3,05 Kg/cm 2 u u 6.6 Determinazione della resistenza del sistema geotecnico Nel presente paragrafo si fornisce una stima del valore del parametro R d preso a riferimento nelle verifiche agli stati limite. Il punto del D.M. 14/01/08 definisce le modalità delle verifiche agli stati limite ultimi (SLU) e prescrive che le verifiche devono essere effettuate almeno nei confronti dei seguenti stati limite: SLU di tipo strutturale (STR) SLU di tipo geotecnico (GEO) indicando due approcci con le relative combinazioni dei carichi e delle resistenze, e quindi dei vari così detti coefficienti parziali da adottare per ciascuna verifica. In questo paragrafo vengono forniti i valori della resistenza del sistema geotecnico R d da utilizzare nella verifica della stabilità globale per le seguenti situazioni: Approccio 1 / Combinazione 1 (STR) ; Approccio 1 / Combinazione 2 (GEO) ; Approccio 2 ; di seguito si riportano le elaborazioni svolte per la platea di fondazione (v. tabb ). 37

39 Tab Platea di fondazione APPROCCIO 1 / COMBINAZIONE 1 STR Resistenze Azioni Parametri Combinazione (R1-capacità (A1) (M1) portante) A1 + M1 + R1 Amplificate secondo la Tab. 6.2.I G x 1,3 + Q x 1,5 Secondo la Tab. 6.2.II cu = 1,0 Secondo la Tab. 6.4.I R = 1,0 Valore R d 3,05 Kg/cm 2 Verifica: G x 1,3 + Q x 1,5 R d = 3,05 Kg/cm 2 Considerazioni / Elaborazioni: In questa combinazione sia coefficienti per i parametri sia i coefficienti per le resistenze sono pari a 1,0 per cui per tale condizione risulta: Q ult = R d Tab Platea di fondazione APPROCCIO 1 / COMBINAZIONE 2 GEO Resistenze Azioni Parametri Combinazione (R2-capacità (A2) (M2) portante) A2 + M2 + R2 Amplificate secondo la Tab. 6.2.I G x 1,0 + Q x 1,3 Secondo la Tab. 6.2.II cu = 1,4 Secondo la Tab. 6.4.I R = 1,8 Valore R d 1,21 Kg/cm 2 Verifica: G x 1,0 + Q x 1,3 R d = 1,21 Kg/cm 2 Considerazioni / Elaborazioni: In questa combinazione i valori dei parametri geotecnici devono essere divisi per il coefficiente cu = 1,4 per cui il valore della coesione non drenata C u risulta pari a: C u / 1,4 = 0,565 / 1,4 = 0,40 Kg/cm 2 Si determina quindi il nuovo R = Q ult con il nuovo valore di C u (i fattori di capacità portante ed il valore di q rimangono invariati) R = Q ult = 5,14 x 0,40 x 1,06 x 1,00 x 0,99 x 1,00 x 1,00 + 0,00 = 2,18 Kg/cm 2 il valore della resistenza così trovato va diviso per il coefficiente riduttivo R = 1,8 per cui: R d = R / R = 2,18/ 1,8 =1,21 Kg/cm 2 Tab Platea di fondazione APPROCCIO 2 (in alternativa all Approccio 1) Resistenze Parametri Combinazione (R3-capacità (M1) portante) A1 + M1 + R3 Azioni (A1) Amplificate secondo la Tab. 6.2.I G x 1,3 + Q x 1,5 Secondo la Tab. 6.2.II cu = 1,0 Verifica: G x 1,3 + Q x 1,5 R d = 1,33 Kg/cm 2 Secondo la Tab. 6.4.I R = 2,3 Valore R d 1,33 Kg/cm 2 Considerazioni / Elaborazioni: 38