R.02C - Relazione geologica - geotecnica

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1 Via XXV Aprile, 18 - Rovato COMUNE DI FLERO PROVINCIA DI BRESCIA AMPLIAMENTO IMPIANTO DI DEPURAZIONE DELLE ACQUE REFLUE DEL COMUNE DI FLERO PROGETTO DEFINITIVO R.02C - Relazione geologica - geotecnica Rovato, settembre 2014 Il responsabile progettazione AOB2 Dott. Ing. Mauro Olivieri Il progettista Dott. Ing. Luca Bertini

2 AOB2 s.r.l. Ampliamento impianto di depurazione di Flero (BS) Progetto Definitivo Relazione geologica-geotecnica INDICE 1.0 PREMESSA /3

3 AOB2 s.r.l. Ampliamento impianto di depurazione di Flero (BS) Progetto Definitivo Relazione geologica-geotecnica 1.0 PREMESSA Si allega successivamente la relazione geologica geotecnica a firma del Dott. Geol. Marco Carraro. 3/3

4 AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) Progetto: Manufatti di nuova costruzione depuratore comunale di Flero (Bs) Cantiere: via Giuseppe Mazzini Flero (Bs) RELAZIONE GEOLOGICA RELAZIONE SISMICA RELAZIONE GEOTECNICA DM Data emissione 03/2014 Commessa File Referente Dott. Carraro Marco J:\COGEME\Flero\Depuratore\RELAZIONE GEOLOGICA SISMICA GEOTECNICA.doc

5 INDICE 1. PREMESSA RELAZIONE GEOLOGICA GEOLOGIA GEOMORFOLOGIA ED ELEMENTI GEOTECNICI IDROGEOLOGIA E IDROGRAFIA RELAZIONE SISMICA PERICOLOSITA SISMICA DI BASE PARAMETRI SISMICI DI SITO RELAZIONE GEOTECNICA ACQUISIZIONE DATI GEOTECNICI VALORI CARATTERISTICI E DI PROGETTO DEI PARAMETRI GEOTECNICI VERIFICHE AGLI STATI LIMITE Dati geometrici e azioni sulle fondazioni Verifica agli Stati Limite di Esercizio (SLE) VERIFICA ALLA LIQUEFAZIONE DEI TERRENI IN CONDIZIONI SISMICHE Allegato 1) n. 5 diagrammi prove penetrometriche dinamiche - Allegato 2) Valutazione rischio liquefazione AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 2

6 1. PREMESSA Per conto di AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) è stata eseguita una relazione geologica sismica ed una relazione geotecnica ai sensi del DM a supporto della progettazione di nuovi manufatti per l ampliamento del depuratore comunale di Flero ubicato in via G. Mazzini. Figura 1 Ubicazione sito in studio su foto aerea AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 3

7 2. RELAZIONE GEOLOGICA 2.1. GEOLOGIA Dal punto di vista geologico l area in esame si colloca all interno delle alluvioni post-glaciali (Olocene) costituite da successioni prevalenti di sabbie limose con ghiaie alternate a livelli limoso argillosi. Dal punto di vista geopedologico l area si trova fra le unità 47, 48 e 51, come indicato in fig. 2. Figura 2 Estratto Carta di Geologica;Geomorfologica con elementi pedologici - Studio geologico comunale, 2005 AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 4

8 2.2. GEOMORFOLOGIA ED ELEMENTI GEOTECNICI Dal punto di vista geomorfologico l area si colloca all interno del Livello Fondamentale della Pianura avente un andamento generale Nord Sud e gradiente intorno al 3-4 per mille. Il piano campagna in corrispondenza del sito si trova a q. 0 mslm. Figura 3 Estratto Carta di Sintesi Studio geologico comunale, 2005 Di seguito si riportano le schede delle elaborazioni delle prove SCPT (evidenziate in fig. 3) eseguite presso il depuratore comunale, contenute negli allegati dello studio geologico comunale agli atti comunali, datato AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 5

9 Figura 4 Elaborato prova penetrometrica SCPT4 08/07/05 (v. ubicazione in fig. 3) Figura 5 Elaborato prova penetrometrica SCPT5 08/07/05 (v. ubicazione in fig. 3) AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 6

10 Figura 6 Elaborato prova penetrometrica SCPT4 08/07/06 (v. ubicazione in fig. 3) Il sito si trova all esterno rispetto ai vincoli perimetrati nello studio geologico comunale vigente, ma ricade nella fascia territoriale definita area ad alta vulnerabilità della falda (v. fig. 7). Figura 7 Estratto Carta di Sintesi Studio geologico comunale vigente AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 7

11 2.1. IDROGEOLOGIA E IDROGRAFIA Dal punto di vista idrogeologico la falda freatica si trova in prossimità della superficie del suolo e con andamento praticamente analogo a quest ultimo (direzione NNW SSE; gradiente = 2 per mille). In corrispondenza del sito si è rilevata una soggiacenza di 1,60 m da pc. Figura 8 Estratto Carta di Idrogeologica - Studio geologico comunale, 2005 Dal punto di vista idrografico si riscontra la presenza del Vaso fiume che scorre a circa 200 m ad ovest rispetto al sito. Si segnala che nel tratto terminale del territorio comunale di Flero il corso d acqua si presenta con andamento meandriforme. Lungo questo tratto fluviale l alveo e le sponde del Vaso Fiume intercettano localmente la falda freatica costituendo tratti risorgivi di degni di nota (v. risorgive e relativo numero in fig. 8). AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 8

12 Figura Estratto Carta RIM e fasce di rispetto Studio Reticolo Idrico Minore AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs)

13 3. RELAZIONE SISMICA Per quanto riguarda la pericolosità sismica il sito ricade in zona Z4c. Figura Estratto Carta di Pericolosità sismica Studio geologico comunale vigente Per quanto riguarda la fattibilità geologica il sito ricade in classe 3b (area con alta vulnerabilità della falda). AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs)

14 Figura 11 Estratto Carta di fattibilità geologica Studio geologico comunale vigente 3.1. PERICOLOSITA SISMICA DI BASE L Ordinanza del PCM n del 20 Marzo 2003 Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica e s.m.i) il comune in esame è stato classificato in Zona sismica 3 (con sismicità crescente da zona 4 a zona 1) PARAMETRI SISMICI DI SITO L allegato B alle norme tecniche per le costruzioni (D.M. 14/01/2008) espone i nuovi dati di pericolosità sismica per tutto il territorio nazionale che permettono di definire l azione sismica. Di seguito si illustrano i parametri di calcolo: Coordinate geografiche del sito latitudine: 45,47888 longitudine:,1758 Stato Limite Ultimo scelto S.L.V. Probabilità di superamento nel periodo di rif = % Stato Limite Esercizio scelto S.L.D. Probabilità di superamento nel periodo di rif = 63% Vita nominale dell opera 50 anni Classe d uso II Ai fini della definizione dell azione sismica di progetto, si rende necessario valutare l effetto della risposta sismica Locale mediante specifiche analisi. Per la determinazione della categoria sismica lo studio geologico comunale di Flero fornisce per il sottosuolo del territorio comunale la categoria D. La categoria topografica definita in base al D.M. 14/01/08 è T1 (inclinazione media <15 ) cui corrisponde un valore di coefficiente di amplificazione topografica S T pari a 1. Per il sito in studio si ottengono i seguenti valori (software Geostru-parametri sismici): AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 11

15 Figura 12 Parametri sismici sito-specifici AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 12

16 4. RELAZIONE GEOTECNICA 4.1. ACQUISIZIONE DATI GEOTECNICI L acquisizione dei dati litologici e geomeccanici in campo è stata fatta mediante la realizzazione di n. 5 prove penetrometriche nelle aree di potenziale espansione degli impianti. P4 P5 P3 P1 P2 Piezometro Figura 13 Ubicazione prove penetrometriche Le prove sono state eseguite tramite penetrometro dinamico avente Massa battente: 73 kg; Altezza di caduta: 75 cm; Peso asta completa ( 32x00 mm) - 5,5 Kg; Angolo punta: 60, partendo entrambe dal piano campagna attuale. AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 13

17 Nella prova n. 2 è stato inserito un tubo piezometrico fenestrato diametro falda. 1 per la misura del livello di Di seguito si riporta la documentazione fotografica delle prove e del piezometro installato nel foro prova 2. Foto prova n. 1 Foto prova n. 2 Piezometro prova 2 (liv.1,60 m da pc) Foto prova n. 3 Foto prova n. 4 Foto prova n. 5 AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 14

18 4.2. VALORI CARATTERISTICI E DI PROGETTO DEI PARAMETRI GEOTECNICI Per valore caratteristico di un parametro geotecnico deve intendersi una stima ragionata e cautelativa del valore del parametro nello stato limite considerato, partendo dai dati acquisiti. Tali valori caratteristici delle grandezze fisiche e meccaniche da attribuire ai terreni sono stati ottenuti attraverso l interpretazione dei dati acquisiti nella indagine geotecnica precedentemente esposta. I valori di progetto dei parametri geotecnici si ottengono dai valori caratteristici tenendo conto dei coefficienti parziali M. Sulla base delle litologie riscontrate il sottosuolo indagato viene schematicamente suddivisa in 2 litozone cui vengono attribuiti i seguenti parametri geotecnici valutati scegliendo il più cautelativo fra i vari metodi di correlazione esistenti (Metodo Road Bridge Specification; Metodo di Japanese National Railway per l Angolo di attrito; Metodo Gibbs & Holtz per la densità relativa; Metodo di Schmertmann, Metodo di Terzaghi e Metodo di Schultze e Menzebach per il Modulo di deformazione): CORPO GEOLOGICO 1 terreno vegetale+eluvio (argille limose debolmente sabbiose) (0,00-2,00 m) Angolo di resistenza al taglio ( k ) = 26 Peso dell unità di volume ( ) = Kg/mc Modulo di deformazione E yk = 60 Kg/cmq Comportamento geotecnico: granulare. CORPO GEOLOGICO 2 limi sabbiosi argillosi debolmente ghiaiosi (prof. 2,00-6,00 m) Angolo di resistenza al taglio ( k ) = 30 Peso dell unità di volume ( ) = Kg/mc Modulo di deformazione E yk = 0 Kg/cmq Comportamento geotecnico: granulare CORPO GEOLOGICO 3 sabbie limose ghiaiose con argille (prof. >6,00 m) Angolo di resistenza al taglio ( k ) = 33 Peso dell unità di volume ( ) = Kg/mc Modulo di deformazione E yk = 120 Kg/cmq Comportamento geotecnico: granulare NB: Nell ambito dei lavori di sbancamento si consiglia di verificare eventuali eteropie naturali o antropiche ed in particolare nel caso si rilevassero tasche di natura argilloso limosa sul piano di fondazione lo scrivente si rende disponibile ad eseguire ulteriori indagini ad hoc al fine di accordare con la DL eventuali correzioni progettuali in corso d opera. AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 15

19 4.3. VERIFICHE AGLI STATI LIMITE Dati geometrici e azioni sulle fondazioni Si è considerata la scelta progettuale dell Approccio 2 che prevede un unica combinazione di gruppi di coefficienti (A1+M1+R3), da adottare nelle verifiche geotecniche. Le verifiche devono essere effettuate nei confronti dello stato limite ultimo Collasso per carico limite dell insieme fondazione-terreno (par ). Condizione di verifica agli stati limite ultimi è la seguente disequazione: Ed Rd Ed = componente della risultante delle forze in direzione normale al piano di posa Rd = valore della forza normale al piano di posa cui corrisponde il raggiungimento del carico limite in terreni di fondazione La formula trinomia per il calcolo del carico ultimo risulta la seguente (Hansen, 170) q lim = c N c s c d c i c b c g c z c + 1 D N q s q d q i q b q g q z q B N s d i b g z ( >0); q lim = 5.14 c u (1 + s c + d c -i c -b c - g c ) + 1 D ( =0); Nei calcoli relativi alla combinazione sismica è stata tenuta in conto l accelerazione nel sottosuolo (effetto cinematico) indotta dal sisma, attraverso l utilizzo del coefficiente sismico Khk che contribuisce a ridurre la capacità portante attraverso l utilizzo di fattori parziali z della formula della capacità portante (Paolucci e Pecker, 17). Le resistenze di progetto sopra esposte dovranno essere confrontate con le azioni calcolate dal progettista al fine di verificare la disequazione Ed<Rd. Nelle pagine successive si riporta il modello geotecnico del terreno con il calcolo delle resistenze di progetto del terreno per carichi verticali centrati, considerando: - fondazioni continue con profondità del piano di imposta fra 0,80 m e 1,60 m da pc - vasca circolare (platea = 30 m) con piano di imposta a 1,60 m da pc. AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 16

20 Figura 14 Modello geotecnico sottosuolo con fondazioni continue larghe B = 2,00 m; prof. 0,80 m Resistenze di progetto per carichi verticali centrati SLU= 141 KPa; SLV= 4 KPa Figura 15 Modello geotecnico sottosuolo con fondazioni continue larghe B = 1,00 m; prof. 0,80 m Resistenze di progetto per carichi verticali centrati SLU= 1 KPa; SLV= 78 KPa AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 17

21 Figura 16 Modello geotecnico sottosuolo con fondazioni continue larghe B = 1,00 m; prof. 1,60 m Resistenze di progetto per carichi verticali centrati SLU= 155 KPa; SLV= 1 KPa Figura 17 Modello geotecnico sottosuolo con fondazioni continue larghe B = 2,00 m; prof. 1,60 m Resistenze di progetto per carichi verticali centrati SLU= 16 KPa; SLV= 131 KPa AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 18

22 Figura 18 Modello geotecnico sottosuolo con PLATEA CIRCOLARE 30 M; prof. 1,60 m Resistenze di progetto per carichi verticali centrati SLU= 02 KPa; SLV= 542 KPa AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 1

23 Verifica agli Stati Limite di Esercizio (SLE) Nell ambito delle verifiche geotecniche delle strutture si riporta quella relativa ai cedimenti, nel rispetto dei requisiti prestazionali della struttura, rispettando la condizione: Ed Cd Ed = valore di progetto dell effetto delle azioni (cedimento calcolato) Cd = prescritto valore limite dell effetto delle azioni (cedimento ammissibile) Si considera in questa sede un cedimento assoluto ammissibile di 2,5 cm. Si fornisce il seguente prospetto di calcolo Qmax/cedimenti per ogni tipologia di fondazione di progetto di cui par. 4.2.: fondazioni continue (Piano di imposta a 0,80 m) B = 0 cm Prof. = 80 cm B = 200 cm Prof. = 80 cm Combinazione delle azioni Combinazione frequente di esercizio (SLE) Combinazione frequente di esercizio (SLE) Pressione Cedimento assoluto calcolato max 1 KPa Ed = 2,50 cm (Schmertmann) Ed Cd (condizione verificata) 75 KPa Ed = 2,40 cm (Schmertmann) Ed Cd (condizione verificata) fondazioni continue (Piano di imposta a 1,60 m) B = 0 cm Prof. = 160 cm B = 200 cm Prof. = 160 cm Combinazione delle azioni Combinazione frequente di esercizio (SLE) Combinazione frequente di esercizio (SLE) Pressione Cedimento assoluto calcolato max 140 KPa Ed = 2,40 cm (Schmertmann) Ed Cd (condizione verificata) 0 KPa Ed = 2,40 cm (Schmertmann) Ed Cd (condizione verificata) PLATEA CIRCOLARE (Piano di imposta a prof. 1,60 m) Raggio = 15 m (Diametro = 30 m) Combinazione delle azioni Combinazione frequente di esercizio (SLE) Pressione Cedimento assoluto calcolato max 60 KPa Ed = 2,45 cm (Schmertmann) Ed Cd (condizione verificata) 4.4. VERIFICA ALLA LIQUEFAZIONE DEI TERRENI IN CONDIZIONI SISMICHE La verifica a liquefazione è stata fatta utilizzando il programma di calcolo liquiter della Geostru, tramite il metodo di Seed e Idriss, 171, ottenendo un rischio alla liquefazione basso (fattore di sicurezza Fs >1), considerando una profondità della falda pari a 1,60 m dal pc. Palazzolo s/o, marzo 2014 Dott. geol. Marco Carraro n. 701 O.G.L AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) 20

24 dott.geol.marco Carraro via Malogno n Palazzolo s/o (Bs) cell PROVA PENETROMETRICA DINAMICA Nr.1 Strumento utilizzato... SCPT (Standard Cone Penetration Test) Committente: AOB2 srl Data: 27/02/2014 Cantiere: via G. Mazzini Località: Depuratore di Flero (Bs) Numero di colpi penetrazione punta

29 geostru Valutazione del rischio di liquefazione Metodo di verifica: Seed Idriss Diagrammi: Nspt - Fs Committente: AOB2 srl via XXV aprile n Rovato (Bs) Data:27/02/2014 Località: via G. Mazzini - depuratore Flero (Bs) Colonna stratigrafica 0.00 Sabbia argillosa Nspt 0 5,6 11,2 16,8 22,4 28,0 Fattore di sicurezza Fs 0 0,6 1,2 1,8 2,4 3,0 2,0 1 (L) (L) (L) (L) 6,0 (6,00) (6,00) (L) Sabbia ghiaiosa FALDA 2 12,0 (12,00) (12,00)