Dr. Fabrizio VIGNA - GEOLOGO SOMMARIO

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1 SOMMARIO 1 INTRODUZIONE NORMATIVA DI RIFERIMENTO INQUADRAMENTO GEOLOGICO - GEOMORFOLOGICO INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO UBICAZIONE POZZETTI GEOGNOSTICI STRATIGRAFIA POZZETTO P STRATIGRAFIA POZZETTO P CONSIDERAZIONI GEOTECNICHE E STRATIGRAFICHE IN BASE ALLA PROVA MASW AZIONE SISMICA SULLE COSTRUZIONI CATEGORIE DI SOTTOSUOLO CONDIZIONI TOPOGRAFICHE CALCOLO COEFFICIENTI SISMICI VALUTAZIONE DELLA RESISTENZA PER FONDAZIONI ORDINARIE TABULATI DI CALCOLO PLATEA APPROCCIO TABULATI DI CALCOLO PLATEA APPROCCIO TABULATI DI CALCOLO TRAVE ROVESCIA APPROCCIO TABULATI DI CALCOLO TRAVE ROVESCIA APPROCCIO VALUTAZIONE DEI CEDIMENTI CONCLUSIONI...33 Allegato 1 INQUADRAMENTO TERRITORIALE Allegato 2 Indagine sismica con metodologia MASW 1

2 1 INTRODUZIONE La presente relazione ha lo scopo di valutare la fattibilità e la compatibilità delle opere in progetto con l assetto geologico ed idrogeologico locale. Le opere consistono nella costruzione di nuova scuola dell infanzia da realizzarsi presso il Comune di Robassomero su lotto edificabile di proprietà comunale, sito in Via Venezia tra il civico 8 ed i campi da tennis. Per eseguire le valutazioni richieste sono stati eseguiti più sopralluoghi nel novembre del corrente anno, in tali occasioni sono stati eseguiti: n 2 pozzetti geognostici realizzati con escavatore idraulico sino alla profondità di circa 2 m per caratterizzare dal punto di vista geotecnico e stratigrafico i terreni su cui appoggiano le fondazioni; n 1 profilo MASW per la classificazione sismica ai sensi del OPCM 3274 e seguenti (determinazione parametro VS30), oltre ai principali parametri geotecnici dei depositi sui quali verranno impostate le fondazioni. Durante i rilievi sul terreno è stato possibile valutare: l assetto litostratigrafico della zona, i parametri geotecnici del terreno interessato, le caratteristiche geologiche, geomorfologiche e idrogeologiche dell area indagata, le caratteristiche del progetto in esame. L area si trova nel territorio comunale di Robassomero (TO) e le coordinate UTM (WGS84) del baricentro del sito sono: E: ,04 N: ,634 La quota sul livello del mare è pari a ca m (vedi Tavola 1). In riferimento alla Carta Tecnica Regionale alla scala 1: l area studiata è ubicata nella sezione

3 Nel vigente strumento urbanistico, il sito, in riferimento alla cartografia geologica tecnica, si trova nella classe I ai sensi della Circ. PG.R. 7/LAP. PERICOLOSITA GEOLOGICA: Trascurabile. Classe I - Porzioni di territorio dove le condizioni di pericolosità geomorfologica sono tali da non porre limitazioni alle scelte urbanistiche: gli interventi sia pubblici che privati sono di norma consentiti nel rispetto delle prescrizioni del D.M. 11/3/88.. Figura 1 stralcio della Tav. 5 Carta di Sintesi. 3

4 1.1 NORMATIVA DI RIFERIMENTO La normativa di riferimento per quanto attiene gli argomenti inerenti l incarico è costituita dalle Norme tecniche per le costruzioni - D.M. 14 gennaio Il D.M riporta al cap. 6 le indicazioni per l esecuzione delle indagini geologiche e geotecniche relative alle nuove costruzioni e ristrutturazioni. Tali norme contemplano tre fasi di approfondimento: 1^ fase (cap ) caratterizzazione geologica del sito; 2^ fase (cap ): indagini, caratterizzazione e modellazione geotecnica; 3^ fase (cap ): verifiche della sicurezza e delle prestazioni Si descrivono brevemente le singole fasi di indagine. 1^ fase: caratterizzazione geologica Si rifà a quanto indicato al cap del D.M : ha per oggetto la descrizione del modello geologico (costruito mediante appropriate indagini geognostiche), la valutazione della fattibilità degli interventi in funzione della pericolosità geologica del territorio e, comunque, la definizione degli eventuali condizionamenti geologici che gravano sull opera e si traducono in indispensabili elementi progettuali. 2^ fase: indagini, caratterizzazione e modellazione geotecnica Consiste nella caratterizzazione fisico-meccanica del sottosuolo, con definizione del suo modello geotecnico e più in particolare del volume significativo delle fondazioni, a seguito di appropriate indagini geotecniche (prove in sito, prove di laboratorio etc.) (Relazione geotecnica sulle indagini, caratterizzazione e modellazione del volume significativo di terreno delle NTC08). 3^ fase: verifiche della sicurezza e delle prestazioni È costituita dalle verifiche della sicurezza e delle prestazioni geotecniche attese del complesso terreno opera nei previsti stati di sollecitazione, compreso, eventualmente, quello sismico, che possono attuarsi solo con le indicazioni fornite dal progettista strutturale nella fase finale della progettazione (Verifiche della sicurezza e delle prestazioni delle NTC08). Questa fase di verifica può essere espletata esclusivamente durante la progettazione strutturale dell opera e deve necessariamente tener conto delle precedenti fasi di indagine. 4

5 Nello specifico vengono eseguite le prime due fasi, cioè la caratterizzazione geologica dell area e la caratterizzazione geotecnica. La successiva fase di verifica delle prestazioni, prevista al delle NTC08 viene demandata alla fase di dimensionamento strutturale delle opere. 2 INQUADRAMENTO GEOLOGICO - GEOMORFOLOGICO I settori posti a Nord Ovest di Torino, delimitati dal margine interno della catena alpina e la sponda sinistra del Fiume Po, risultano caratterizzati da aree pianeggianti che costituiscono le superfici dei conoidi fluviali e fluvioglaciali depositatisi agli sblocchi delle valli alpine durante il quaternario e dopodiché rimodellati dall evoluzione della dinamica fluviale del Torrente Stura. fl M fl M Figura 2 Stralcio ingrandito della Carta Geologica d Italia (F.56 TORINO 1: ). Con il cerchio rosso è indicata l area di indagine. In seguito, durante gli episodi di piena particolarmente intensi caratterizzati da ingente trasporto solido, si è avuta la deposizione del materiale costituente le alluvioni antiche, medio recenti, recenti ed attuali contraddistinte nella carta Geologica d Italia in scala 1: F. 56 Torino. 5

6 Fl M : depositi fluviali dell alto terrazzo ondulato, a paleosuolo argilloso-bruno completamente decalcificato ( ); depositi fluviali costituenti i lembi relitti delle antiche conoidi della Dora Riparia e della Stura di Lanzo (FLUVIOGLACIALE e FLUVIALE MINDEL); Fl R : depositi ghiaiosi-sabbiosi con paleosuolo rosso arancio, perlopiù terrazzati, corrispondenti al livello fondamentale dell alta pianura ( ) (FLUVIOGLACIALE e FLUVIALE RISS); Vi: depositi di origine fluviolacustre, senza limite netto con il Pliocene sottostante, costituiti da ghiaie e sabbie quarzose, frequentemente alternati con banchi di argille grigie, verdi e rossicce, e contenenti talora deboli livelli ligniferi (VILLAFRANCHIANO); La conoide della Stura di Lanzo presenta diversi ordini di terrazzi che separano depositi con età diversa; i lembi relitti superiori presentano superficie ondulata e sono separati dai depositi di età rissiana sottostanti da una scarpata di erosione che generalmente è ben delineata ed ha un altezza dell ordine dei 15 metri. Sull alto terrazzo, dove è ubicato il concentrico comunale, affiorano i terreni fluvioglaciali e fluviali del Mindel costituiti da ghiaie con ciottoli sormontati da un paleosuolo potente alcuni metri oltre ad alcune lenti loessiche. La superficie superiore della conoide mindeliana presenta varie vallecole più o meno estese che furono modellate nei depositi del Mindel ad opera del reticolo idrografico secondario e minore. Dal punto di vista morfologico l area è ubicata ad una distanza di circa 470 m dal ciglio del terrazzo mindelliano. Nella Carta Geologica d Italia alla scala 1: Foglio 155 Torino Ovest il sito è descritto come Silt omogenei privi di stratificazione, mediamente addensati e di colore bruno giallatro (10Y), potenti fino a 4-5 m distribuiti sulla sommità delle superfici terrazzate (loess eolico) (UINd). 6

7 Figura 3 Stralcio ingrandito della Carta Geologica d Italia (F.155 TORINO Ovest 1:50.000). Con il cerchio rosso è indicata l area di indagine. 3 INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO In base allo studio Le acque sotterranee della pianura di Torino Provincia di Torino si può suddividere il sottosuolo dell area di studio nei seguenti complessi a comportamento omogeneo: Complesso Superficiale (profondo circa 20 m), costituito da depositi di ambiente continentale (sedimenti fluviali fluvioglaciali sabbie e ghiaie con ciottoli e intercalazioni limose argillose) di età Pleistocene medio Olocene. Complesso Villafranchiano (che si estende da 20 m dal p.c. sino a ca.. 30 m di profondità), costituito da alternanze di depositi fluviali, in genere grossolani e 7

8 permeabili, e depositi lacustri, in genere a tessitura fine ed impermeabili, di età Pliocene superiore Pleistocene inferiore Complesso Pliocenico (presente oltre 30 m di profondità), rappresentato da termini sabbiosi riferibili alla Facies Astiana e da termini argillosi riferibili alla Facies Piacenziana, la facies sabbiosa, in quanto permeabile rappresenta il cosiddetto acquifero Pliocenico. Nell area di studio il complesso superficiale è costituito da depositi mindelliani nei quali è presente una falda freatica con direzione di deflusso orientata verso Sud Est. A tali depositi del complesso superficiale è possibile attribuire una conducibilità idraulica media di m/s. Fotografia 1 Foto aerea dell area oggetto di studio, con il cerchio rosso l area. Per riconoscere l andamento della falda idrica superficiale nel territorio in oggetto è stata consultata la pubblicazione Idrogeologia della pianura piemontese, Regione Piemonte 2005; dello studio ne vengono riportati i tratti prevalenti per l area nella allegata tavola 1. 8

9 Nell area in oggetto la quota della falda freatica è di circa m s.l.m. per cui si ha una soggiacenza media di 35 m dal piano campagna; in occasione di piogge prolungate nel tempo la soggiacenza della falda freatica può invece risultare inferiore e risalire anche a 30 m dal piano campagna. Sono da scongiurare risalite della falda freatica sino al livello del piano delle fondazioni, sono da ritenere però probabili infiltrazioni di acqua meteorica nel sottosuolo (sino al piano delle fondazioni) attraverso fratture o discontinuità. Fotografia 2 l zona dove è prevista la costruzione del porticato. In occasione di piogge prolungate nel tempo si possono però formare limitate falde sospese che coinvolgono le fondazioni. 9

10 4 ASPETTI GEOTECNICI 4.1 UBICAZIONE POZZETTI GEOGNOSTICI Di seguito viene descritto l assetto stratigrafico della zona, che è stato dedotto anche dall esecuzione di due pozzetti geognostici eseguiti con pala meccanica nell area dove è prevista l esecuzione dell opera. Nella figura seguente è illustrata l ubicazione dei pozzetti eseguiti, successivamente è riportata una breve descrizione della stratigrafia dedotta. P2 P1 Fotografia 3 area oggetto di studio e ubicazione pozzetti geognostici. 10

11 4.2 STRATIGRAFIA POZZETTO P1 profondità (m) Pozzetto Geognostico P1 Litotipo Terreno agrario Limi sabbiosi con materia organica Limi compatti fratturati con tracce di umidità Limi argillosi nocciola con screziature grigiastre Fotografia 4 Pozzetto geognostico P1 11

12 4.3 STRATIGRAFIA POZZETTO P2 profondità (m) Pozzetto Geognostico P1 Litotipo Terreno agrario Sabbia limosa con materia organica Limi sabbiosi rossastri con rare screziature nerastre (materia organica) e tracce di umidità Limi argillosi nocciola con screziature grigiastre Fotografia 5 Pozzetto geognostico P2 4.4 CONSIDERAZIONI GEOTECNICHE E STRATIGRAFICHE IN BASE ALLA PROVA MASW Dai risultati della prova MASW eseguita è possibile fornire dati circa la stratigrafia osservata. Il profilo di velocità delle onde di taglio nell area è il seguente: 12

13 In base a tale figura si può osservare come alla profondità di circa 5.6 metri sia presente un aumento della velocità che corrisponde ad una variazione litologica. Si può quindi dedurre dalla prova sismica la seguente stratigrafia 4.5 MODELLO GEOTECNICO Le argille limose si spingono sino ad una profondità di circa 5.6 metri dal piano campagna, ad esse è possibile attribuire i seguenti parametri geotecnici, anche in base a prove di laboratorio eseguite su campioni prelevati su terreni praticamente analoghi: coesione trascurabile c = 0, angolo di attrito interno pari a = 27, peso di volume = 18 KN/m 3. 13

14 A profondità maggiori di ca. 5.6 m dal piano campagna compaiono ghiaie con ciottoli e sabbie piuttosto alterate; a tali depositi possono essere attribuiti i seguenti parametri geotecnici: coesione trascurabile c = 0, angolo di attrito interno pari a = 32, peso di volume = 19 KN/m 3. La normativa NTC 2008 prevede che il valore caratteristico dei parametri geotecnici sia determinato con un analisi statistica sui risultati delle prove. Nel caso in esame, non essendo state eseguite prove specifiche per la determinazione diretta dei parametri, questi sono stati stimati in base a prove eseguite su terreni simili e già ridotti cautelativamente. Rimane pertanto artificiosa l applicazione di metodi statistici ai valori riportati. Figura 4 Schema della stratigrafia del sottosuolo nell area indagata (modello geotecnico). 5 AZIONE SISMICA SULLE COSTRUZIONI Secondo la normativa di riferimento le azioni sismiche di progetto, in base alle quali valutare il rispetto dei diversi stati limite considerati, sono definite a partire dalla pericolosità 14

15 sismica di base del sito di costruzione. Essa costituisce l elemento di conoscenza primario per la determinazione delle azioni sismiche. La pericolosità sismica è definita in termini di accelerazione orizzontale massima attesa a g in condizioni di campo libero su sito di riferimento rigido con superficie topografica orizzontale (di categoria A), nonché di ordinate dello spettro di risposta elastico in accelerazione ad essa corrispondente Se (T), con riferimento a prefissate probabilità di eccedenza P VR, nel periodo di riferimento V R. Le forme spettrali sono definite, per ciascuna delle probabilità di superamento nel periodo di riferimento P VR, a partire dai valori dei seguenti parametri su sito di riferimento rigido orizzontale: a g accelerazione orizzontale massima al sito; F o valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale. T* C periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accelerazione orizzontale. 5.1 CATEGORIE DI SOTTOSUOLO Ai fini della definizione dell azione sismica di progetto, si rende necessario valutare l effetto della risposta sismica locale mediante specifiche analisi. Fatta salva la necessità della caratterizzazione geotecnica dei terreni nel volume significativo, ai fini della identificazione della categoria di sottosuolo, la classificazione si effettua in base ai valori della velocità equivalente Vs30 di propagazione delle onde di taglio entro i primi 30 m di profondità. Di seguito è riportata la suddivisione del sottosuolo in categorie in base al DM 14 gennaio 2008 Norme tecniche per le costruzioni. 15

16 Tabella 1 Categorie di suolo dal D.M. 14 gennaio 2008 In base alla prova MASW eseguita si può attribuire per i depositi in oggetto l appartenenza alla categoria B: Rocce e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fine molto consistenti. 5.2 CONDIZIONI TOPOGRAFICHE La normativa contempla anche le condizioni morfologiche del sito in esame; essa per configurazioni topografiche superficiali semplici, individua le seguenti classi: Tabella 2 Categorie topografiche dal D.M. 14 gennaio

17 L area in oggetto è posizionata su area pianeggiante per cui è inserita in categoria T CALCOLO COEFFICIENTI SISMICI Le NTC 2008 calcolano i coefficienti Kh e Kv in dipendenza di vari fattori: Kh = βx(amax/g) Kv =±0,5 Kh β = coefficiente di riduzione accelerazione massima attesa al sito; a max = accelerazione orizzontale massima attesa al sito; g = accelerazione di gravità; Tutti i fattori presenti nelle precedenti formule dipendono dall accelerazione massima attesa sul sito di riferimento rigido e dalle caratteristiche geomorfologiche del territorio. amax = SS ST ag SS (effetto di amplificazione stratigrafica): 0.90 Ss 1.80; è funzione di F0 (Fattore massimo di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale) e della categoria di suolo (A, B, C, D, E). ST (effetto di amplificazione topografica) per fondazioni in prossimità di pendi. Il valore di ST varia con il variare delle quattro categorie topografiche introdotte: T1 (ST = 1.0) T2 (ST = 1.20) T3(ST =1.20) T4(ST = 1.40). Questi valori sono calcolati come funzione del punto in cui si trova il sito oggetto di analisi. Il parametro di entrata per il calcolo è il tempo di ritorno dell evento sismico che è valutato come segue: TR=-VR/ln(1-PVR) Con VR vita di riferimento della costruzione e PVR probabilità di superamento, nella vita di riferimento, associata allo stato limite considerato. La vita di riferimento dipende dalla vita nominale della costruzione e dalla classe d uso della costruzione (in linea con quanto previsto al punto delle NTC). In ogni caso VR dovrà essere maggiore o uguale a 35 anni. Per l'applicazione dell'eurocodice 8 (progettazione geotecnica in campo sismico) il coefficiente sismico orizzontale viene così definito: Kh = agr γi S / (g) agr : accelerazione di picco di riferimento su suolo rigido affiorante, γi: fattore di importanza, 17

18 S: soil factor e dipende dal tipo di terreno (da A ad E). ag = agr γi è la design ground acceleration on type A ground. Il coefficiente sismico verticale Kv è definito in funzione di Kh, e vale: Kv = ± 0.5 Kh 6 VALUTAZIONE DELLA RESISTENZA PER FONDAZIONI ORDINARIE Per quanto un accurata determinazione del carico ammissibile debba essere condotta sulla base della conoscenza delle caratteristiche fondazionali ed in particolar modo dei carichi trasmessi è stata eseguita una valutazione di massima per la determinazione della resistenza del terreno, in funzione delle caratteristiche geotecniche del medesimo. L espressione più generale per il calcolo di q LIM fa riferimento alla formula di Brinch - Hansen (1970): q LIM = 0.5γ B N γ s γ i γ b γ g γ z γ + c N c s c d c i c b c g c z c + q N q s q d q i q b q g q z q (1) dove: N, N c, N q = fattori di capacità portante, dipendenti dall angolo di resistenza al taglio ; s, s c, s q = fattori di forma della fondazione; i, i c, i q = fattori correttivi che tengono conto dell inclinazione del carico; b, b c, b q = fattori correttivi che tengono conto dell inclinazione della base della fondazione; g, g c, g q = fattori correttivi che tengono conto dell inclinazione del piano campagna; d c, d q = fattori dipendenti dal piano di posa; z, z c, z q =fattori sismici correttivi Poichè si assume il terreno non coesivo, l equazione (1) diviene: q LIM = 0.5 γ B N γ s γ i γ b γ g γ z γ + q N q s q d q i q b q g q z q (1a) 18

19 Si riportano nelle tabelle seguenti i risultati ottenuti, applicando la formula di Brinch Hansen per una tipologia di fondazione standard di tipo continuo a platea e con fondazione nastriforme. Nell elaborazione di calcolo il piano campagna ed il piano di posa della fondazione sono orizzontali. Le elaborazioni sono eseguite con un software applicativo, denominato LoadCap, della ditta Geostru e permette di introdurre anche l azione sismica in termini di massima accelerazione attesa in sito. 6.1 TABULATI DI CALCOLO PLATEA APPROCCIO 1 DATI GENERALI Azione sismica NTC 2008 Larghezza fondazione 10.0 m Lunghezza fondazione 20.0 m Profondità piano di posa 0.5 m Altezza di incastro 0.5 m SISMA Accelerazione massima (ag/g) Effetto sismico secondo NTC(C ) Fattore di struttura [q] 3 Periodo fondamentale vibrazione [T] 0.25 Coefficiente intensità sismico terreno [Khk] Coefficiente intensità sismico struttura [Khi] 0.07 Coefficienti sismici [N.T.C.] ================== Dati generali Tipo opera: 2 - Opere ordinarie Classe d'uso: Classe II Vita nominale: 50.0 [anni] Vita di riferimento: 50.0 [anni] Parametri sismici su sito di riferimento Categoria sottosuolo: Categoria topografica: B T1 S.L. Stato limite TR Tempo ritorno [anni] ag [m/s²] S.L.O S.L.D F0 [-] TC* [sec] 19

20 S.L.V S.L.C Coefficienti sismici orizzontali e verticali Opera: Opere di sostegno S.L. Stato limite amax [m/s²] beta [-] kh [-] kv [sec] S.L.O S.L.D S.L.V S.L.C STRATIGRAFIA TERREN O Corr: Parametri con fattore di correzione (TERZAGHI) DH: Spessore dello strato; Gam: Peso unità di volume; Gams:Peso unità di volume saturo; Fi: Angolo di attrito; Ficorr: Angolo di attrito corretto secondo Terzaghi; c: Coesione; c Corr: Coesione corretta secondo Terzaghi; Ey: Modulo Elastico; Ed: Modulo Edometrico; Ni: Poisson; Cv: Coeff. consolidaz. primaria; Cs: Coeff. consolidazione secondaria; cu: Coesione non drenata DH Gam Gams Fi Fi Corr. c c Corr. cu Ey Ed Ni Cv Cs [m] [kn/m³] [kn/m³] [ ] [ ] [kn/m²] [kn/m²] [kn/m²] [kn/m²] [kn/m²] [cmq/s] Carichi di progetto agenti sulla fondazione Nr. Nome combinazion e Pressione normale di progetto N [kn] Mx [kn m] My [kn m] [kn/m²] 1 A1+M1+R Progetto 2 A2+M2+R Progetto 3 Sisma Progetto 4 S.L.E Servizio 5 S.L.D Servizio Sisma + Coeff. parziali parametri geotecnici terreno + Resistenze Nr Correzione Sismica Coesione efficace Coesione non drenata Tangente angolo di resistenza al taglio Peso Unità volume in fondazione Hx [kn] Peso unità volume copertura Hy [kn] Coef. Rid. Capacità portante verticale Tipo Coef.Rid.Ca pacità portante orizzontale 1 No No Si No No CARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE...Sisma Autore: HANSEN (1970) 20

21 Carico limite [Qult] kn/m² Resistenza di progetto[rd] kn/m² Fattore sicurezza [Fs=Qult/Ed] -- COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982) Costante di Winkler kn/m³ A1+M1+R1 Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 13.2 Fattore [Nc] Fattore [Ng] 9.32 Fattore forma [Sc] 1.28 Fattore profondità [Dc] 1.02 Fattore inclinazione carichi [Ic] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 Fattore forma [Sq] 1.25 Fattore profondità [Dq] 1.02 Fattore inclinazione carichi [Iq] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.0 Fattore forma [Sg] 0.8 Fattore profondità [Dg] 1.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.0 Carico limite kn/m² Resistenza di progetto kn/m² A2+M2+R2 Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 7.96 Fattore [Nc] Fattore [Ng] 4.26 Fattore forma [Sc] 1.23 Fattore profondità [Dc] 1.02 Fattore inclinazione carichi [Ic] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 Fattore forma [Sq] 1.2 Fattore profondità [Dq] 1.02 Fattore inclinazione carichi [Iq] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.0 Fattore forma [Sg]

22 Fattore profondità [Dg] 1.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.0 Carico limite kn/m² Resistenza di progetto kn/m² Sisma Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 7.96 Fattore [Nc] Fattore [Ng] 4.26 Fattore forma [Sc] 1.23 Fattore profondità [Dc] 1.02 Fattore inclinazione carichi [Ic] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 Fattore forma [Sq] 1.2 Fattore profondità [Dq] 1.02 Fattore inclinazione carichi [Iq] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.0 Fattore forma [Sg] 0.8 Fattore profondità [Dg] 1.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 0.77 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.0 Carico limite kn/m² Resistenza di progetto kn/m² 6.2 TABULATI DI CALCOLO PLATEA APPROCCIO 2 DATI GENERALI Azione sismica NTC 2008 Larghezza fondazione 10.0 m Lunghezza fondazione 20.0 m Profondità piano di posa 0.5 m Altezza di incastro 0.5 m 22

23 Carichi di progetto agenti sulla fondazione Nr. Nome combinazion e Pressione normale di progetto N [kn] Mx [kn m] My [kn m] [kn/m²] 1 A1+M1+R Progetto 2 Sisma Progetto 3 S.L.E Servizio 4 S.L.D Servizio Sisma + Coeff. parziali parametri geotecnici terreno + Resistenze Nr Correzione Sismica Coesione efficace Coesione non drenata Tangente angolo di resistenza al taglio Peso Unità volume in fondazione Hx [kn] Peso unità volume copertura Hy [kn] Coef. Rid. Capacità portante verticale Tipo Coef.Rid.Ca pacità portante orizzontale 1 No Si No No CARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE...Sisma Autore: HANSEN (1970) Carico limite [Qult] kn/m² Resistenza di progetto[rd] kn/m² Fattore sicurezza [Fs=Qult/Ed] -- COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982) Costante di Winkler kn/m³ A1+M1+R3 Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 13.2 Fattore [Nc] Fattore [Ng] 9.32 Fattore forma [Sc] 1.28 Fattore profondità [Dc] 1.02 Fattore inclinazione carichi [Ic] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 Fattore forma [Sq] 1.25 Fattore profondità [Dq] 1.02 Fattore inclinazione carichi [Iq] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.0 Fattore forma [Sg] 0.8 Fattore profondità [Dg] 1.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg]

24 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.0 Carico limite kn/m² Resistenza di progetto kn/m² Sisma Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 13.2 Fattore [Nc] Fattore [Ng] 9.32 Fattore forma [Sc] 1.28 Fattore profondità [Dc] 1.02 Fattore inclinazione carichi [Ic] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 Fattore forma [Sq] 1.25 Fattore profondità [Dq] 1.02 Fattore inclinazione carichi [Iq] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.0 Fattore forma [Sg] 0.8 Fattore profondità [Dg] 1.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 0.77 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.0 Carico limite kn/m² Resistenza di progetto kn/m² 6.3 TABULATI DI CALCOLO TRAVE ROVESCIA APPROCCIO 1 DATI GENERALI Azione sismica NTC 2008 Larghezza fondazione 1.0 m Lunghezza fondazione 20.0 m Profondità piano di posa 0.5 m Altezza di incastro 0.5 m Carichi di progetto agenti sulla fondazione Nr. Nome combinazion e Pressione normale di progetto N [kn] Mx [kn m] My [kn m] [kn/m²] 1 A1+M1+R Progetto 2 A2+M2+R Progetto Hx [kn] Hy [kn] Tipo 24

25 3 Sisma Progetto 4 S.L.E Servizio 5 S.L.D Servizio Sisma + Coeff. parziali parametri geotecnici terreno + Resistenze Nr Correzione Sismica Coesione efficace Coesione non drenata Tangente angolo di resistenza al taglio Peso Unità volume in fondazione Peso unità volume copertura Coef. Rid. Capacità portante verticale Coef.Rid.Ca pacità portante orizzontale 1 No No Si No No CARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE...Sisma Autore: HANSEN (1970) Carico limite [Qult] kn/m² Resistenza di progetto[rd] kn/m² Fattore sicurezza [Fs=Qult/Ed] -- COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982) Costante di Winkler kn/m³ A1+M1+R1 Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 13.2 Fattore [Nc] Fattore [Ng] 9.32 Fattore forma [Sc] 1.0 Fattore profondità [Dc] 1.2 Fattore inclinazione carichi [Ic] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 Fattore forma [Sq] 1.03 Fattore profondità [Dq] 1.15 Fattore inclinazione carichi [Iq] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.0 Fattore forma [Sg] 0.98 Fattore profondità [Dg] 1.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.0 Carico limite kn/m² Resistenza di progetto kn/m² 25

26 A2+M2+R2 Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 7.96 Fattore [Nc] Fattore [Ng] 4.26 Fattore forma [Sc] 1.0 Fattore profondità [Dc] 1.2 Fattore inclinazione carichi [Ic] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 Fattore forma [Sq] 1.02 Fattore profondità [Dq] 1.16 Fattore inclinazione carichi [Iq] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.0 Fattore forma [Sg] 0.98 Fattore profondità [Dg] 1.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.0 Carico limite kn/m² Resistenza di progetto 67.9 kn/m² Sisma Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 7.96 Fattore [Nc] Fattore [Ng] 4.26 Fattore forma [Sc] 1.0 Fattore profondità [Dc] 1.2 Fattore inclinazione carichi [Ic] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 Fattore forma [Sq] 1.02 Fattore profondità [Dq] 1.16 Fattore inclinazione carichi [Iq] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.0 Fattore forma [Sg] 0.98 Fattore profondità [Dg] 1.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 0.77 Fattore correzione sismico inerziale [zc]

27 Carico limite kn/m² Resistenza di progetto kn/m² 6.1 TABULATI DI CALCOLO TRAVE ROVESCIA APPROCCIO 2 DATI GENERALI Azione sismica NTC 2008 Larghezza fondazione 1.0 m Lunghezza fondazione 20.0 m Profondità piano di posa 0.5 m Altezza di incastro 0.5 m SISMA Accelerazione massima (ag/g) Effetto sismico secondo NTC(C ) Fattore di struttura [q] 3 Periodo fondamentale vibrazione [T] 0.25 Coefficiente intensità sismico terreno [Khk] Coefficiente intensità sismico struttura [Khi] 0.07 Coefficienti sismici [N.T.C.] ================== Dati generali Tipo opera: 2 - Opere ordinarie Classe d'uso: Classe II Vita nominale: 50.0 [anni] Vita di riferimento: 50.0 [anni] Parametri sismici su sito di riferimento Categoria sottosuolo: Categoria topografica: B T1 S.L. Stato limite TR Tempo ritorno [anni] ag [m/s²] F0 [-] TC* [sec] S.L.O S.L.D S.L.V S.L.C Coefficienti sismici orizzontali e verticali Opera: Opere di sostegno S.L. Stato limite amax [m/s²] beta [-] kh [-] kv [sec] S.L.O S.L.D

28 S.L.V S.L.C STRATIGRAFIA TERREN O Corr: Parametri con fattore di correzione (TERZAGHI) DH: Spessore dello strato; Gam: Peso unità di volume; Gams:Peso unità di volume saturo; Fi: Angolo di attrito; Ficorr: Angolo di attrito corretto secondo Terzaghi; c: Coesione; c Corr: Coesione corretta secondo Terzaghi; Ey: Modulo Elastico; Ed: Modulo Edometrico; Ni: Poisson; Cv: Coeff. consolidaz. primaria; Cs: Coeff. consolidazione secondaria; cu: Coesione non drenata DH Gam Gams Fi Fi Corr. c c Corr. cu Ey Ed Ni Cv Cs [m] [kn/m³] [kn/m³] [ ] [ ] [kn/m²] [kn/m²] [kn/m²] [kn/m²] [kn/m²] [cmq/s] Carichi di progetto agenti sulla fondazione Nr. Nome combinazion e Pressione normale di progetto N [kn] Mx [kn m] My [kn m] [kn/m²] 1 A1+M1+R Progetto 2 Sisma Progetto 3 S.L.E Servizio 4 S.L.D Servizio Sisma + Coeff. parziali parametri geotecnici terreno + Resistenze Nr Correzione Sismica Coesione efficace Coesione non drenata Tangente angolo di resistenza al taglio Peso Unità volume in fondazione Hx [kn] Peso unità volume copertura Hy [kn] Coef. Rid. Capacità portante verticale Tipo Coef.Rid.Ca pacità portante orizzontale 1 No Si No No CARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE...Sisma Autore: HANSEN (1970) Carico limite [Qult] kn/m² Resistenza di progetto[rd] 88.5 kn/m² Fattore sicurezza [Fs=Qult/Ed] -- COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982) Costante di Winkler kn/m³ A1+M1+R3 Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq]

29 Fattore [Nc] Fattore [Ng] 9.32 Fattore forma [Sc] 1.0 Fattore profondità [Dc] 1.2 Fattore inclinazione carichi [Ic] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 Fattore forma [Sq] 1.03 Fattore profondità [Dq] 1.15 Fattore inclinazione carichi [Iq] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.0 Fattore forma [Sg] 0.98 Fattore profondità [Dg] 1.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.0 Carico limite kn/m² Resistenza di progetto kn/m² Sisma Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 13.2 Fattore [Nc] Fattore [Ng] 9.32 Fattore forma [Sc] 1.0 Fattore profondità [Dc] 1.2 Fattore inclinazione carichi [Ic] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 Fattore forma [Sq] 1.03 Fattore profondità [Dq] 1.15 Fattore inclinazione carichi [Iq] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.0 Fattore forma [Sg] 0.98 Fattore profondità [Dg] 1.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 1.0 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 0.77 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.0 Carico limite kn/m² Resistenza di progetto 88.5 kn/m² 29

30 Si ribadisce in ogni caso che la presente indagine geotecnica, svolta in ottemperanza ai disposti delle NTC 2008, intende esclusivamente fornire una corretta indicazione dei parametri caratteristici del terreno lasciando al tecnico progettista abilitato il compito di dimensionare in modo appropriato le fondazioni del manufatto adottando l approccio ritenuto più appropriato in relazione agli effettivi carichi di esercizio delle opere. Platea Trave Approccio 1 Approccio 2 Approccio 1 Approccio 2 C2 A2 + M2 +R2 A1 + M1 +R3 C2 A2 + M2 +R2 A1 + M1 +R3 Resistenza di progetto Resistenza di progetto Resistenza di progetto Resistenza di progetto kn/m² kn/m² kn/m² 88.5 kn/m² 7 VALUTAZIONE DEI CEDIMENTI Volendo verificare l'entità dei cedimenti, con i parametri geotecnici soprastanti, in funzione della resistenza sopra ricavata, si applica la formula di Burland & Burbidge (1984). Il metodo si applica per valutare i cedimenti di fondazioni in terreni non coesivi. Impostando l entità dei cedimenti ritenuta tollerabile dalla struttura, può essere usato per determinare il carico ammissibile. Nel caso in esame è ritenuto ammissibile un cedimento immediato della costruzione di 30 mm. Tale metodo, è basato su un analisi statistica di oltre 200 casi, su fondazioni con dimensioni comprese tra 0.8 e 135 m. nel caso più generale, l espressione relativa al calcolo dei cedimenti è: 0 s f f f ' B. 7 0 I / q' ' B. 7 3 I s H t vo C vo C in cui: q = pressione efficace lorda, espressa in KPa; σ vo = tensione verticale efficace agente alla quota di imposta della fondazione, espressa in KPa; 30

31 B = larghezza della fondazione, espressa in m; I c = indice di compressibilità; f s, f H e f t = fattori correttivi che tengono conto rispettivamente della forma, dello spessore dello strato compressibile e della componente viscosa dei cedimenti. L indice di compressibilità è legato statisticamente ai valori di N SPT tramite la seguente equazione: I C N AV dove N AV rappresenta la media dei valori N SPT per una profondità significativa deducibile sulla base di tabelle precalcolate (BURLAND & BURBIDGE, 1984). Il fattore f H è diverso da uno nel caso in cui lo strato compressibile abbia uno spessore H inferiore alla profondità significativa. I valori del carico della struttura per i diversi cedimenti sono riportati nella tabella seguente (alla stima così effettuata va associata una probabilità del 50% che il cedimento possa essere in realtà superiore a tale valore): Ipotizzando un carico sul terreno di fondazione ad opera delle strutture in costruzione di 60 kn/m²si può osservare: Platea Trave Cedimenti immediati Cedimenti immediati (mm) (mm) Volendo verificare l andamento dei cedimenti nel tempo si usa: ft = (1+R 3 +R*log(t/3) in cui: t = tempo espresso in anni, R3 = costante pari a 0,3 nel caso di carichi statici R = costante pari a 0,2 nel caso di carichi statici 31

32 Platea Trave Cedimento a 30 anni Cedimento a 30 anni (mm) (mm) 26,973 26,973 CEDIMENTI BURLAND E BURBIDGE PLATEA === Pressione normale di progetto 60.0 kn/m² Tempo 30.0 Profondità significativa Zi (m) 10 Media dei valori di Nspt all'interno di Zi 11 Fattore di forma fs Fattore strato compressibile fh 1 Fattore tempo ft 1.5 Indice di compressibilità Cedimento mm ========== CEDIMENTI BURLAND E BURBIDGE TRAVE === Pressione normale di progetto 60.0 kn/m² Tempo 30.0 Profondità significativa Zi (m) 10 Media dei valori di Nspt all'interno di Zi 11 Fattore di forma fs Fattore strato compressibile fh 1 Fattore tempo ft 1.5 Indice di compressibilità Cedimento mm ========== Ritenendo compatibile per la struttura in oggetto cedimenti di 30 mm il carico non superabile è di 60,0 kn/m². 32

33 8 CONCLUSIONI Lo studio condotto permette di giungere alle seguenti conclusioni: con riguardo alla geomorfologia si rileva non sono presenti tracce di dissesti; nella cartografia tecnica del Comune di Robassomero allegata alla variante al P.R.G.C, il sito, in riferimento alla cartografia geologica tecnica, si trova nella classe I ai sensi della Circ. PG.R. 7/LAP. Il sito è stato caratterizzato dal punto di vista geomorfologico, mentre si è provveduto alla caratterizzazione geotecnica dei terreni di fondazione, mediante la realizzazione di due pozzetti geognostici. Le indagini, hanno evidenziato la presenza di uno strato superficiale potente circa 0.4 m costituito da terreno agrario; al di sotto si osservano limi argillosi di colore nocciola che diventano via via più compatti con l aumento della profondità. Tali deposti limoso argillosi hanno una permeabilità molto scarsa per cui possono verificarsi, in seguito ad eventi piovosi prolungati, ristagni di acque meteoriche sulla superficie topografica e limitate falde sospese al livello delle fondazioni. Solo a profondità dell ordine di circa 5 m dal piano campagna si trovano depositi ghiaiosi e ciottoli alterati con caratteristiche geotecniche superiori. Dal punto di vista geotecnico ai terreni limosi argillosi in oggetto (anche in base a prove geotecniche eseguite su terreni simili e poco distanti) si attribuiscono i seguenti parametri geotecnici: o coesione non trascurabile ma da considerare cautelativamente c = 0, o angolo di attrito interno pari a = 27, o peso di volume = 18 KN/m 3. In riferimento ai disposti del D.M. 14 gennaio 2008 Nuove norme tecniche per le costruzioni è stata eseguita la caratterizzazione sismica del sito tramite l esecuzione di Multichannel Analysis of Surface Waves ( MASW ). 33

34 La prova geofisica ha consentito di ricostruire un assetto litostratigrafico compatibile con il quadro geologico ricostruito tramite i metodi tradizionali, basati sulla conoscenza bibliografica delle stratigrafie disponibili. Inoltre l esecuzione della prova geofisica ha consentito di calcolare la Vs30 che risulta pari a 485 m/s e che consente di classificare il terreno di fondazione nella classe B. Nella fase di esecuzione delle opere si ritiene comunque necessario effettuare un accorta ispezione visiva del terreno scavato al fine di verificare, su tutta l estensione dell area di intervento, la corrispondenza tra il reale stato del terreno e quanto previsto. Attualmente non è prevista la realizzazione di locali interrati o semiinterrati, nel caso in cui si prevedesse la realizzazione di opere al di sotto del piano campagna si impone l impermeabilizzazione dei muri perimetrali controterra o la realizzazione di una intercapedine e delle relative opere di drenaggio che consentano alle acque presenti a tergo della muratura di essere allontanate. Benché infatti siano da scongiurare risalite della falda freatica sino al livello del piano delle fondazioni, sono da ritenere probabili infiltrazioni di acqua meteorica nel sottosuolo (sino al piano delle fondazioni) attraverso fratture o discontinuità. L opera in progetto sarà realizzata con fondazioni continue a platea od a travi unite a graticcio, tale scelta progettuale permette di conferire ai manufatti una maggiore rigidità, consentendo agli stessi di sopportare maggiori cedimenti senza provocare lesioni. il calcolo della resistenza del terreno, eseguito secondo i diversi approcci dettati dalle NTC ha portato a valori delle resistenze di circa 60 kn/m 2, pari a 0.6 Kg/cm 2. Novembre 2014 Dr. geol. Fabrizio VIGNA n. 507 Geologi Regione Piemonte 34

35 Allegato 1 INQUADRAMENTO TERRITORIALE a

36 Allegato 2 Indagine sismica con metodologia MASW b