COMUNE DI PALAZZO PIGNANO

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2 COMUNE DI PALAZZO PIGNANO Provincia di Cremona PIANO ATTUATIVO DI COMPARTO AD USO RESIDENZIALE LOCALITA : VIA BARZONI, FRAZ. SCANNABUE COMMITTENTE : DOTT. SANGIOVANNI GIOVANNI RELAZIONE GEOLOGICA E GEOTECNICA GEOLOGO dott. Mattia Lucchi GIUGNO

3 PREMESSA La Proprietà ha in progetto un nuovo piano attuativo di comparto ad uso residenziale, ubicato in via Barzoni fraz Scannabue, Comune di Palazzo Pignano (CR) e che occupa la posizione indicata in allegato Corografia, scala 1: ed in Estratto di mappa in scala 1:500 modificata. La seguente perizia è eseguita ai sensi del D.M. 14 gennaio 2008 Norme tecniche per le costruzioni, le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione ed il controllo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione". Al fine di determinare le caratteristiche dei terreni di fondazione, sono state analizzate, n. 2 prove penetrometriche dinamiche (SCPT) 1 eseguite il 05 giugno 2015 in corrispondenza dell area in oggetto. L ubicazione è riportata in allegato Estratto di mappa in scala 1:1500 modificata unitamente al grafico delle prove SCPT eseguite. La perizia conclude con l'indicazione della tipologia e delle dimensioni delle fondazioni; sono stati inoltre eseguiti i calcoli della capacità portante del terreno, i cedimenti attesi e la valutazione dell azione sismica. 1. INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO L'area studiata è caratterizzata da superfici pianeggianti o debolmente ondulate all interno delle quali, più in dettaglio, si distinguono aree debolmente rilevate, circondate da aree morfologicamente depresse poco più ribassate dove corrono le rogge ed i colatori che costituiscono il fitto reticolo idrico minore; queste ultime evidenziano tracce di forme fluviali con presenza di idrografia anastomotica. I depositi fluviali sono di natura ghiaioso sabbiosa debolmente limosi, con abbondanza di scheletro nei suoli. Dal punto di vista geomorfologico, il territorio oggetto dell'indagine, è costituito interamente dal Sistema delle piane intermedie, soggiacente, stratigraficamente, al Sistema di alluvionamento wurmiano, che costituisce il Livello Fondamentale della Pianura (L.F.d.P.). Il territorio del comune di Palazzo Pignano risulta influenzato dall azione morfogenetica di antiche linee di deflusso superficiale, a prevalente andamento meridiano, che, nelle fasi iniziali del cataglaciale wurmiano, hanno modellato la superficie del L.F.d.P. portando alla formazione di morfostrutture minori, le più evidenti delle quali sono occupate dalle linee d acqua del Tormo e dei suoi affluenti e derivatori. 1 In allegato sono riportate le caratteristiche del penetrometro utilizzato 2

4 2. INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO L'idrogeologia della zona in esame è ricostruita dalla sezione ottenuta correlando tra loro le stratigrafie di alcuni pozzi pubblici eseguita dallo scrivente per altri incarichi e che qui di seguito si descrive per un inquadramento locale. In base a quanto osservato è possibile indicare il seguente modello idrogeologico di riferimento, basato sulla suddivisione del sottosuolo nelle tre distinte litozone: - litozona superficiale: sede di falda freatica o semifreatica, costituita da una facies a ghiaie e sabbie. La potenza dello strato varia tra 40 e 45 m, l'alimentazione dell'acquifero sotterraneo è diretta dalla superficie o per infiltrazione di acqua meteorica o irrigua. Vulnerabilità molto elevata. - litozona intermedia: ospita falde più semiartesiane verso il tetto, decisamente artesiane verso il letto della litozona che può essere collocato intorno a m. Sabbie alternate a livelli argillosi con torbe denunciano un ambiente di deposizione di transizione tra continente e mare. Le falde sono sufficientemente ricche di acque ed alimentate per infiltrazione non dalla superficie immanente ma da zone remote o dalla falda soprastante. Buona la protezione costituita dagli acquichiusi potenti m. - litozona profonda: è costituita da argille prevalentemente alternate a sabbie, forte presenza di torbe, talora con resti fossili. E' sede di falde artesiane. 3. INDAGINE GEOGNOSTICA Per un puntuale dettaglio si fornisce qui di seguito l interpretazione della verticale di prova e, conseguentemente, la verifica dei parametri di fondazione che si ritiene opportuno adottare. L area interessata dalla lottizzazione è molto estesa rispetto alle 2 prove eseguite, tuttavia l indagine svolta non è specifica per i singoli edifici di progetto ma prevede una caratterizzazione generale dell area per la definizione delle opere di urbanizzazione. Durante la fase successiva di progettazione puntuale per i singoli edifici dovrà essere eseguto un approfondimento geotecnico con integrazione di indagini geognostiche. 3

5 S.C.P.T. n 1 (falda acquifera a -1,0 m da p.c.) Profondità dal p.c. in m Litologia Nscpt Terreno agrario Limo leggermente sabbioso poco consistente Alternanze di sabbia da mediamente a ben addensata con locali livelli a ghiaetto 2-3 Da 8 a > 20 S.C.P.T. n 2 (falda acquifera a -1,0 m da p.c.) Profondità dal p.c. in m Litologia Nscpt Terreno agrario Limo sabbioso e sabbia limosa da poco a mediamente consistente Alternanze di sabbia da mediamente a ben addensata con locali livelli a ghiaetto 3-6 Da 12 a >20 Le prove SCPT eseguite, dopo un primo strato di terreno agrario, mostrano un livello prevalentemente limoso e limoso sabbioso dalle scarse caratteristiche geotecniche che raggiunge la profondità di circa -2,70 3,00 m da p.c. In corrispondenza di prova 1 si segnala una consistenza dei sedimenti superficiali assai mediocre con valori di resistenza penetrometrica pari a 2 Nscpt. Più in profondità sono presenti terreni sabbiosi con raro ghiaietto caratterizzati da più elevati valori di resistenza penetrometrica e buone qualità geotecniche alternati a a locali lenti limoso sabbiose di spessore decimetrico. Il livello della falda è stato individuato con precisione nel perforo di prova e si colloca ad una profondità di circa 1,0 m da p.c., tale livello è inoltre suscettibile ad innalzamento durante la stagione irrigua o in concomitanza di forti precisazioni. Si ritiene pertanto che la falda possa interferire direttamente con la zona di imposta delle fondazione dei futuri edifici. 4

6 4. VERIFICA IPOTESI DI FONDAZIONE E in progetto un piano attuativo di comparto, che prevede la realizzazione di edifici residenziali non ancora in fase definitiva di progettazione. In considerazione delle caratteristiche dei terreni indagati e della quota della prima falda si consiglia un piano di fondazione superficiale posto a circa -0,50 0,60 m da piano campagna per gli edifici privi di locali interrati. Si riporta qui si seguito la verifica del carico massimo ammissibile dei terreni sede di fondazione per l ipotesi di progetto sopra indicata. CASO 1) CALOCOLO CON D.M. 14/01/08 SLU E D.M. 11/03/88 FONDAZIONE A PLATEA, IN TERRENO A DOMINANTE LITOLOGICA COESIVA (PIANO DI FONDAZIONE 0,50 M DA P.C.) APPROCCIO 1/COMBINAZIONE 1 (STR) N scpt = 2,4 > = R p = 9,6 Kg/cm 2 R p = 9,6 Kg/cmq > C u = R p /20 = 0.48 Kg/cm 2 Q lim = (5,70 x C u + γ t1 x D f x 1) = (5,70x 4,8 + 1,85x0,4x1) dove: γ t1 = peso specifico del terreno sopra la fondazione fuori falda D f = 0,4 m incastro della fondazione 5,70 = fattore di capacità portante per ϕ = 0 γ CU = parametro secondo tab 6.2.II = 1,0 = (27,36+ 0,74) = 28,1 = 28,1 t/m 2 ~ 2,81 Kg/cm 2 ~ 281 KPa Il Kw (coefficiente di winkler) valutato senza ausilio di prova edometrica è pari a 2,4 Kg/cm 3 R d = Q lim /γ R = 2,81/1,0 = 2,81 Kg/cm 2 5

7 CASO 2 ) CALOCOLO CON D.M. 14/01/08 SLU FONDAZIONE A PLATEA, IN TERRENO A DOMINANTE LITOLOGICA COESIVA (PIANO DI FONDAZIONE 0,50 m) APPROCCIO 1/COMBINAZIONE 2 (GEO) N scpt = 2,4 > = R p = 9,6 Kg/cm 2 R p = 9,6 Kg/cmq > C u = R p /20 = 0.48 Kg/cm 2 Q lim = (5,70 x C ud + γ t1 x D f x 1) = (5,70x 3,42 + 1,85x0,4x1) dove: γ t1 = peso specifico del terreno sopra la fondazione fuori falda D f = 0,4 m incastro della fondazione 5,70 = fattore di capacità portante per ϕ = 0 γ CU = parametro secondo tab 6.2.II = 1,40 C ud = (4,8 /γ CU ) = 4,8 /1,40 = 3,42 t/m 2 Q lim = (19,49+ 0,74) = 20,23 = 20,2 t/m 2 ~ 2,02 Kg/cm 2 ~ 202 KPa R d = Q lim /γ R = 2,021/1,8 = 1,12 Kg/cm 2 Il Kw (coefficiente di winkler) valutato senza ausilio di prova edometrica è pari a 2,4 Kg/cm 3 STIMA DEI CEDIMENTI PER PLATEA Il calcolo, qui di seguito riportato, è relativo ai carichi ed alle verticali delle prove penetrometriche dinamiche eseguite e descritte in precedenza ed è pertanto indicativo. Metodo tratto dalle formule di Buisman e Boussinesq. Rpm = Nscptx4. Mantenendo il carico ammissibile R d = 112 KPa, si calcola il cedimento della platea misurata al baricentro dello strato di fondazione, Z = 2,75 m. Il fattore K, funzione di B, L e Z, si ricava dall abaco di Fadum 2 ; nel caso in discussione, con i rapporti geometrici di fondazione (b/z e l/z 2) si ricava K = 0,248. 6

8 S.C.P.T. 1 Strato (m) h comp. (cm) R pm (kg/cm 2 ) α Mv (Kg/cm 2 ) - 1 p (kg/cmq) h (cm) ,4 0,0252 0, ,75 0,0114 0, Tot. cm. 2,36 S.C.P.T. 2 Strato (m) h comp. (cm) R pm (kg/cm 2 ) α Mv (Kg/cm 2 ) - 1 p (kg/cmq) h (cm) ,3 0,0193 0, ,75 0,0103 0, Tot. cm. 1,89 Il cedimento massimo è pari a 2,36 cm in corrispondenza della verticale di prova SCPT 1, tale valore risulta mediamente elevato e pertanto andrà valutata la compatibilità con le strutture di progetto. Si segnala l assenza di cedimenti differenziali significativi, in quanto la differenza tra il cedimento massimo e minimo calcolati risulta pari a 0,47 cm. 6. AZIONE SISMICA La stima della azione sismica, che qui segue, è finalizzata alla determinazione della categoria di terreno di fondazione come richiesta dall Ordinanza P.C.M. 25/03/03 N N SPT = N SCPT x 1,2 3 = 5 x 1.2 = 6 2 Vedi: Colleselli Colombo Elementi di geotecnica, Zanichelli, ed. II, pag. 202, fig Coefficiente di correlazione tra SCPT E SPT, caratteristico del penetrometro superfesante utilizzato e fornito dal costruttore, pari a 1,141 in terreni sabbioso ghiaiosi. Vedi anche: Cestari F. 1996, Prove geotecniche in sito, Geograpf, Segrate, pag e Cestari F.-Studio Geotecnica Italiano, 2004, Geotecnica delle fondazioni, Univ. degli Studi di Pavia, Dip. Scienze della terra, Ordine dei Geologi della Lombardia, modulo 1, , Prove geotecniche in sito, dispensa. 7

9 Stima di v s (velocità delle onde di taglio) proposta da Otha e Goto (1978) 4 : v s = 54,33 x (N spt ) 0,173 x α x β x z 0,303 0,193 α = coefficiente che dipende dall età del deposito: 1,0 per depositi olocenici e 1,3 per depositi pleistocenici. β = coefficiente che dipende dalla composizione granulometrica: 1,15 per sabbie e ghiaia e 1,45 per ghiaie. z = profondità media dello strato dove insistono le fondazioni v s = 54,33 x (6,0) 0,173 x 1,0 x 1,1 x (1,50/0,303) 0,193 = 110,94 m/s I risultati ottenuti classificano il terreno di fondazione in categoria D, (depositi di terreni granulari, da sciolti a poco a addensati, caratterizzati da valori di V s 30< 180 m/sec, N SPT < 15, C u <70 K pa ). Il Comune di Palazzo Pignano secondo l ordinanza PCM del 20/03/03 n all 1, e successiva D.G.R. del 14/07/2014 n. X/2129 è collocato in zona di rischio sismologico 3 con Ag max attesa pari a 0, CATEGORIE DI SOTTOSUOLO (DM Infrastrutture 14 gennaio 2008 Cap.3 Azioni sulle Costruzioni, Categorie di sottosuolo e condizioni topografiche) Tab.3.2.II Categorie di sottosuolo Categoria Descrizione V S,30 (m/sec) A Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi, >800 caratterizzati da valori di V S,30 superiori a 800m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3m. B Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto consistenti, con spessori superiori a 30m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di V S,30 compresi tra 360m/s e 800m/s (ovvero N SPT,30 > 50 nei terreni a grana grossa e c u,30 > 250kPa nei terreni a grana fina) N SPT,30 > 50 c u,30 > 250kPa 4 Da Colleselli F., 2005, Univ. Degli Studi di Brescia, Corso di aggiornamento professionale dell Ordine degli Ingegneri della prov. di Cremona, relazione del , dispensa pag.11. 8

10 C D E Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti, con spessori superiori a 30m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di V S,30 compresi tra 180m/s e 360m/s (ovvero 15 < N SPT,30 < 50 nei terreni a grana grossa e 70 < c u,30 < 250kPa nei terreni a grana fina). Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o terreni a grana fina scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di V S,30 inferiori a 180m/s (ovvero N SPT,30 < 15 nei terreni a grana grossa e c u,30 < 70kPa nei terreni a grana fina). Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20m, posti sul substrato di riferimento (con V S > 800m/s) <N SPT,30 < 50 70<c u,30 <250kPa <180 N SPT,30 < 15 c u,30 <70kPa >800 Tab.3.2.III Categorie aggiuntive di sottosuolo Categoria Descrizione V S,30 (m/sec) S1 Depositi di terreni caratterizzati da valori di V S,30 inferiori a < m/s (ovvero 10 < c u,30 < 20kPa), che includono uno strato di almeno 8m di terreni a grana fina di bassa consistenza, 10<c u,30 <20kPa oppure che includono almeno 3m di torba o di argille altamente organiche. S2 Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di sottosuolo non classificabile nei tipi precedenti. Amplificazione topografica Per tener conto delle condizioni topografiche e in assenza di specifiche analisi di risposta sismica locale, si utilizzano i valori del coefficiente topografico ST riportati nella Tab. 3.2.VI, in funzione delle categorie topografiche definite in e dell ubicazione dell opera o dell intervento. Il valore assegnato di amplificazione topografica è T1 = 1,0 Tabella 3.2.VI Valori massimi del coefficiente di amplificazione topografica ST Categoria topografica Ubicazione dell opera o dell intervento ST T1-1,0 T2 In corrispondenza della sommità del pendio 1,2 T3 In corrispondenza della cresta del rilievo 1,2 T4 In corrispondenza della cresta del rilievo 1,4 9

11 La variazione spaziale del coefficiente di amplificazione topografica è definita da un decremento lineare con l altezza del pendio o rilievo, dalla sommità o cresta fino alla base dove ST assume valore unitario. 7. LIQUEFACIBILITA DELLE SABBIE Questo tipo di analisi rappresenta una fase peculiare delle indagini in zona sismica in seguito alla notevole importanza ai fini della stabilità statica dell edificio. Per una verifica della suscettibilità alla liquefazione esistono vari metodi che sono concordi nell ammettere la possibilità di liquefazione solo nei livelli che presentino le seguenti caratteristiche: - eventi sismici di magnitudo M superiori a 5 - accelerazioni massime attese al piano campagna in assenza di manufatti minori di 0,1 g - siano costituiti da sabbie o sabbie limose; - profondità media stagionale della falda inferiore a 15 m dal piano campagna, per p.c.c sub orizzontale e strutture con fondazioni superficiali; - depositi costituiti da sabbie pulite con resistenza penetrometrica < 30 (N 1 ) 60 normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 KPa. - distribuzione del fuso granulometrico delle sabbie compreso tra 0.01 mm e 1 mm. Secondo la normativa vigente la verifica può essere omessa quando non si manifesti almeno una delle condizioni soprea esposte. L analisi effettuata sui dati di campagna prendendo in considerazione la prove eseguite nell area di intervento rileva l assenza di livelli potenzialmente liquefacibili per la litologia prevalentemente coesiva (limosa poco consistente) dei terreni interessati. Inoltre non sono attesi eventi sismici di magnitudo > 5. Tali caratteristiche riducono quindi in maniera rilevante la possibilità che fenomeni di liquefazione possano verificarsi nei terreni interessati dalle fondazioni. 8. CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE Il terreno di fondazione su cui si interverrà presenta caratteri tipici della sedimentazione fluviale in tempi medio recenti. I terreni sono sostanzialmente omogenei e presentano sufficienti qualità geotecniche. Sulla base delle analisi e dei dati in possesso si può pertanto stabilire: a) l intervento dal punto di vista geologico tecnico è fattibile nel rispetto delle indicazioni riportate nei paragrafi Verifica ipotesi di fondazione e Stima dei cedimenti. b) condizione indispensabile: la fondazione deve essere imposta su terreno naturale, non rimaneggiato. 10

12 c) in presenza di materiali non idonei dovrà essere prevista la loro asportazione e sostituzione con inerte di idonea granulometria opportunamente costipato. d) I terreni indagati mostrano qualità geotecniche e resistenza penetrometrica mediocri nei livelli sede di fondazione superficiale. I cedimenti calcolati risultano mediamente elevati. E possibile, pertanto, operare in sicurezza con un valore di Resistenza del sistema geotecnico Rd pari a quello esposto nei casi calcolati al capitolo 4, per la tipologia di fondazione ipotizzata nei paragrafi precedenti. e) si possono ragionevolmente escludere fenomeni di liquefazione dei sedimenti sabbiosi in considerazione di un fuso granulometrico non soggetto a liquefazione. f) Alla luce dell indagine eseguita è possibile far rientrare l area indagata nella categoria di suolo di fondazione tipo D. g) L area interessata dalla lottizzazione è molto estesa rispetto alle 2 prove eseguite, tuttavia l indagine svolta non è specifica per i singoli edifici di progetto ma prevede una caratterizzazione generale dell area per la definizione delle opere di urbanizzazione. Durante la fase successiva di progettazione puntuale per i singoli edifici dovrà essere eseguto un approfondimento geotecnico con integrazione di indagini geognostiche. GEOLOGO DOTT. MATTIA LUCCHI GIUGNO 2015 ALLEGATI: - Corografia, scala 1: Estratto di mappa e ubicazione delle prove, scala 1:1500 modificata - N. 2 Prove penetrometriche (SCPT) - Caratteristiche del penetrometro 11

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16 ANALISI PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE CONTINUE Localita': Scannabue Data: 05/06/2015 Dati del Penetrometro: DPSH Pesante (AGI Meardi) W H A D Wa Wc W = peso del maglio (Kg) H = altezza di caduta (cm) A = Angolo d'apertura del cono ( ) D = Diametro di base del cono (mm) Wa = peso delle aste (Kg/m) Wc = peso della cuffia (Kg) Passo delle misure = cm. Profondità iniziale della prova = 0.3 m. Profondità della falda = 1.0 m. PROVA PENETROMETRICA n. 1 VALORI DI N z (m) N N60 Nc z = profondità N = numero colpi originale N60 = numero colpi standardizzato Nc = numero dei colpi corretto per la pressione litostatica 1

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18 ANALISI PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE CONTINUE Localita': Scannabue Data: 05/06/2015 Dati del Penetrometro: DPSH Pesante (AGI Meardi) W H A D Wa Wc W = peso del maglio (Kg) H = altezza di caduta (cm) A = Angolo d'apertura del cono ( ) D = Diametro di base del cono (mm) Wa = peso delle aste (Kg/m) Wc = peso della cuffia (Kg) Passo delle misure = cm. Profondità iniziale della prova = 0.3 m. Profondità della falda = 1.0 m. PROVA PENETROMETRICA n. 2 VALORI DI N z (m) N N60 Nc z = profondità N = numero colpi originale N60 = numero colpi standardizzato Nc = numero dei colpi corretto per la pressione litostatica 1

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