Associazione dei Geologi della Provincia di Agrigento

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1 Associazione dei Geologi della Provincia di Agrigento Giornata di studi su: Terre e rocce da scavo La centralità del Geologo nel settore estrattivo 18 maggio 2013 Hotel Villa Romana Porto Empedocle

2 La sicurezza in cava Non è scindibile: dalla stabilità dei pendii che le ospitano e dalla stabilità dei fronti di scavo e dei rilevati Il ruolo della geotecnica La Geotecnica mette a disposizione i metodi per: - la caratterizzazione fisico-meccanica dei terreni e delle rocce e del loro assetto strutturale; - l elaborazione del modello geotecnico di calcolo; - la valutazione delle loro condizioni di stabilità.

3 Normativa riguardante la stabilità dei fronti di cava ed i conseguenti adempimenti da attuare D.P.R. n. 128 del 9 aprile Norme di Polizia delle Miniere e Cave tratta l argomento in vari articoli. Decreto Legislativo n. 624 del 25 novembre Attuazione delle direttive 92/ 91 /CEE e 92/ 104/CEE prevede: -che (art. 10 Contenuti del DSS) il DSS indichi le soluzioni adottate per la stabilità dei fronti, -che (art. 50) I depositi di sterili, i cumuli, i terreni ed altre aree di deposito, nonché i bacini di decantazione devono, conformemente alle normative vigenti, essere progettati, costruiti, organizzati e gestiti in modo da garantirne lo stabilità e da salvaguardare la sicurezza e la salute dei lavoratori, -che (art. 52) prima dell inizio dei lavori di coltivazione, il datore di lavoro predisponga una relazione sulla stabilità dei fronti e che..la relazione sia aggiornata annualmente.

4 Il Decreto Ministeriale dell 11/03/88 (Norme tecniche riguardanti 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 collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione) è stato negli anni preso a riferimento per le valutazioni di stabilità di cui si tratta, anche se era esplicitamente indicato che non riguardasse cave e miniere. Per gradoni e fronti di scavo, nel Decreto non si leggeva un esplicito riferimento al valore minimo del coefficiente di sicurezza da rispettare, ma si sottolineava semplicemente che il margine di sicurezza fosse funzione della definizione dei modelli geologici e geotecnici, del grado di conoscenza dei parametri caratteristici, dei metodi di escavazione e anche di una generale stima della vulnerabilità del contesto. Negli anni si è consolidata la prassi di assumere come coefficiente di sicurezza il valore 1,3 che non era indicato della normativa, ma da una forzatura interpretativa di una circolare (circolare del 24/09/1988 del Ministero dei Lavori Pubblici Istruzioni esplicative del D.M. 11/03/1988 ) che, con una assimilazione diretta dei fronti di cava ai pendii artificiali, prendeva come riferimento l unico coefficiente minimo di riferimento palesemente espresso in relazione ai pendii che era rivolto però esclusivamente ai generici fronti di scavo non minerari. continua

5 Le Norme di cui al D.M. 14/01/2008 Norme Tecniche per le Costruzioni, abbreviato in NTC 2008, raccolgono in un unico organico testo le norme prima distribuite in diversi decreti ministeriali. L oggetto di cui al cap. 1 delle NTC 2008 recita: Le presenti Norme tecniche per le costruzioni definiscono i principi per il progetto, l esecuzione e il collaudo delle costruzioni, nei riguardi delle prestazioni loro richieste in termini di requisiti essenziali di resistenza meccanica e stabilità, anche in caso di incendio, e di durabilità. Esse forniscono quindi i criteri generali di sicurezza, precisano le azioni che devono essere utilizzate nel progetto, definiscono le caratteristiche dei materiali e dei prodotti e, più in generale, trattano gli aspetti attinenti alla sicurezza strutturale delle opere. continua

6 D.M. 14/01/2008 Circa le indicazioni applicative per l ottenimento delle prescritte prestazioni, per quanto non espressamente specificato nel presente documento, ci si può riferire a normative di comprovata validità e ad altri documenti tecnici elencati nel Cap. 12. In particolare quelle fornite dagli Eurocodici con le relative Appendici Nazionali costituiscono indicazioni di comprovata validità e forniscono il sistematico supporto applicativo delle presenti norme. Il riferimento agli Eurocodici, in particolare EC7 ed EC8, è chiaro e dichiarato. Per quanto riguarda le opere di interesse minerario non è dichiarato che esulano dal campo di applicazione delle NTC 2008, come invece si rilevava in altre Norme precedenti. Al capitolo 6.12 FATTIBILITÀ DI OPERE SU GRANDI AREE si legge Le presenti norme definiscono i criteri di carattere geologico e geotecnico da adottare nell elaborazione di piani urbanistici e nel progetto di insiemi di manufatti e interventi che interessano ampie superfici, quali: omissis i) attività estrattive di materiali da costruzione. continua

7 D.M. 14/01/2008 Inoltre al cap INDAGINI SPECIFICHE (fattibilità di opere su grandi aree) si legge: Gli studi geologici e la caratterizzazione geotecnica devono essere estesi a tutta la zona di possibile influenza degli interventi previsti, al fine di accertare destinazioni d uso compatibile del territorio in esame. In particolare, le indagini e gli studi devono caratterizzare la zona di interesse in termini di pericolosità geologica intrinseca, per processi geodinamici interni (sismicità, vulcanismo,...) ed esterni (stabilità dei pendii, erosione, subsidenza, ) e devono consentire di individuare gli eventuali limiti imposti al progetto di insiemi di manufatti e interventi (ad esempio: modifiche del regime delle acque superficiali e sotterranee, subsidenza per emungimento di fluido dal sottosuolo ). La Circolare contenente le istruzioni per l applicazione del Decreto si esprime nel seguente modo (Par.C6.8.6 Circ.2/2/2009 n. 617): I fronti di scavo indicati nella norma cui si riferiscono le presenti istruzioni attengono ad esempio a scavi di fondazioni, trincee stradali o ferroviarie, canali ecc. Per gli aspetti non trattati nelle NTC nei riguardi dei fronti di scavo di miniere e cave ci si riferisca alla specifica normativa. ll fatto che per gli aspetti non trattati nelle NTC nei riguardi degli argomenti di interesse minerario, quali gallerie e fronti di scavi, si rinvii alle norme specifiche, è da intendere che, per quanto contenuto nelle NTC e non contenuto in norme specifiche, ad esse bisogna fare riferimento, anche nel settore minerario.

8 VALUTAZIONE GEOTECNICA DELLA STABILITÀ In generale, la valutazione della stabilità degli scavi minerari, dei pendii che li ospitano e di eventuali rilevati deve essere basata su opportuna: Conoscenza geologica del sito e in particolare del volume geotecnicamente significativo; Valutazione dei parametri geotecnici del terreno o delle rocce e dell assetto strutturale dell ammasso; Scelta dei metodi di calcolo di stabilità appropriati in relazione ai terreni o alle rocce, allo assetto strutturale dell ammasso, alle azioni agenti ed alla eventuale presenza di manufatti; Osservanza di norme e regolamenti.

9 Argomenti

10 Le cave sono sempre esistite? E la sicurezza in cava? E le verifiche geotecniche?

11 Una delle cave delle Piramidi

12 Cava nei pressi di Aswan nella quale si ricavavano in posto gli obelischi

13 Cave di Cusa (Jean Houel)

14 Siracusa - Latomie del Paradiso

15

16 Favignana

17 Favignana

18 La cava oggi

19 La cava oggi

20 La cava oggi

21 POSSIBILI EVOLUZIONI DI DISSESTO DEI FRONTI DI SCAVO E DEI PENDII OSPITANTI

22 Possibili dissesti dei fronti di cava e/o dei pendii che le ospitano

23 Possibili dissesti dei fronti di cava e/o dei pendii che le ospitano

24 Scivolamento o caduta massi o volumi rocciosi tipologie di distacco e modellazione Distacco di massi o volumi da parete o dal coronamento

25 ALCUNI MODELLI GEOTECNICI DI CALCOLO PER LE VERIFICHE DI STABILITA DEI FRONTI DI SCAVO, DI RILEVATI, DEI PENDII OSPITANTI E DI MASSI

26 Verifica secondo lo schema di pendio indefinito

27 Verifica di due o più cunei lungo una superficie di rottura poligonale verifica all equilibrio limite di una scarpata di elementi rocciosi colonnari - Goodman & Bray

28 Verifica di un fronte, rilevato o pendio modellati secondo lo schema di superficie circolare

29 Verifica agli elementi finiti

30 CADUTA MASSI Previsione delle traiettorie Modelli previsionali analitici

31 Tecniche per la messa in sicurezza dei massi o di volumi Si può inoltre intervenire per modificare la geometria del versante o del fronte

32 In cava può essere conveniente intervenire con l abbattimento con esplosivo, progettando le volate con molte cura

33 PRINCIPALI NOVITÀ TEORICHE E APPLICATIVE DELLE NTC 2008 Da un punto di vista teorico e applicativo, le novità introdotte dalle NTC 2008, rispetto alle precedenti normative italiane, possono essere inquadrate essenzialmente nei seguenti quattro punti: 1. SI raggruppano in un unico testo di legge sia la normativa in materia di ingegneria geotecnica che quella in materia di ingegneria strutturale; 2. per le verifiche di sicurezza delle opere geotecniche si introduce il metodo semi-probabilistico agli stati limite. 3. si introduce un nuovo metodo per la valutazione della pericolosità sismica; 4. si introducono specifiche norme di progettazione e verifica delle opere e dei sistemi geotecnici soggetti ad azioni sismiche.

34 1 - UNICO TESTO DI LEGGE L ingegneria geotecnica e l ingegneria strutturale sono state fino ad oggi separate sia sul piano concettuale che su quello normativo, utilizzando approcci progettuali diversi. L ingegneria strutturale tratta materiali come l acciaio e il calcestruzzo armato che hanno comportamento, in determinati ambiti di carico, elastico, omogeneo e isotropo. Per essi è largamente applicata la teoria dell elasticità che consente di calcolare la massima tensione ammissibile e il margine di sicurezza della struttura, in funzione delle deformazioni che il sistema fisico subisce. In geotecnica, i terreni e le rocce, non sono materiali a comportamento elastico (può essere considerato tale solo per piccole deformazioni), difficilmente omogeneo e quasi mai isotropo. Nelle applicazioni di calcolo si è generalmente ipotizzato il mezzo rigido, perfettamente plastico nelle condizioni di equilibrio limite a rottura. Questo comportamento reologico non consente di effettuare la stima delle deformazioni e degli spostamenti. Le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC), per coerenza con gli Eurocodici, trattano in modo omogeneo sia gli argomenti di Ingegneria Strutturale sia quelli di Ingegneria Geotecnica. Ciò costituisce una novità rispetto alla tradizione normativa italiana.

35 PRINCIPALI NOVITÀ TEORICHE E APPLICATIVE DELLE NTC 2008 Da un punto di vista teorico e applicativo, le novità delle NTC 08, rispetto alle precedenti normative italiane, possono essere inquadrate essenzialmente nei seguenti quattro punti: 1. SI raggruppano in un unico testo di legge sia la normativa in materia di ingegneria geotecnica che quella in materia di ingegneria strutturale; 3. si introduce un nuovo metodo per la valutazione della pericolosità sismica; 4. si introducono specifiche norme di progettazione e verifica delle opere e dei sistemi geotecnici soggetti ad azioni sismiche.

36 2 - IL METODO SEMI-PROBABILISTICO AGLI STATI LIMITE NELLE VERIFICHE DI SICUREZZA DELLE OPERE GEOTECNICHE Le Norme Tecniche per le Costruzioni devono garantire la sicurezza, ovvero che la capacità di resistenza R non sia inferiore alle azioni E (con la simbologia delle NTC-08 Rd Ed), ed utilizzano a tale scopo il metodo semiprobabilistico agli stati limite. I due termini: metodo semi-probabilistico e stati limite sono concetti distinti e indipendenti. Metodi per la misura della sicurezza in Ingegneria - Metodo deterministico (livello 0), - Metodo semi-probabilistico (livello I), - Metodo probabilistico approssimato (livello II), - Metodo probabilistico rigoroso (livello III) due La misura della sicurezza consiste nel confronto fra R ed E come: Rapporto, ovvero di coefficiente di sicurezza: FS = R/E o di Differenza, ovvero margine di sicurezza: MS = R E

37 Le grandezze R e E sono variabili aleatorie DIPENDENTI che dipendono da una serie di variabili aleatorie indipendenti e di relazioni funzionali. Una variabile aleatoria è descritta dalla sua Funzione Densità di Probabilità (PDF - Probability Density Function) (statistica campionaria dei grandi e piccoli campioni; distribuzioni più importanti sono quelle di Student e del chiquadro). Esempi di Funzioni di Densità di Probabilità

38 Metodo probabilistico rigoroso (livello III) Il metodo è praticamente inapplicabile in Ingegneria Civile. Richiede la conoscenza statistica completa (PDF) di tutte le variabili aleatorie indipendenti e dei legami funzionali con le variabili dipendenti R e E. In tal caso è teoricamente possibile determinare con metodi probabilistici (analitici o più spesso numerici) le PDF delle variabili dipendenti, e quindi stimare l effettiva probabilità che risulti R < E.

39 Metodo probabilistico approssimato (livello II) Richiede la conoscenza dei valori medi e delle varianze delle principali variabili aleatorie indipendenti e dei legami funzionali con le variabili dipendenti C e D. In tal caso è possibile determinare approssimativamente con metodi probabilistici (analitici o più spesso numerici) le PDF delle variabili dipendenti, e quindi stimare la probabilità che risulti C < D. Il metodo è raramente applicato nella pratica corrente dell Ingegneria Civile, poiché il progettista spesso non dispone dei dati e delle conoscenze di statistica e di probabilità per utilizzarlo.

40 Metodo semi-probabilistico (livello I) Utilizza valori caratteristici (opportuni frattili) delle principali variabili aleatorie indipendenti e coefficienti parziali di sicurezza. L elaborazione statistica necessaria per la scelta dei valori caratteristici e dei coefficienti di sicurezza parziali è implicita, ma svolta a monte, per cui all utente (il Progettista) non resta che applicarli. È il metodo utilizzato dalle Norme Tecniche per le Costruzioni: Le NTC-08 recitano: Per la valutazione della sicurezza delle costruzioni si devono adottare criteri probabilistici scientificamente comprovati. Nel seguito sono normati i criteri del metodo semi-probabilistico agli stati limite basati sull impiego dei coefficienti parziali di sicurezza, applicabili nella generalità dei casi; tale metodo è detto di primo livello. Per opere di particolare importanza si possono adottare metodi di livello superiore, tratti da documentazione tecnica di comprovata validità (par. 2.3 Valutazione della sicurezza).

41 Definizione di valore caratteristico e di valore di progetto di una variabile aleatoria f(x) = funz. densità di probabilità PDF x = valore medio della variabile aleatoria x s = deviazione standard di x x k = x - k s = valore caratteristico di x (ad esempio il frattile al 5%) x 0 = x s = x k / m = valore di calcolo o di progetto di x (ad esempio il frattile al 5 ) Figura 1 - Definizioni di valore caratteristico e di valore di progetto di una variabile aleatoria x I parametri geotecnici dei terreni sono variabili aleatorie e come tali sono trattate al fine della determinazione dei loro valori caratteristici.

42 Valori caratteristici e valori di progetto di capacità (resistenza) e domanda (azioni) nel metodo semi probabilistico delle NTC 2008 fr(x) = PDF della capacità R fs(x) = PDF della domanda S Rm = valore medio della capacità R Rk 0.05 = Rk = valore caratteristico di R Rk = Rd = valore di progetto di R Sm = valore medio della domanda S Sk 0.95 = Sk = Sd = valore caratteristico e di progetto di S Metodo semi-probabilistico: Sd Rd Figura 2 Valori caratteristici e valori di progetto di capacità e domanda nel metodo semi-probabilistico f R,S (x) = funz. densità di probabilità PDF

43 Valori caratteristici e valori di progetto nei problemi di geotecnica Nei problemi di geotecnica, il valore caratteristico di un parametro di resistenza è scelto come:... una stima ragionata e cautelativa del valore del parametro nello stato limite considerato (par ). Il significato è meglio chiarito nelle Istruzioni: Nelle valutazioni che il progettista deve svolgere per pervenire ad una scelta corretta dei valori caratteristici, appare giustificato il riferimento a valori prossimi ai valori medi quando nello stato limite considerato è coinvolto un elevato volume di terreno, con possibile compensazione delle eterogeneità o quando la struttura a contatto con il terreno è dotata di rigidezza sufficiente a trasferire le azioni dalle zone meno resistenti a quelle più resistenti. Al contrario, valori caratteristici prossimi ai valori minimi dei parametri geotecnici appaiono più giustificati nel caso in cui siano coinvolti modesti volumi di terreno, con concentrazione delle deformazioni fino alla formazione di superfici di rottura nelle porzioni di terreno meno resistenti del volume significativo, o nel caso in cui la struttura a contatto con il terreno non sia in grado di trasferire forze dalle zone meno resistenti a quelle più resistenti a causa della sua insufficiente rigidezza. (Istruzioni par. C6.2.1). Dal valore caratteristico si deve, poi, definire il valore di progetto. Nell approccio semiprobabilistico, il passaggio si esegue dividendo il parametro caratteristico per il proprio coefficiente parziale delle tabelle.

44 STATO LIMITE Per stato limite s intende la condizione superata la quale l opera non soddisfa più le esigenze per le quali è stata progettata (NTC-08 - cap. 2, par. 2.1). Gli stati limite possono essere ultimi (SLU) o di esercizio (SLE). Le norme considerano due stati limiti ultimi: SLV (salvaguardia della vita) e SLC (prevenzione dal collasso); e due di esercizio: SLO (operatività) e SLD (danno). La verifica di sicurezza rispetto a Stati Limite Ultimi garantisce rispetto al collasso, è uno stato irreversibile (verifica a rottura). La verifica di sicurezza rispetto a Stati Limite di Esercizio garantisce rispetto a eccessive deformazioni che possono compromettere la funzionalità, l efficienza, l uso, la durabilità, l aspetto, etc.., stato reversibile o irreversibile (verifica alle deformazioni). Nel calcolo delle strutture le verifiche agli stati limite, nelle NTC, sostituiscono le verifiche alle tensioni ammissibili.

45 Raffronto tra metodi e modelli di calcolo strutturale e geotecnico Metodo delle tensioni ammissibili SLU Ingegneria Strutturale Metodo tradizionale che utilizza il modello elastico lineare per il calcolo delle tensioni di esercizio (Teoria dell elasticità). Non consente di determinare il margine di sicurezza rispetto al collasso. Utilizza il modello elastico perfettamente plastico che consente di determinare il margine di sicurezza rispetto al collasso. Ingegneria geotecnica Inapplicabile salvo casi particolari Metodi tradizionali all equilibrio limite. Utilizzano il modello rigido perfettamente plastico che consente di determinare il margine di sicurezza rispetto al collasso. SLE Utilizza il modello elastico e/o il modello elastico perfettamente plastico che consentono di determinare lo stato di deformazione. Salvo casi particolari richiede l utilizzo di modelli elasto-plasticoviscosi implementati in codici di calcolo, oppure di metodi semiempirici.

46 PRINCIPALI NOVITÀ TEORICHE E APPLICATIVE DELLE NTC 2008 Da un punto di vista teorico e applicativo, le novità delle NTC 08, rispetto alle precedenti normative italiane, possono essere inquadrate essenzialmente nei seguenti quattro punti: 1. SI raggruppano in un unico testo di legge sia la normativa in materia di ingegneria geotecnica che quella in materia di ingegneria strutturale; 2. per le verifiche di sicurezza delle opere geotecniche si introduce il metodo semi-probabilistico agli stati limite. 4. si introducono specifiche norme di progettazione e verifica delle opere e dei sistemi geotecnici soggetti ad azioni sismiche.

47 3 - PERICOLOSITÀ SISMICA

48 Questo tipo di espressione della pericolosità sismica porta allo sviluppo di ulteriori argomenti trattati dalla Norma ai fini della progettazione e verifica di opere e sistemi geotecnici.

49 PRINCIPALI NOVITÀ TEORICHE E APPLICATIVE DELLE NTC 2008 Da un punto di vista teorico e applicativo, le novità delle NTC 08, rispetto alle precedenti normative italiane, possono essere inquadrate essenzialmente nei seguenti quattro punti: 1. SI raggruppano in un unico testo di legge sia la normativa in materia di ingegneria geotecnica che quella in materia di ingegneria strutturale; 2. per le verifiche di sicurezza delle opere geotecniche si introduce il metodo semi-probabilistico agli stati limite. 3. si introduce un nuovo metodo per la valutazione della pericolosità sismica;

50 SPECIFICHE NORME DI PROGETTAZIONE E VERIFICA - a Relazione geologica e geotecnica Si devono produrre due documenti separati: la Relazione Geologica e quella Geotecnica. Nella relazione geologica si devono riportare i caratteri litologici, stratigrafici, strutturali, idrogeologici, geomorfologici e, più in generale, di pericolosità geologica del territorio. In funzione del tipo di opera o di intervento e della complessità del contesto geologico, specifiche indagini saranno finalizzate alla ricostruzione del modello geologico (al specifiche indagini saranno finalizzate alla documentata ricostruzione del modello geologico ). Lo studio deve costituire utile elemento di riferimento per il progettista per inquadrare i problemi geotecnici e per definire il programma delle indagini geotecniche. Nella relazione geotecnica invece si devono riportare le scelte progettuali, il programma e i risultati delle indagini geotecniche, la caratterizzazione e la modellazione geotecnica, i calcoli per il dimensionamento geotecnico delle opere e alla descrizione delle fasi e modalità costruttive ( NTC 08). Continua

51 SPECIFICHE NORME DI PROGETTAZIONE E VERIFICA - b Indagini geologiche Programmate, in funzione del tipo di opera o di intervento e della complessità del contesto geologico, atte al reperimento dei dati richiesti per la compilazione della relazione geologica. Indagini geotecniche Le indagini geotecniche devono essere programmate in funzione del tipo di opera e/o di intervento e devono riguardare il volume significativo di cui al 3.2.2, e devono permettere la definizione dei modelli geotecnici di sottosuolo Per modello geotecnico si intende uno schema rappresentativo delle condizioni stratigrafiche, del regime delle pressioni interstiziali e della caratterizzazione fisico-meccanica dei terreni e delle rocce comprese nel volume significativo, finalizzato all analisi quantitativa di uno specifico problema geotecnico. È responsabilità del progettista la definizione del piano delle indagini, la caratterizzazione e la modellazione geotecnica. Le indagini e le prove devono essere eseguite e certificate dai laboratori di cui all art.59 del DPR , n.380. Nel caso di costruzioni o di interventi di modesta rilevanza, che ricadano in zone ben conosciute dal punto di vista geotecnico, la progettazione può essere basata sull esperienza e sulle conoscenze disponibili, ferma restando la piena responsabilità del progettista su ipotesi e scelte progettuali. continua

52 SPECIFICHE NORME DI PROGETTAZIONE E VERIFICA - c Nel caso in cui si trattasse di cave ospitate da un versante, bisognerà eseguirne la verifica. Secondo le NTC 2008, il livello di sicurezza di un versante è espresso, in generale, come rapporto tra resistenza al taglio disponibile, presa con il suo valore caratteristico e sforzo di taglio mobilitato lungo la superficie di scorrimento effettiva o potenziale. Fs = τs/ τm s resistenza al taglio disponibile valutata con parametri caratteristici τm sforzo di taglio mobilitato lungo la superficie di scorrimento (effettiva o potenziale) sotto l azione dei carichi Il grado di sicurezza ritenuto accettabile dal progettista deve essere giustificato sulla base del livello di conoscenze raggiunto, dell affidabilità dei dati disponibili e del modello di calcolo adottato in relazione alla complessità geologica e geotecnica, nonché sulla base delle conseguenze di un eventuale frana. La verifica dei versanti si può condurre secondo i principi generali con: Approccio 1 - Combinazione 2 (A2+M2+R2) con R2 = 1.1 Continua

53 SPECIFICHE NORME DI PROGETTAZIONE E VERIFICA - d Nel caso di cave che interessano un versante si dovranno applicare le prescrizioni imposte in materia di pendii naturali ( 6.3 NTC 08) per le quali:. il monitoraggio di un pendio o di una frana interessa le diverse fasi che vanno dallo studio al progetto, alla realizzazione e gestione delle opere di stabilizzazione e al controllo della loro funzionalità e durabilità. Esso è riferito principalmente agli spostamenti di punti significativi del pendio, in superficie e/o in profondità, al controllo di eventuali manufatti presenti e alla misura delle pressioni interstiziali, da effettuare con periodicità e durata tali da consentire di definirne le variazioni periodiche e stagionali. Il controllo dell efficacia degli interventi di stabilizzazione deve comprendere la definizione delle soglie di attenzione e di allarme e dei provvedimenti da assumere in caso del relativo superamento. Inoltre, poiché gli scavi delle cave sono trattati alla stregua dei fronti di scavo, ad esse si dovranno applicare le norme seguenti: FRONTI DI SCAVO Indagini geotecniche e caratterizzazione geotecnica Le indagini geotecniche devono tener conto della profondità, dell ampiezza, della destinazione e del carattere permanente o provvisorio dello scavo. Continua

54 SPECIFICHE NORME DI PROGETTAZIONE E VERIFICA - e Le Norme al paragrafo recitano inoltre: Criteri generali di progetto e verifiche di sicurezza Il progetto deve definire un profilo di scavo tale che risultino rispettate le prescrizioni di cui al e la verifica deve essere condotta con modalità analoga a quella indicata per i manufatti di materiali sciolti, cioè VERIFICHE DI SICUREZZA (SLU) Deve risultare rispettata la condizione (6.2.1), verificando che non si raggiunga una condizione di stato limite ultimo con i valori di progetto delle azioni e dei parametri geotecnici. Le verifiche devono essere effettuate secondo l Approccio 1: Combinazione 2: (A2+M2+R2) tenendo conto dei valori dei coefficienti parziali riportati nelle Tabelle 6.2.I, 6.2.II e 6.8.I. (Tabella 6.8.I Coefficienti parziali per le verifiche di sicurezza di opere di materiali sciolti e di fronti di scavo. Coefficiente R2, γ R = 1.1) Nel caso di scavi realizzati su pendio, deve essere verificata l influenza dello scavo sulle condizioni di stabilità generali del pendio stesso.

55 Le verifiche geotecniche di stabilità possono essere eseguite:

56 I METODI PER L ANALISI DELLE CONDIZIONI DI STABILITÀ DEI PENDII IN PRESENZA DI SISMA possono essere suddivisi nelle seguenti tre categorie principali, in ordine di complessità crescente: metodi pseudostatici; metodi degli spostamenti (analisi dinamica semplificata); metodi di analisi dinamica avanzata. Gli elementi che differenziano i diversi metodi di analisi riguardano: il modo con cui viene schematizzata l'azione sismica (costante oppure variabile nel tempo, mediante l impiego di uno o più parametri rappresentativi del moto sismico o dell intera storia temporale); il modello di comportamento dei terreni che costituiscono il pendio: mezzo rigido-plastico perfetto (eventuale decadimento di c,, u); schemi misti (R.S.L. > visco-elastico; spostamenti > rigido plastico); Modelli elasto-plastici-incrudenti (evoluzione dominio di snervamento) parametro di riferimento per la valutazione della stabilità (fattore di sicurezza, spostamento o deformazione permanente); il tipo di approccio analitico o numerico utilizzato (equilibrio limite, analisi limite, differenze finite, elementi finiti).

57 Un altro aspetto che diversifica i metodi: pseudostatici, degli spostamenti (analisi dinamica semplificata) e di analisi dinamica avanzata è la condizione o stato limite di riferimento. Nei metodi pseudostatici il margine di sicurezza è di norma valutato rispetto a condizioni di equilibrio limite o collasso incipiente, quindi rispetto ad uno stato limite ultimo. Nei metodi di analisi dinamica (semplificata o avanzata) il giudizio sulle condizioni di stabilità deriva dal confronto tra gli spostamenti o le deformazioni accumulate durante il sisma con valori limite ammissibili delle stesse grandezze. Pertanto la verifica può essere effettuata sia rispetto ad uno stato limite ultimo sia rispetto ad uno stato limite di danno, in dipendenza del valore limite di spostamento o deformazione assunto come riferimento. Per gli spostamenti o le deformazioni indotti dal sisma valutati con i metodi degli spostamenti (an.din.semplificata) e con i metodi di analisi dinamica avanzata, si assume, da una parte, che il raggiungimento temporaneo di una condizione di equilibrio limite non corrisponda necessariamente ad una condizione di collasso del pendio, e, dall altra, che il superamento di una soglia critica di spostamento o deformazione possa indurre una condizione limite di collasso e/o di perdita di funzionalità.

58 Tipi di analisi e azioni simiche in funzione di esse

59 Analisi pseudo statica

60 I coefficienti K S S : coefficiente di amplificazione stratigrafica; S T : coefficiente di amplificazione topografica

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65 Analisi Dinamica Semplificata

66 An.Din.S. - Spostamenti del blocco rigido

67 An.Din.S. - Applicazione del metodo degli spostamenti

68 An.Din.S. - Determinazione del coefficiente sismico critico

69 CHECK LIST PROGETTAZIONE GEOTECNICA Definizione dell opera geotecnica (Fronte, rilevato, pendio..); Identificazione degli stati limite; Programmazione delle indagini e prove geotecniche; Identificazione dei valori rappresentativi e caratteristici dei parametri geotecnici; Identificazione e qualificazione delle azioni; definizioni dei loro valori caratteristici; Scelta del modello geotecnico di calcolo e del metodo progettuale; definizione dei valori di progetto delle azioni, dei parametri geotecnici e delle resistenze di progetto; Esecuzione delle verifiche.

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