Modello geotecnico della città di Santiago de Cuba

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1 32 Convegno Nazionale Modello geotecnico della città di Santiago de Cuba Zulima C. Rivera Álvarez (1), Julio García Peláez (2), Dario Slejko (3), Angel Medina (4) 1 National Centre of Seismological Researches, Santiago de Cuba, Cuba 2 GEM Foundation, Pavia, Italy 3 Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale, Trieste, Italy 4 National Centre of Mineral Resources, Santiago de Cuba, Cuba

2 Introduzione Sismicità e quadro sismotettonico di Cuba Orientale. Principali caratteristiche tettoniche del limite di placca: OFZ, zona di Faglia Oriente; CCB, Bacino di Cabo Cruz, SDB, Cintura deformata di Santiago. Epicentri dei terremoti con M 3.0 (Garcia, 2007).

3 Santiago di Cuba, ha una popolazione di quasi mezzo milione di abitanti (426,841), è la seconda città più popolata e una delle più antiche di tutta l'isola. La città fa parte di un bacino con lo stesso nome, il rilievo è semi montagnoso con terrazze marine sulla costa. Lo scopo di questo lavoro è la definizione di un modello geotecnico per il bacino di Santiago de Cuba, per il futuro calcolo dell'effetto di sito a partire dalla modellazione del suolo, considerando un terremoto di scenario, e l'amplificazione locale del terreno.

4 Dati di base utilizzati: La corretta caratterizzazione di un sito per scopi di pericolosità sismica richiede una buona conoscenza di alcuni temi: geologia, tettonica, geotecnica, geofisica e topografia. Problema 1. Definizione del modello geotecnico e della stratigrafia dell area di studio. 2. Calcolo dell'effetto di sito: modellazione 1D [Pshake - Sano and Pugliese (1991)] modellazione 2D [Besoil Sano (1996)] Modellazione 1D Modellazione 2D

5 Geologia, Tettonica e Geotecnica I sedimenti predominanti negli strati superficiali sono rappresentati da sabbia, ghiaia, argilla, arenarie, marne e calcari, di età Neogene- Quaternari. La base è formata da rocce vulcaniche e vulcanicosedimentarie di età Paleogene. Carta Geologica di Santiago de Cuba (Medina et al., 1999) Scala 1: profilli di suolo da pozzi geotecniche sondaggi geologici

6 Geofisica Carta di rilievo della città Santiago de Cuba. Localizzazione dei profili geofisici. Inversione Tomografica Sismica a rifrazione SEV

7 Carta della profondità del Basamento Il substrato roccioso, in termini di strato con VS superiore a 800 m/s, rappresenta lo strato di partenza da cui viene eseguita la modellazione dell'amplificazione locale ed è costituito di roccia dura o molto dura, secondo le proprietà fisicomeccaniche. La geometria e le caratteristiche del substrato roccioso sono stati derivati dai dati dei sondaggi geotecnici (litologia dei diversi strati e le loro proprietà fisico-meccaniche), la descrizione delle formazioni geologiche, il comportamento stratigrafico e le informazioni geofisiche ricavate dalle misurazioni effettuate. Le linee rosse rappresentano faglie come barriere geologiche.

8 Risultato: Grid di profili geologici Sono stati costruiti 61 profili per identificare i diversi strati della copertura sedimentaria. Più precisamente, l'area di studio è stata divisa da sud a nord e da ovest a est da una serie di profili equidistanti, con la distanza tra loro fissata a 500 m. Sono stati interpretati 52 profili, perché gli altri interessano soltanto roccia.

9 Conclusioni: L'interpretazione di profili geologicigeotecnici ha dato informazioni interessanti come ad esempio: -Tutta l'estremità sud della città è formata da una striscia di calcari duri della Fm.Jaimanitas (Js), e sotto da sedimenti terrigeni, semi-compatti di consistenza da soffice a dura. -Il calcare della Fm. La Cruz (lcz) è molto marnoso, di durezza media, poco resistente e di debole coerenza, è friabile al tatto, in molti settori si degrada in sabbia- ghiaia-argilla, quindi dovrebbe essere considerato come semiroccia. -Sul versante nord e ovest della baia predominano affioramenti di rocce vulcanógeniche sedimentarie del Gruppo El Cobre (Ec.), i sedimenti quaternari che affiorano sono sottili depositati sulle rocce vulcanógeniche sedimentarie. - Il lato centro-est della baia ha un comportamento diverso, la deposizione dei sedimenti è maggiore, quindi ci sono aree con potenti strati di sedimenti sabbiosoargillosi che ogni tanto superano di 100 m di spessore.

10 Esempio di due sezione geologice per la modellazione 1D (Pshake - Sano and Pugliese,1991) 0,1 0,205 0,31 0,4151 0,5201 0,6251 0,7301 0,8352 0,9402 1,0452 1,1503 1,2553 1,3603 1,4653 1,5703 0,1 1,6754 0,205 1,7804 0,31 1,8854 0,4151 1,9905 0,5201 0,6251 0,7301 0,8352 0,9402 1,0452 1,1503 1,2553 1,3603 1,4653 1,5703 1,6754 1,7804 1,8854 1,9905 2,50E+00 INPUT 2,00E+00 SPE-UB P-1RS SPE-MN P-1RS 1,50E+00 SPE-LB P-1RS 1,00E+00 5,00E-01 0,00E+00 3,00E+00 2,50E+00 2,00E+00 1,50E+00 INPUT SPE-UB SEV-10 SPE-MN SEV-10 SPE-LB SEV-10 1,00E+00 5,00E-01 0,00E+00

11 Esempio di una sezione geologica per la modellazione 2D (Besoil Sano, 1996) Elem 10 Elem 45 Elem 60 Elem 85 Esempio di spettri

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