D.RGT RELAZIONE GEOTECNICA PROGETTO DEFINITIVO

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1 COMMITTENTE Comune di Valsavarenche Regione Autonoma Valle d Aosta Assesorato opere pubbliche, difesa del suolo e edilizia residenziale pubblica Via Promis, 2/a Aosta (AO) OGGETTO AGGIORNAMENTO DELLA PROGETTAZIONE DEFINITIVA E REDAZIONE DEL PROGETTO ESECUTIVO RELATIVAMENTE AL NUOVO PONTE SULLA DORA DI NIVOLET DA REALIZZARSI NELL AMBITO DEI LAVORI DELLA VARIANTE ALLA S.R. N.23 DI VALSAVARENCHE IN CORRISPONDENZA DELL ABITATO DI PONT AL KM IN COMUNE DI VALSAVARENCHE PROGETTO DEFINITIVO DATA: OTTOBRE 2016 AGG: RELAZIONE GEOTECNICA D.RGT SCALA: RIF.TO: JF 46 Ing. Marco MAGLIANO Fraz. Petit Cré, Sarre (AO) Tel Fax magliano@faberingegneria.it

2 PREMESSA La presente relazione, posta a corredo degli elaborati progettuali, è redatta secondo le prescrizioni delle Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni emanate in data 14/01/2008 ed integrata seguendo la Circolare 2 febbraio 2009, n. 617 Istruzioni per l applicazione delle Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni. Nelle pagine che seguono si provvederà pertanto: - alla descrizione delle opere e degli interventi; - all analisi delle specifiche problematiche geotecniche di iterazione opera-terreno e alla descrizione delle scelte tipologiche effettuate; - alla descrizione del programma delle indagini e delle prove geotecniche; - alla caratterizzazione geotecnica del sito e alla definizione dei valori caratteristici dei parametri geotecnici attraverso l interpretazione dei sondaggi e delle prove geotecniche eseguite; Per gli aspetti riguardanti: - verifiche della sicurezza e delle prestazioni: identificazione dei relativi stati limite. - approcci progettuali e valori di progetto dei parametri geotecnici; - modelli geotecnici di sottosuolo e metodi di analisi; - risultati delle analisi e loro commento; si rimanda alle relazioni di calcolo delle singole opere. pag.1

3 1 DESCRIZIONE DELLE OPERE E DEGLI INTERVENTI I lavori in progetto riguardano la realizzazione di un nuovo ponte sulla dora di Nivolet. Oggetto della presente relazione è l interazione fra le fondazioni ed il terreno. 2 DESCRIZIONE DEL PROGRAMMA DELLE INDAGINI E DELLE PROVE GEOTECNICHE ESEGUITE Su incarico della Committenza la ditta Geotek ha eseguito, in un unica fase temporale iniziata nel gennaio 2010, una campagna di indagini, articolata in: - n 2 sondaggi meccanici a rotazione con carotaggio continuo del terreno, spinti rispettivamente a profondità, rispetto al piano campagna delle prove, di 8.5 m (S2) e 12.5 m (S1); - n 4 prove SPT (Standard Penetration Test) eseguite con il progredire della perforazione, all interno dei fori, alle profondità di 3,00 e 4,50 m. per S1 e 3,00 e 4,50 m per S2. Su incarico della ditta Geotek, Techgea Servizi ha eseguito, in un unica fase temporale iniziata nel dicembre 2009, una campagna di indagini, articolata in: - n 2 prove MASW. Le stratigrafie ricavate dai sondaggi ed i risultati delle prove in sito, unitamente alla loro ubicazione, sono riportati nella relazione Geologica. 2.1 RISULTATI DELL INDAGINE In tabella si riportano i valori di N SPT ottenuti. Foro di sondaggio Profondità [m] N Colpi N SPT S1 S2 3, rif Rifiuto 4,50 50-rif Rifiuto 3, ,50 rif Rifiuto pag.2

4 3 CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA DEL SITO 3.1 ASSETTO LITOSTRATIGRAFICO L esame delle colonne stratigrafiche ottenute dai sondaggi geognostici, unitamente ai risultati delle prove penetrometriche eseguite durante le perforazioni e MASW, ha permesso di individuare, lungo la profondità esaminata, le seguenti unità geotecniche: - Livello superficiale di potenza inferiore a 1 m costituito da terreno vegetale e da materiali di copertura superficiale poco addensati; - Sottostanti depositi di materiali sciolti (depositi alluvionali addensati e costituiti da ghiaia e ciottoli, con presenza di blocchi, in matrice sabbioso-limosa, localmente debolmente argillosa). - Substrato roccioso costituito da gneiss occhiadini, parzialmente alterati in superficie e localmente fratturati. 3.2 STIMA DEI PARAMETRI GEOTECNICI GENERALITÀ La stima dei parametri geotecnici è basata sull interpretazione delle risultanze litostratigrafiche e sui risultati delle prove in sito realizzate sino ad ora. In tabella si riportano i parametri ottenuti e contenuti nella Relazione Geologica Definitiva: Unità Depositi alluvionali N SPT [colpi/piede] Angolo di resistenza al taglio [ ] Coesione c [kn/cm 2 ] Peso di volume [kn/m 3 ] pag.3

5 3.2.2 PARAMETRI DI DEFORMABILITÀ E, Si procede alla stima del modulo di deformazione, sulla base di correlazioni funzione di N SPT. In particolare si fa riferimento ai valori proposti da D Appolonia et al. (1970). Secondo i quali vale la seguente espressione: dove S 1 = 0,756 MPa; S 2 = 18,75 MPa; E=S 1 N SPT + S 2 Sostituendo si ricava: Modulo di deformazione E = 80.7 MPa Il coefficiente di Poisson si può ragionevolmente assumere pari a: =0, COEFFICIENTE DI SOTTOFONDO O DI WINKLER K In assenza di prove di carico su piastra, tale parametro empirico è stimabile attraverso la correlazione proposta da Vesic (1961) che correla il modulo K con il modulo di elasticità del terreno e della fondazione, la cui relazione semplificata corrisponde ad assumere: 0,7 E K B dove E = 80.7 MPa = 807 kg/cm 2 ; B = larghezza della fondazione. Nella tabella seguente è riportato Il valore stimato del coefficiente di sottofondo, in funzione della diversa larghezza delle travi di fondazione. Larghezza trave di fondazione B [cm] K [kg/cm 3 ] pag.4

6 4 PROBLEMATICHE CONNESSE AGLI INTERVENTI E SCELTE TIPOLOGICHE PREVISTE Non risultano particolari problematiche connesse all intervento in oggetto. Come specificato nella relazione geologica definitiva l adattamento al suolo delle fondazioni dovrà in ogni caso essere perfezionato all apertura degli scavi. Questo si rende necessario in quanto, malgrado i due sondaggi, la posizione esatta dell orizzonte fra la falda detritica ed il cristallino non è posizionabile con assoluta precisione, anche in relazione ad uno strato di letto roccioso alterato di spessore variabile. Ciò detto particolare attenzione andrà data allo scenario in cui una spalla, o parte di essa, poggi su materiale detritico e la restante fondazione su roccia cristallina. Questa configurazione potrebbe dare adito a cedimenti differenziali anche rilevanti. 5 CRITERI PROGETTUALI DELLE STRUTTURE DI FONDAZIONE Il progetto e la verifica della struttura di fondazione considerano gli stati limite ultimi e quelli di esercizio. Allo stato limite ultimo occorre verificare: la capacità portante del terreno di fondazione; la capacità portante delle strutture di fondazione, soggette ai carichi trasmessi dalla struttura di elevazione e dalle pressioni di contatto del terreno. Allo stato limite di esercizio occorre verificare che, sotto i carichi d esercizio, i cedimenti assoluti e differenziali della struttura di fondazione siano contenuti entro limiti accettabili per il corretto funzionamento della struttura di elevazione. pag.5

7 5.1 STIMA DELLA CAPACITÀ PORTANTE Le espressioni di Hansen per il calcolo della capacità portante si differenziano a seconda se si è alla presenza di un terreno puramente coesivo (Φ = 0) o meno e si esprimono nel modo seguente: Caso generale Tipologia fondazione B [m] q amm [Kg/cm²] Nastriforme 2, Qult (Kg/cm²) Qamm (Kg/cm²) 6.87 Nc = Nq= Nga= Fattori di forma sc = sq= sga= Fattori di profondità del piano di posa dc = dq= dga= Fattori di inclinazione del carico ic = iq= iga= Fattori di inclinazione del piano di posa gc = gq= gga= Fattori di inclinazione del pendio bc = bq= bga= Fattori di capacità portante corretti Nc'= Nq'= Nga'= Esposte le suddette considerazioni nei riguardi della verifica a rottura del terreno è necessario quindi verificare la compatibilità dei cedimenti indotti dalla pressione ammissibile nei confronti della struttura. pag.6

8 5.2 STIMA DEI CEDIMENTI Avendo a disposizione prove penetrometriche in sito i cedimenti possono essere stimati utilizzando il metodo proposto da Burland e Burbidge (1984). Nel caso più generale, l espressione per il calcolo dei cedimenti è la seguente: s f S f H f t σ' v0 B 0,7 I C 3 q' σ' v0 B 0,7 I C nella quale: q = pressione efficace lorda, espressa in kpa; v0 = tensione verticale efficace agente alla quota di imposta della fondazione, espressa in kpa; B = larghezza della fondazione, espressa in m; I C = indice di compressibilità; f S, f H, f t = fattori correttivi che tengono conto rispettivamente della forma, dello spessore dello strato compressibile e della componente viscosa dei cedimenti. I valori dei cedimenti dall espressione sono espressi in mm. L indice di compressibilità I C è legato statisticamente ai valori di N SPT tramite la relazione: log 1,4 2 N I 10 2,232 0,263 AV C nella quale 2,232 rappresenta il valore medio e 0,263 lo scarto quadratico medio. Pertanto il valore medio di I C è dato da: 1,706 I C N 1,4 AV N AV rappresenta la media dei valori N SPT, all interno di una profondità significativa deducibile da Burland e Burbidge (1984). Relativamente alle fondazioni nastriformi, si assume: q = q amm; v0 = 0 kpa; B = 2,4 m; L = 6,9 m; N AV = 82; f S = 1,49 1,45; pag.7

9 f H = 1; f t = 1 R3 Rlogt 3 (carichi statici) dove: R 3 = costante pari a 0,3 nel caso di carichi statici e 0,7 nel caso di carichi pulsanti; R = costante pari a 0,2 nel caso di carichi statici e 0,80 nel caso di carichi pulsanti; t = tempo di calcolo dei cedimenti. I valori di cedimento, ottenuti per t =0, t = 5 anni e t = 30 anni, sono riportati in tabella: s imm [mm] s 5 anni [mm] s 30 anni [mm] B = 2,40 [m] Facendo riferimento al lavoro di Skempton e MacDonald (1956), il valore limite di rotazione rigida pari a una deviazione dalla verticale di = 1/500 corrisponde alla soglia per evitare la modifica dell assetto di insieme della struttura. Sperimentalmente è possibile legare il valore limite di rotazione rigida al cedimento massimo, in particolare Grant et Al. (1974) propongono per fondazioni puntuali poggianti su terreni incoerenti la seguente relazione: S max β max Sostituendo il valore ritenuto ammissibile per la rotazione rigida, il cedimento massimo ammissible risulta dell ordine dei 30 mm. Secondo Skempton e MacDonald (1956), nel caso di strutture ordinarie, il cedimento differenziale limite per fondazioni su sabbie è di 25 mm e il massimo cedimento tollerabile è dell ordine di 40 mm per fondazioni isolate. Riprendendo quanto appena esposto, alla luce dei cedimenti valutati per le fondazioni nastriformi, e considerando che alla stime dei cedimenti effettuate va associata una probabilità del 50% che il cedimento possa essere in realtà superiore al valore ottenuto; la verifica dei cedimenti risulta soddisfatta. pag.8

10 6 BIBLIOGRAFIA T. W. Lambe, R. V. Whitman Meccanica dei terreni Dario Flaccovio Editore. R. Lancellotta Geotecnica (seconda edizione) Zanichelli editore. R. Lancellotta, J. Calavera Fondazioni Mac Graw Hill. C. Viggiani Fondazioni CUEN. F. Cetraro Meccanica dei terreni applicata alle opere di fondazione EPC Libri. pag.9

11 INDICE PREMESSA DESCRIZIONE DELLE OPERE E DEGLI INTERVENTI DESCRIZIONE DEL PROGRAMMA DELLE INDAGINI E DELLE PROVE GEOTECNICHE ESEGUITE RISULTATI DELL INDAGINE CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA DEL SITO ASSETTO LITOSTRATIGRAFICO STIMA DEI PARAMETRI GEOTECNICI GENERALITÀ PARAMETRI DI DEFORMABILITÀ E, COEFFICIENTE DI SOTTOFONDO O DI WINKLER K PROBLEMATICHE CONNESSE AGLI INTERVENTI E SCELTE TIPOLOGICHE PREVISTE CRITERI PROGETTUALI DELLE STRUTTURE DI FONDAZIONE STIMA DELLA CAPACITÀ PORTANTE STIMA DEI CEDIMENTI BIBLIOGRAFIA...9 INDICE...10 pag.10