SOMMARIO 1. PREMESSA LITOLOGIA CARATTERISTICHE SISMICHE DEL TERRENO MODELLAZIONE STRATIGRAFICA CONCLUSIONI...

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2 SOMMARIO 1. PREMESSA LITOLOGIA CARATTERISTICHE SISMICHE sismicità STIMA DELLA PERICOLOSITA SISMICA DEL SITO CARATTERISTICHE SISMICHE DEL TERRENO MODELLAZIONE STRATIGRAFICA GENERALITA STIME GEOTECNICHE VALUTAZIONI SULLA CAPACITA PORTANTE CONCLUSIONI ALLEGATI... 33

3 STUDIO DUE ESSE PREMESSA Vengono qui riportati i risultati di uno studio geologico, eseguito nel 2009, avente come oggetto alcuni terreni, situati in via della Lirica a Ravenna, ove è in progetto la realizzazione di un edificio dirigenziale, e le integrazioni che si sono rese necessarie a seguito di varianti al PUE ed all adozione del nuovo POC del Comune d Ravenna. Si è partiti dalla consultazione degli allegati al POC6I, che individuano e caratterizzano l intero territorio comunale dal punto di vista geologico e sismico, per avere indicazioni di massima sull area in esame per poi procedere, se necessario, ad un eventuale maggiore grado di approfondimento. Si è fatto quindi riferimento alle Norme Tecniche di Attuazione del POC, nella fattispecie all art. 2 (POC5), dove viene indicata la necessità di opportune indagini geologiche e sismiche. L indagine ha carattere preliminare e mira a fornire le indicazioni di massima ed eventuali limitazioni, dovute agli aspetti geologici (nel senso lato della parola), di cui tenere conto nel progettare le strutture in oggetto. In relazione alle dimensioni delle opere vennero eseguite due prove penetrometriche con piezocono (CPTU) ed un sondaggio a carotaggio continuo. In osservanza alle nuove Norme Tecniche per le costruzioni venne eseguita anche una caratterizzazione sismica dei suoli di fondazione, mediante l esecuzione di uno stendimento sismico (metodo Masw attivo e passivo), che consentì di ricavare la

4 - 3 - categoria di suolo attraverso la valutazione delle Vs30; ad integrazione è stata eseguita una prova sismica passiva a stazione singola (HVSR). Non verranno riportate considerazioni generali sull inquadramento geologico, geomorfologia, idrologia ed idrogeologia, in quanto già ampiamente trattate nella relazione generale per l urbanizzazione dell area 1, ma solamente quanto risulterà utile ai fini della presente indagine puntuale. 2. LITOLOGIA Dalla interpretazione dei dati penetrometrici (CPTU) e del sondaggio si è potuto determinare l'andamento litologico del sottosuolo: fino a -5 m circa: limi e limi sabbiosi, con livelli ed intercalazioni di sabbia limosa fino a -11,4 m circa: limo limo argilloso (a -7/7,10 m e -8,7/9,4 m circa livelli torbosi) fino a -12,5 m circa: sabbia, dapprima limosa poi grossa con fossili fino a -17,30 m circa: ghiaia fine, arrotondata, di colore grigio, con fossili fino a -26 m circa: sabbia grigia, da fine a media, con fossili fino a -30 m circa: si alternano livelli limoso-argillosi e sabbioso-limosi, il colore è grigio chiaro con striature giallastre fino a -37 m circa: sabbia medio-fine, grigio/gialla fino a -41 m circa: si alternano livelli di sabbie-s. limose e limi argillosi fino a -43 m circa: argilla limosa fino a -45 m circa: alternanze di limo sabbioso-argilloso 1 studio Angeli

5 STUDIO DUE ESSE fino a -47 m circa: argilla limosa con intercalazioni sabbioso limose fino a -50 m circa: limi sabbiosi ed argillosi (alla base sabbie medio-fini) fino a -51,5 m circa: argilla limosa grigio-nera, con fossili fino a -60m: limo sabbioso (argilloso al tetto) di colore grigio La genesi dei terreni presenti è da ricercare, per gli strati sabbiosi, nell elaborazione litorale; l azione del moto ondoso congiuntamente all azione eolica hanno dato origine a depositi caratterizzati da un buon grado di addensamento. La presenza dei livelli che contengono maggiormente particelle fini, limoso/argillose, è attribuibile ad un ambiente deposizionale particolarmente tranquillo, di tipo lagunare; qui infatti, in relazione alle basse energie in gioco, anche i materiali fini potevano essere abbandonati dal mezzo di trasporto. Con l avvicinarsi della linea di costa alla zona in esame (ingressione marina) era possibile la deposizione solo dei materiali più grossolani (sabbie-ghiaie fini). Come si può intuire le variazioni di granulometria sono pertanto legate essenzialmente alla variabilità dell ambiente di deposizione. Nella carta geomorfologica allegata al POC6I (all. 6I.4.2, un cui estratto è riportato a lato) l area appare chiaramente come una zona interfluviale, caratterizzata da litologia argillosolimosa.

6 - 5 - Nel periodo di esecuzione della prove (febbraio 2009) la falda freatica era presente a -2,5 m circa dal p.c. (innalzamento p.c. di 0,5/1 m). I dati freatimetrici indicano, dal 1988 al 2009, profondità media della falda comprese tra -1,8/3,2 m circa dal p.c. 3. CARATTERISTICHE SISMICHE 3.1 SISMICITÀ La recente riclassificazione della sismicità del territorio (Ordinanza n del 20/03/2003 e successive modifiche) ha individuato quattro valori di accelerazione orizzontale (ag/g) di ancoraggio dello spettro di risposta elastico e le norme progettuali e costruttive da applicare; il territorio nazionale è, di conseguenza, stato suddiviso in quattro zone. Ogni zona è stata individuata in base ai valori di accelerazione di picco orizzontale del suolo (ag), con probabilità di superamento del 10% in 50 anni. Ai sensi di questa normativa il territorio del Comune di Ravenna rientra in zona sismica 3 caratterizzata da ag (acceleraz. orizzontale massima sul suolo di cat. A) pari a 0,15 g. Dalla consultazione delle banche dati dell Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, relativamente alle osservazioni macrosismiche dei terremoti (DBMI11 2 ), sono risultati 61 eventi sismici (di magnitudo > 4) i cui segnali sono stati avvertiti anche a Ravenna. Il valore massimo di magnitudo, registrato nel raggio di 50 km, è Mw = 5.88 ed è riferibile ad un terremoto che ha interessato la Romagna nell anno M. Locati, R. Camassi e M. Stucchi (a cura di), DBMI11, la versione 2011 del Database Macrosismico Italiano. Milano, Bologna, DOI: /INGV.IT-DBMI11

7 STUDIO DUE ESSE Il diagramma che segue, proveniente dalla stessa fonte bibliografica, riporta la collocazione temporale e l intensità al sito degli eventi sismici sopra descritti (limitatamente a quelli con intensità epicentrale uguale o superiore a 4-5). Per la caratterizzazione simica del sito sono stati utilizzati i risultati di una indagine sismica condotta nel 2009, con il metodo Masw (Multi Channel Analysis Surfaces Waves) attivo e passivo, integrati con i risultati di una prova a stazione singola, a simica passiva (HVSR). La prova Masw aveva permesso di determinare l andamento della velocità delle Vs fino a circa 25 metri di profondità (estrapolando la Vs fino a 30 m), ottenendo valori di Vs30 = 30/Σ(hi/vi) = 182x m/s - terreni di CATEGORIA C (S =1,45 secondo le NTC). Le misure di microtremore ambientale sul terreno di fondazione, sono state effettuate con un tromografo digitale progettato specificamente per l acquisizione del rumore sismico. Lo strumento (Tromino, 10 x 7 x 14 cm per 1 kg di peso) è

8 - 7 - dotato di tre sensori elettrodinamici (velocimetri) orientati N-S, E-W e verticalmente, alimentato da 2 batterie AA da 1.5 V, fornito di GPS interno e senza cavi esterni. Questa prova integrativa ha permesso di stimare l andamento delle Vs fino a profondità dell ordine dei 100 m. E risultato che Vs30 = 30/Σ( Σ(hi/vi) = 207 m/s Confermando l appartenenza del suolo alla categoria C. In base ai risultati della prova Masw venne valutata anche la propensione alla liquefazione dello spessore sabbioso (evidenziato dalle prove geognostiche eseguite) situato tra 11/37 m dal p.c. per valori della magnitudo M=6,14. I risultati ottenuti indicavano, con un buon grado di approssimazione, che non vi è pericolo di liquefazione per lo spessore considerato (i valori CSR ricadono tutti nella zona di non liquefazione ). Indicazioni più dettagliate, sull indagine sismica condotta, sono contenute nello specifico elaborato tecnico (ALLEGATO n. 1). In relazione alla litologia delle zone sembra in ogni modo eccessivo ipotizzare fenomeni di liquefazione del terreno (l unico fenomeno ipotizzabile per tale porzione del territorio), affermazione suffragata anche dall assenza di dati storici che indichino il manifestatasi del fenomeno. Si è comunque provveduto ad una ulteriore valutazione, che interessa lo spessore compreso tra 0-15 m dal p.c., basata sui risultati delle prove penetrometriche, utilizzando il metodo proposto da Robertson e Wride (1998). Le verifiche sono state eseguite considerando: un valore di magnitudo Mw = 6 (valore superiore al massimo storico della Magnitudo momento, nel raggio di 50 km dal punto in esame)

9 STUDIO DUE ESSE profondità della falda dal p.c.: -1,0 m (valore cautelativo nei confronti del minimo ipotizzato) Sia i valori di Fs (tutti > 1,25) dei singoli livelli, sia il rischio globale, fornito dall indice del potenziale di liquefazione (IPL=0), indicano un rischio di liquefazione molto basso. Più avanti sono riportati i risultati di dettaglio della verifica eseguita. 3.2 STIMA DELLA PERICOLOSITA SISMICA DEL SITO Le coordinate del sito sono 3 : Latitudine: 44, Longitudine: 12, Cerca Posizione Via della lirica n Comune Ravenna Cap Provincia Ravenna Cerca Coordinate WGS84 Latitudine Longitudine Cerca Isole - - Seleziona - - Determinazione dei parametri sismici (1)* Coordinate WGS84 Lat Long (1)* Coordinate ED50 Lat. 44, Long. 12, Classe dell'edificio III. Affollamento significativo... Cu = 1.5 Vita nominale (Opere provvisorie <=10, Opere ordinarie >=50, Grandi opere >=100) Interpolazione 50 Media ponderata Calcola Essendo ancora in fase di fattibilità sono stati implementati i seguenti parametri: Vita nominale dell opera (Vn): 50 anni (Tab. 2.4.I NTC08) Classe d uso: Classe III ( NTC08) Valore del Coefficiente d uso (Cu): 1,5 (Tab. 2.4.II NTC08) 3 ricavate da Geostru PS

10 - 9 - Vita di riferimento (Vr) = Vn * Cu: 75 anni I valori di accelerazioni di progetto (ag) sono stati ricavati utilizzando il software Valori dei parametri a g, F o, T C * per i periodi di ritorno T R associati a ciascuno SL SLATO LIMITE T R a g F o T C * [anni] [g] [-] [s] SLO 45 0,058 2,472 0,275 SLD 75 0,074 2,462 0,284 SLV 712 0,193 2,511 0,284 SLC ,252 2,458 0,294 La verifica dell'idoneità del programma, l'utilizzo dei risultati da esso ottenuti sono onere e responsabilità esclusiva dell'utente. Il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici non potrà essere ritenuto responsabile dei danni risultanti dall'utilizzo dello stesso. Spettri-NTCver (rilasciato dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici). Nell immagine precedente sono evidenziati i parametri riferibili agli Stati Limite di danno e di vita. Accelerazione orizzontale massima al sito (ag) = 0,074 g (SLD) e 0,193 g (SLV) Tempi di ritorno Tr = 75 anni (SLD) e 712 anni (SLV) I dati disaggregati dei valori di Magnitudo e distanza (esse1-gis.mi.ingv.it) hanno fornito le seguenti coppie di valori: - SLD: Magnitudo compresa tra 4 e 6 Distanza tra 0-50 km - SLV: Magnitudo compresa tra 4-6,5 Distanza tra 0-30 km Gli accelerogrammi di riferimento sono quelli forniti dalla Regione Emilia Romagna, per il Comune di Ravenna: xa_039014Ravenna xa_039014Ravenna xa_039014Ravenna Per la classificazione del sito è inoltre necessario conoscere le caratteristiche stratigrafiche del sottosuolo dell area indagata. In particolare devono essere noti:

11 STUDIO DUE ESSE il numero e lo spessore degli strati di copertura, cioè dei livelli sovrastanti il bedrock o il bedrock-like, intendendo con questi termini l eventuale substrato roccioso (bedrock) o uno strato sciolto (bedrock-like) con velocita delle onde S nettamente maggiore dei livelli superiori (e generalmente con valori oltre i m/s) - la velocita delle onde S negli strati di copertura Per quanto riguarda il secondo punto le velocità Vs sono ricavabili dalle prove geofisiche eseguite, mentre il numero e gli spessori degli strati presenti sono ricavabile dalle prove eseguite, per lo spessore più superficiale (fino a 60 m dal p.c.); la stratigrafia profonda è stata valutata dalle sezioni stratigrafiche profonde disponibili (Servizio Geologico e Simico dei suoli-regione Emilia Romagna) e dalla Carta Sismotettonica Regionale In relazione al primo punto, invece, si può osservare come l area sia caratterizzata da alcuni metri (15-20 m circa) di terreni fini a bassa velocita (Vs 200 m/s) seguiti da terreni granulari più rigidi (sabbie e ghiaie, Vs > 300 m/s). Questa configurazione determina delle moderate amplificazioni per risonanza delle coperture fini a frequenze dell ordine dei 2,5 Hz. I valori di Vs30 si assestano poi tra 260 e 300 m/s. In tutta l area e visibile una modesta amplificazione delle curve H/V a frequenze < 1 Hz, legata alla risonanza delle coperture sovrastanti uno strato rigido (Vs 500 m/s) posto a profondità variabile tra 100 e 150 m, interpretabile come la base del Subsintema AES8 (Subsintema di Villa Verucchio sez. 54/Servizio Geologico Sismico e dei Suoli/Regione Emilia Romagna) ed assunto come bedrock-like.

12 STRATIGRAFIA (in corsivo la litologia interpretata) 0-11/12 m limo sabbioso-argilloso Vs=120/175 m/s m ghiaie fini Vs=170 m/s 17-38/40 m sabbie medio-fini, limose Vs= m/s m alternanze limoso-sabbiose e limoso-argillose Vs=290 m/s m idem Vs=290 m/s m sabbie di barriera e cordone litorale Vs=400 m/s >95 m argille e limi di prodelta/piattaforma Vs>500 m/s (estratto sez. 54 dal sito del Servizio geologico Sismico e dei Suoli della Regione Emilia Romagna) Disponendo dei parametri necessari si è infine proceduto con l elaborazione monodimensionale di RSL, utilizzando il software STRATA 4. 4 Albert R. Kottke - Ellen M. Rathje

13 STUDIO DUE ESSE Sono state ottenute le serie temporali in output (SLV ed SLD), e gli spettri di risposta elastici (SLV ed SLD), riportati nelle pagine successive. Department of Civil, Architectural, and Environmental Engineering University of Texas, Austin Strata is distributed under the GNU General Public License

14 !0,20% 0% 5% 10% 15% 20% 25%!0,30% 0% 5% 10% 15% OUTPUT SLV OUTPUT SLD input3#(000354xa_039014ravenna))# 0,20% 0,15% 0,10% output1#(000046xa_039014ravenna)# acc#(g)# 0% 5% 10% 15% 20% 25% output2#(000126xa_039014ravenna)# ACCELEROGRAMMI 0,05% 0,00%!0,05%!0,10%!0,15%!0,20% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 0,20% 0,15% output1#(000046xa_039014ravenna)# 0,40% 0,30% 0,20% 0,10% 0,00%!0,10%!0,20%!0,30%!0,40% 0% 5% 10% 15% 20% 25% output2#(000126xa_039014ravenna)# 0,30% 0,20% 0,10% 0,00%!0,10%!0,20%!0,30% 0% 5% 10% 15% 20% 25% output3#(000354xa_039014ravenna)# 0,25% 0,20% 0,15% 0,10% 0,05% 0,00%!0,05%!0,10%!0,15%!0,20%!0,25% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 0,10% 0,05% 0,00%!0,05%!0,10%!0,15%!0,20% input1#(000046xa_039014ravenna))# 0% 5% 10% 15% 20% 25% acc#(g)# acc#(g)# 0,15% 0,10% 0,05% 0,00%!0,05%!0,10%!0,15%!0,20% input2#(000126xa_039014ravenna))# 0% 5% 10% 15% 20% 25% acc#(g)# acc#(g)# 0,20% 0,15% 0,10% 0,05% 0,00%!0,05%!0,10%!0,15%!0,20% input3#(000354xa_039014ravenna))# 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 0,15% 0,10% 0,05% 0,00%!0,05%!0,10%!0,15%!0,20% 0,15% 0,10% 0,05% 0,00%!0,05%!0,10%!0,15%!0,20% 0,20% 0,15% 0,10% 0,05% 0,00%!0,05%!0,10%!0,15% acc#(g)# acc#(g)# acc#(g)# acc#(g)# output3#(000354xa_039014ravenna) 0,25% 0,20% 0,15% 0,10% 0,05% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 0,00%!0,05%!0,10% acc#(g)# acc#(g)#!0,15%!0,20% output3#(000354xa_039014ravenna)#!0,25% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35%

15 STUDIO DUE ESSE

16 CARATTERISTICHE SISMICHE DEL TERRENO Nell elaborato del POC6.I-Relazione sismica sono presenti le schede di due ambiti rispetto ai quali l area in esame è circa baricentrica. Si tratta dell ambito S1a-b PARCO BARONIO, situato a poche centinaia di metri a N dell area e dell ambito S5 IPERCOOP-BORGO MONTONE situato ad alcune centinaia di metri a S-SO dell area. Nelle schede si evidenzia la possibilità di fenomeni di amplificazioni sismiche; gli allegati 6I.6.2 e 6I.7.2 (carte di pericolosità e probabilità di liquefazione ciclica), riportano una improbabilità del verificarsi del fenomeno della liquefazione, per tale porzione del territorio comunale.

17 STUDIO DUE ESSE La propensione alla liquefazione dello spessore sabbioso (evidenziato dalle prove geognostiche eseguite) situato tra 11/37 m dal p.c., valutata utilizzando i risultati della prova Masw (2009), escludeva, con un buon grado di approssimazione, il pericolo di liquefazione per lo spessore considerato (i valori CSR ricadono tutti, inequivocabilmente, nella zona di non liquefazione ). In tale sede si è comunque provveduto a valutare la propensione alla liquefazione estratto da all. 6I.6.2 (pericolosità BASSA) estratto da all 6I.7.2 (LPb < 15%) anche dello spessore compreso tra 0-15m, utilizzando i parametri ricavati dalle due prove CPTU eseguite, attraverso il metodo di Robertson e Wride (1998). Alla luce dei risultati ottenuti con le verifiche eseguite, appare improbabile che possano verificarsi fenomeni di liquefazione dei livelli sabbiosi presenti. Fenomeno generalmente limitato agli strati sabbiosi, saturi, presenti nei primi 15/20 metri. In relazione ad un valore dell Indice del Potenziale di Liquefazione IPL=0 è da considerarsi molto basso (Iwasaki et al. 1978) anche il rischio globale di liquefazione.

18 VALUTAZIONE DEL POTENZIALE DI LIQUEFAZIONE ( da prove penet romet riche CPT) Met odo di Robert son e Wride ( ) ANDAMENTO DEL CARICO LITOSTATICO 0 0,5 1 1,5 2 ANDAMENTO DEL FATTORE DI SICUREZZA 2,5 2 kg/cm 3,5 3 (Fs) Profondità (m) 5 Profondità (m) Fattore di sicurezza (Fs =1,0) Robertson e Wride Tensione verticale efficace Fattore di sicurezza (Fs =1,25 O.P.C.M.3274 ) Tensione verticale totale Fs calcolati in funzione della magnitudo M attesa STUDIO DUEESSE Lot t o 1 PUA Molinet t o via della Lirica - CPT1 Prov.: Ravenna variant e PUA Molinet t o Committente: Riferimento: Località: Oggetto: RA VALUTAZIONE DEL POTENZIALE DI LIQUEFAZIONE ( da prove penet romet riche CPT) Met odo di Robert son e Wride ( ) ANDAMENTO DEL CARICO LITOSTATICO 0 0,5 1 1,5 2 2,5 ANDAMENTO DEL FATTORE DI SICUREZZA 3 2 kg/cm 3,5 (Fs) Profondità (m) Profondità (m) Fattore di sicurezza (Fs =1,0) Robertson e Wride 5 6

19 STUDIO DUE ESSE Cedimenti La compressibilità dei depositi limosi, pressoché impermeabili e/o a bassa permeabilità, fa sì che la dissipazione delle pressioni interstiziali avvenga in tempi sicuramente più lunghi rispetto alla breve durata di un sisma e pertanto, l evento sismico difficilmente produrrà incrementi significativi in termini di eventuali cedimenti sulle strutture.

20 Tale conclusione deve essere però estesa anche ai depositi di tipo sabbioso, seppur dotati di maggiore permeabilità rispetto ai precedenti; infatti anche se in essi la dissipazione delle pressioni interstiziali avviene in tempi più rapidi tuttavia, anche in questo, caso essi risulteranno più lunghi rispetto alla durata di un sisma. Nei terreni di fondazione coesivi, è stato comunque dimostrato (Carrol, 1963) che l'azione sismica non produce variazioni negative significative nelle caratteristiche meccaniche. Poiché nei primi 12 m circa sono presenti terreni limo-argillosi con livelli caratterizzati da bassi valori di consistenza, la maggiore compressibilità dei depositi potrebbe costituire condizioni locali di amplificazione delle problematiche legate ai cedimenti (probabilità segnalata anche nell elaborato 6I.5.2 carta delle aree suscettibili di effetti locali del POC6I, un cui stralcio è riportato a lato). Si è pertanto provveduto ad effettuare anche una stima dei cedimenti permanenti nei terreni coesivi, sui livello compreso tra il p.c. e -12 m circa dal p.c. (livelli A-B); si è fatto riferimento all Atto di indirizzo e coordinamento tecnico ai sensi dell art. 16, c. 1, della L. R. 20/2000 per Indirizzi per gli studi di micro zonizzazione sismica in Emilia-Romagna per la pianificazione territoriale e urbanistica del 2 maggio 2007 (progr. 112) dell Assemblea legislativa della Regione Emilia-Romagna.

21 STUDIO DUE ESSE A tale scopo è stata utilizzata la seguente formula: H =εvrh dove: H = altezza dello strato e εvr (%) è la deformazione volumetrica post ciclica ε vr = αcr 1 log 1+ e o 1 u σ ' o dove: α = costante sperimentale in prima approssimazione uguale a 1, Cr = indice di riconsolidazione postciclica = 0,225 Cc, Cc = indice di compressione (in prima approssimazione è stata utilizzata l espressione Cc =0,009-0,055Log(2Cu/sigma v) - Shmertmann), e0 = indice dei vuoti iniziale, u/σ 0 = rapporto di pressione interstiziale. Nei calcoli sono stati assunti valori ricavati dalla letteratura geotecnica e dalle prove eseguite. In particolare, posto: Cr = 0,065, e0 = 0,86 e u/σ 0 =0,3, è risultato un cedimento permanente post-sismico dell ordine di 1,09/3,14 centimetri (liv. A/B), per un totale di 4,23 cm.

22 MODELLAZIONE STRATIGRAFICA 4.1 GENERALITA Individuata l area di intervento si é provveduto a valutarne, dal punto di vista geologico-tecnico, la possibilità d attuazione e le eventuali limitazioni dovute ad aspetti direttamente legati al territorio (geomorfologia, idrologia, caratteristiche geomeccaniche, ecc.). Ad una prima fase di acquisizione di dati bibliografici é seguita una verifica diretta delle caratteristiche geomeccaniche, portata a termine attraverso l esecuzione di: n 2 prove penetrometriche statiche con piezocono (CPTU), spinte fino a -13/14 m circa dall attuale p.c. esecuzione di una prova di dissipazione della sovra-pressione neutra (U) n 1 sondaggio a carotaggio continuo, spinto fino alla profondità di -60 m dal p.c. prelievo di n 5 campioni di terreno per l esecuzione di analisi di laboratorio (non più disponibili). Per l esecuzione delle prove penetrometriche è stato usato di un penetrometro statico SUNDA-Menhir, montato su carro cingolato auto ancorante, sviluppante una spinta di 100 KN. Sono state eseguite due prove penetrometriche statiche con piezocono 5 (CPTU), munito di inclinometro (per la misura di eventuali deviazioni laterali della batteria di aste), interrotte alla profondità di -13/14 m circa dall attuale p.c. per la presenza di livelli sabbioso-ghiaiosi impenetrabili (superamento della 5 Particolare tipo di punta elettrica che consente anche la registrazione delle variazioni della pressione neutra, durante l infissione.

23 STUDIO DUE ESSE resistenza meccanica della batteria di aste/punta). Per ogni verticale si è provveduto, in fase preliminare, alla disaerazione dei vuoti all interno del cono, previo fissaggio sulla punta di un contenitore con collare a tenuta contenente olio siliconico, ed all assemblaggio del filtro poroso desaturato; si è infine applicata una guaina in gomma per mantenere la condizione di saturazione fino all atto dell infissione. Successivamente sono stati registrati, ogni 2 centimetri, i seguenti parametri caratteristici: resistenza di punta (Qc) inclinazione resistenza di attrito laterale locale (Fs) velocità di avanzamento. sovrapressione interstiziale indotta (U) Ciò ha permesso di ottenere i valori di resistenza specifici corretti al cono (Qt) ed al manicotto (FT) secondo le relazioni QT = Qc+Ut(Ag/Ac) FT = Fs+(Ush*Ash-Ut*At)/As dove: Ut = pressione interstiziale sul cono Ag/Ac = rapporto delle aree di punta Ash-At-As = parametri caratteristici della punta Ush-Ut = pressioni interstiziali agenti sulla superficie del manicotto. I risultati sono stati riportati in forma di grafici, sui quali é indicata la profondità attuale della falda; é stata inoltre eseguita un interpretazione della litologia (Schmertmann) utilizzando il rapporto fra la resistenza unitaria d attrito laterale locale (fs) e la resistenza alla punta (qc), misurate alla medesima profondità, espresso in rapporto percentuale: FR(%) = 100 fs/ qc

24 Le stratigrafie, così ottenute, sono poi state verificate con quelle ottenute dall esecuzione del sondaggio. Poiché, ai fini progettuali, può essere utile anche un indicazione sulle caratteristiche di permeabilità dei livelli argillosi, nel corso della CPTU1 si è provveduto alla sospensione dell avanzamento ed alla esecuzione di una prova di dissipazione della sovra pressione neutra U; la prova è stata interrotta al raggiungimento dell 80% di dissipazione dell eccesso di sovra pressione nei pori. In linea di massima è comunque stato raggiunto un valore di dissipazione tale da consentire valutazioni sulla permeabilità dei terreni. Un analoga prova, prevista nel corso della CPTU2, non è stata eseguita, ritenendola superflua, per le similitudini riscontrate, sia a livello litologico, che meccanico, tra le due CPTU. La valutazione del grado di permeabilità dei terreni, attraverso l esecuzione della prova di dissipazione, procede nel seguente modo: - si indica il valore iniziale della sovra pressione come 0% di dissipazione - il valore della pressione idrostatica (Uo) corrisponde al 100% della dissipazione - si valuta quindi il tempo corrispondente al 50% della dissipazione (T50) Per il piezocono utilizzato (di tipo U2 nel quale il filtro è situato dietro il cono) è stata riscontrata la seguente relazione media tra permeabilità e T50 (in secondi): k (cm/sec) 1/(251 T50)1.25

25 STUDIO DUE ESSE La dissipazione è stata eseguita sul livello argilloso situato a -9,0 m dal p.c.; sono risultati valori della permeabilità dell ordine di: k (cm/sec) = 5,25E-08 (valore che risulta in buon accordo con quelli che normalmente sono forniti dai test di permeabiltà eseguiti in laboratorio. Alla fine dell esecuzione delle prove CPTU è stato verificato il livello freatico all interno dei fori di sondaggio, rilevando le profondità riportate nella tabella seguente; come ci si poteva aspettare è stata osservata un estrema omogeneità del livello freatico (rispetto alla quota p.c.): CPTU1 => -2,5 m dal p.c. CPTU2 => -2,4 m dal p.c. Nel grafico seguente sono riportati i diagrammi delle CPT, le quote dei campioni, le prove SPT ed i livelli stratigrafici individuati.

26 - 25 -

27 STUDIO DUE ESSE A C1 B C1 C2 SPT C3 CC1 C2 C4 CC2 C3 CC3 C5 D E

28 Livello geotecnico A: dal p.c. a -5 m circa, limo con lenti sabbiose Peso di volume γ 1,75 g/cm 3 Resistenza alla punta media Qc kg/cm 2 Coesione non drenata cu 0,5 0,6 kg/cm 2 Angolo di attrito φ - Coef. Compressione volum. mv 0,018 cm 2 /kg Livello geotecnico B: da -5 m a -11,5/12 m circa, limo debolmente argilloso, con livelli tortosi (-7/7,10 m e -8,7/9,4 m circa) Peso di volume γ 1,7 g/cm 3 Resistenza alla punta media Qc kg/cm 2 Coesione non drenata cu 0,2 0,3 kg/cm 2 Angolo di attrito φ 36 Coef. Compressione volum. mv 0,02 cm 2 /kg Livello geotecnico C1: da -11,5/12 m a -17 m circa, livello ghiaioso-sabbioso Peso di volume γ 1,9 g/cm 3 Resistenza alla punta media Qc 20 kg/cm 2 Coesione non drenata cu - kg/cm 2 Angolo di attrito φ 40 Coef. Compressione volum. mv 0,002 cm 2 /kg Livello geotecnico C2: da -17 m a -27 m circa, sabbie, medio-fini, caratterizzate da un discreto grado di addensamento, con fossili Peso di volume γ 1,76 g/cm 3 Resistenza alla penetrazione Nspt 37 (a -26 m circa) Coesione non drenata cu - kg/cm 2 Angolo di attrito φ 37 Coef. Compressione volum. mv - cm 2 /kg Livello geotecnico C3: da -27 m a -36,5 m circa, sabbia medio-fine Peso di volume γ 1,75 g/cm 3 Resistenza alla punta media Qc - kg/cm 2 Coesione non drenata cu - kg/cm 2 Angolo di attrito φ 30 Coef. Compressione volum. mv - cm 2 /kg PP = 2 kg/cm 2 TV = 1 kg/cm 2 cm 2 (i valori sono riferiti ai livelli limosi) Livello geotecnico D: da -36,5 m a -51 m circa, alternanza di limi argillosi, limi sabbiosi, sabbie ed argille limose (spessore medio degli strati 1-2 m circa) Peso di volume γ 1,75 1,84 g/cm 3 Resistenza alla punta media Qc - kg/cm 2 Coesione non drenata cu 0,6 0,8 kg/cm 2 Angolo di attrito (livelli sabbiosi) φ 33 Coef. Compressione volum. mv - PP = 1,5 2,5 kg/cm 2 TV = 0,6 1 kg/cm 2 (i valori alti sono riferiti ai livelli argillosi) Livello geotecnico E: da -51 m a -60 m, limo sabbioso (argilloso al tetto) Peso di volume γ 1,76 g/cm 3 Resistenza alla punta media Qc - kg/cm 2 Coesione non drenata cu 0,5 0,6 kg/cm 2 Angolo di attrito (livelli sabbiosi) φ 20

29 STUDIO DUE ESSE Coef. Compressione volum. mv - PP = 1,2 2,4 kg/cm 2 TV = 0,5 0,9kg/cm 2 (i valori alti sono riferiti ai livelli argillosi) 4.2 ANALISI DI LABORATORIO ESEGUITE Trattandosi di uno studio preliminare a supporto della progettazione, ed in relazione ai tempi stretti imposti dalla Committenza, vennero analizzati solo i livelli sabbiosi e s. limosi, prelevando il materiale dalle cassette di sondaggio (CC1-CC2- CC3); prove maggiormente significative (ad es. con cella triassiale) dovranno essere eseguite in un secondo tempo (in fase di progetto definitivo) su campioni di terreno appositamente prelevati. Vennero eseguite le seguenti prove geotecniche: - caratteristiche fisiche: al fine di ricavare una indicazione di massima dei pesi di volume (il contenuto in acqua non è da considerare reale in relazione alle modalità di prelievo dei campioni) - prova di taglio diretta, eseguita in condizioni di taglio rapido (CU), in relazione ai tempi ristretti a disposizione (per le sabbie non vi comunque una differenza sostanziale dei risultati, come nel caso dei terreni coesivi) CC1 (-32/32,5 m) sabbia mediofine CC2 (-43/43,5 m) limo sabbioso Caratteristiche fisiche W= 23,94% γ = 1,76 g/cm 3 γ s= 1,42 g/cm 3 W= 23,94% γ = 1,76 g/cm 3 γ s= 1,42 g/cm 3 taglio diretto (CU) φ = 31,71 cu = 0,21kg/cm 2 φ = 33,59 cu = 0,30 kg/cm 2 CC3 φ = 24,86

30 (-52/52,5 m) sabbia limosa cu = 0,46 kg/cm 2 L unica prova condotta con SPT su livello sabbioso (vi è stata una reale difficoltà, nel corso del sondaggio, ad individuare livelli sabbiosi, a profondità >37 m, sui quali eseguire ulteriori prove) ha permesso di valutare lo stato di addensamento del materiale: -25,5/25,95 m => NSPT = 37 (materiale denso) 5. STIME GEOTECNICHE Per quanto riguarda la caratterizzazione geomeccanica dei terreni indagati i profili Qc - FT, forniti dalle prove penetrometriche, hanno identificato con chiarezza: I livello limoso sabbioso (-5 m circa) Qc =5 50 kg/cm 2 (0,5 5 MPa) II livello limoso, con lenti di agille torbose e torba( m circa) Qc <10 kg/cm 2 (1 MPa) III livello sabbioso/ghiaioso (-17 m circa) Qc >400 kg/cm 2 (40 MPa) Osservando l andamento della pressione interstiziale U, delle CPTU, si può notare come nei terreni superficiali si abbia un andamento similare alla pressione interstiziale Uo; un contenuto incremento, oltre -5 m circa, indica (unitamente ai bassi valori di qc) la presenza di limi. Oltre -11/12 m circa i valori di U hanno nuovamente un andamento similare alla pressione interstiziale Uo, al di la di varie oscillazioni, ad indicare la presenza dei depositi sabbioso-ghiaiosi (permeabili). Le prove indicano, per lo spessore impenetrabile, uno stato addensato/molto addensato (DR >80%). L andamento litologico è stato confermato anche dall esecuzione del sondaggio S1.

31 STUDIO DUE ESSE VALUTAZIONI SULLA CAPACITA PORTANTE La capacità portante è fortemente condizionata dalla natura e dalle caratteristiche geomeccaniche dei primi metri di terreno di fondazione, dalla profondità alla quale verranno applicati i carichi, e dalla profondità della falda. Le prove eseguite, così come i dati bibliografici, hanno messo evidenza la presenza di circa 11 m di terreni che presentano caratteristiche geomeccaniche scarse, seguiti da uno strato di ghiaia fine (fino a 17 m circa) sovrastante a circa 10 m di sabbie medio-fini, con fossili ed addensate. Pare pertanto necessario, in relazione alle caratteristiche dell intervento in progetto, l uso di fondazioni su pali. Le elaborazioni, eseguite con l ausilio del programma GeoTec C-6.0 (Interstudio), hanno comportato l inserimento in planimetria dei profili stratigrafici, relativi alle prove penetrometriche utilizzate. A questo punto sono state eseguite alcune stime di portanza (pre-dimensionamento) per pali di tipo Franki. I risultati della elaborazione sono riportati in allegato. 6. CONCLUSIONI I risultati del presente studio hanno permesso di evidenziare i seguenti aspetti geologico-tecnici :

32 le stratigrafie, desunte dalle CPTU e dal sondaggio eseguito, indicano una buona omogeneità laterale ed una improbabilità di liquefazione del terreno in caso di evento sismico nell area interessata e nell immediato intorno attualmente la falda è presente a -2,4/2,5 m dal p.c. I dati bibliografici 6 riportano profondità comprese tra -1,8/3,2 m dal p.c., nel periodo dal 1988 ad oggi; si segnala pertanto la necessità di prevedere l impermeabilizzazione delle eventuali opere interrate e l opportunità di approntare opportune opere di emungimento degli scavi in relazione alle caratteristiche geomeccaniche scarse dello spessore di terreno superficiale, l adozione di fondazioni su pali sembra l ipotesi più realistica. La base dei pali potrà essere incastrata al tetto delle ghiaie fini (-12/13 m circa) Si ritiene opportuno trascurare l apporto dell attrito laterale (dei primi 12 m circa) poiché il terreno sovrastante non offre sufficiente resistenza di attrito; lungo il fusto del palo sarà al contempo possibile il così detto attrito negativo che agirà sul palo in aggiunta al carico trasmesso dalla fondazione. In allegato vengono riportati i valori di carico, a titolo esemplificativo, per pali Franki, che potranno essere di aiuto al Progettista nelle scelte finali. in base a quanto è stato rilevato con la presente indagine puntale non sono emersi particolari limitazioni (se non quelle previste dalla legge e considerando quanto precedentemente esposto) all attuazione dell intervento. 6 prove eseguite dal Dott. Angeli

33 STUDIO DUE ESSE Dott. Geol. Giampaolo Guarnieri

34 ALLEGATI ubicazione area (C.T.R. scala 1:5000) estratto di P.R.G. (scala 1:5000) ubicazione area di intervento (scala 1:2000) ubicazione area e prove (scala 1:500) carta geologica (scala 1:50000) rapporti prove di laboratorio risultati prova di dissipazione risultati e diagrammi penetrometrici stratigrafia sondaggio foto cassette ALLEGATO n. 1 risultati indagine sismica (masw) ALLEGATO n. 2 risultati indagine sismica (HVSR)

35 STUDIO DUE ESSE UBICAZIONE AREA (C.T.R. scala 1:5000)

36 ESTRATTO P.R.G. (scala 1:5000)

37 STUDIO DUE ESSE UBICAZIONE AREA DI INTERVENTO (scala 1:2000)

38 CPTU1 MASW S1 HVSR CPTU2 UBICAZIONE AREA E PROVE (scala 1:500)

39 STUDIO DUE ESSE CARTA GEOLOGICA (estratto da carta geologica d Italia scala 1:50000)

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45 STUDIO DUE ESSE ELABORAZIONE DATI DATI GENERALI Normativa applicata: Norme Tecniche per le costruzioni - D.M. 14 gennaio 2008 Coefficiente di riduzione attrito : 1.25 Coefficiente riduzione della coesione : 1.4 STRATIGRAFIA n 1 - CARATTERISTICHE DEGLI STRATI Num Descrizione Gamma1 RP alfa mv Cu Ø kg/mc kg/cmq cmq/kg Sabbia sciolta Sabbia Argilla media Sabbia Sabbia sciolta Limo argilloso Argilla limosa Sabbia densa o compatta STRATIGRAFIA n 2 - CARATTERISTICHE DEGLI STRATI Num Descrizione Gamma1 RP alfa mv Cu Ø kg/mc kg/cmq cmq/kg Sabbia sciolta Sabbia Argilla media Limo argilloso Argilla tenera Argilla limosa Argilla tenera Sabbia densa o compatta FONDAZIONI PROFONDE DATI GEOMETRICI DEI PALI Num Testa Punta Lun Cil Lun Cono Conicità Profond Sfrido X Y Ø m Ø m m m m/m m m m m ALTRI DATI DEI PALI Num Kl Kc Kp Alfa l Alfa c Alfa p Peso Spec Terreno Tipo Kg/m Sciolto Battuto in opera Sciolto Battuto in opera RISULTATI CALCOLO PORTANZA DEL PALO RISULTATI Quota Ø Cu Superf Sigma1 k Alfa Tan.Delta Per attrito Per coesione m gradi kg/cmq mq kg/mq Kg Kg TOTALI Limite TOTALI Esercizio Superficie punta = 0.13 Nq secondo Berezantzev = Portanza per attrito = Portanza per coesione = 0.0 Portanza punta limite = Portanza punta esercizio =

46 Portanza totale limite = Portanza caratteristica = Peso del palo = Portanza netta = Num Portanza Portanza Portanza Totale Totale Peso Totale attrito kg coes. kg Punta Kg Limite kg Carat Kg kg netta kg

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