RELAZIONE. AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs)

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1 AOB2 srl Via XXV aprile n Rovato (Bs) Cedimenti differenziali e fessurazioni vasca di ossidazione linea 2 ed annesso magazzino Depuratore comunale acque reflue di Chiari (Bs) INDAGINE GEOLOGICA GEOTECNICA DM RELAZIONE ecosphera s.r.l. via Malogno, Palazzolo sull Oglio (BS) Tel Fax Data emissione 01/2010 Ambiente Qualità Sicurezza per le Aziende Commesse 11/004 e 11/005 Rif. J:\Geotecnica\Comuni in zona \CHIARI\Chiari depuratore\relazione geotecnica.doc

2 SOMMARIO 1 PREMESSA... 2 INQUADRAMENTO GEOLOGICO E GEOMORFOLOGICO... 4 MODELLO GEOTECNICO INDAGINE GEOTECNICA VALORI CARATTERISTICI E DI PROGETTO DEI PARAMETRI GEOTECNICI...7. PARAMETRI SISMICI E STIMA DEGLI EFFETTI DI SITO VERIFICHE AGLI STATI LIMITE DATI GEOMETRICI E AZIONI SULLE FONDAZIONI VERIFICA AGLI STATI LIMITE DI ESERCIZIO (SLE) VERIFICA ALLA LIQUEFAZIONE DEI TERRENI IN CONDIZIONI SISMICHE Allegato n. 7 diagramme prove penetrometriche dinamiche 2

3 1 PREMESSA La presente indagine, eseguita per conto di AOB2 srl, si prefigge di descrivere le componenti di natura geologica, geomorfologica ed idrogeologica del Depuratore comunale acque reflue di Chiari (Bs) e di fornire i parametri geotecnici ai sensi del DM per verificare se si possano essere verificati eventuali cedimenti differenziali testimoniati dalle fessurazioni che si sono verificate presso la vasca di ossidazione linea 2 ed annesso magazzino. L indagine geomeccanica in sito è consistita nella realizzazione di n. 7 prove penetrometriche dinamiche lungo il tratto dove si è manifestato il dissesto più significativo. Figura 1 Corografia su foto aerea

4 2 INQUADRAMENTO GEOLOGICO E GEOMORFOLOGICO Il sito in oggetto si colloca all interno delle alluvioni fluvioglaciali post wurmiane formate dal rimaneggiamento dell anfiteatro morenico del sebino, costituite da potenti successioni ghiaioso sabbiose. Dal punto di vista geomorfologico l area di intervento si trova sul Livello Fondamentale della Pianura avente gradiente nord Sud pari a circa 4 5 per mille, e quota del pc in corrispondenza del sito pari a 18 mslm. Dal punto di vista idrogeologico si è in presenza di una falda idrica con andamento NW SE, gradiente medio intorno al 2 per mille e livello assoluto che oscilla intorno ai 20 m dal piano campagna (118 mslm). Nella figura seguente sono riportate le isopieze della falda ed i pozzi pubblici esistenti. Il primo pozzo ad uso acquedottistico esistente a valle idrogeologico dell impianto è pozzo via Kennedy di Castelcovati (1,5 Km di distanza). Figura 2 Ubicazione del sito su Estratto Carta idrogeologica isopieze in mslm Pozzi ad uso acquedotti stico (blue); pozzi industriali (arancio e viola) Dal punto di vista idrografico si segnala la presenza della Roggia Trenzana Trevagliata che scorre in fregio sud dell impianto e che costituisce il recapito dello scarico del depuratore in questione. Lo studio geologico comunale riporta una fascia in classe IV in corrispondenza della fascia di rispetto di 10 m dalla Roggia mentre la restante parte dell area ricade in classe II (v. fig. ). L area di indagine risulta totalmente in classe II. 4

5 Figura Ubicazione area di indagine su Estratto carta di fattibilità studio geologico comunale 5

6 MODELLO GEOTECNICO.1 Indagine geotecnica Le informazioni geomeccaniche del sottosuolo sono state acquisite mediante l esecuzione di n. 7 prove penetrometriche dinamiche di cui si riporta di seguito l ubicazione. P6 P7 P1 area B) substrato prof. 4 m P5 P2 P4 P Area A) substrato prof. 2 2,50m Figura 4 Ubicazione prove penetrometriche su planimetria impianti e zonazione aree omogenee per quanto riguarda la profondità del substrato ghiaioso sabbioso compatto Osservando i diagrammi delle prove eseguite (allegato) si riscontra una situazione geotecnica caratterizzata da terreni di riporto soprastanti terreni di ghiaioso sabbiosi in posto molto compatti. Si Noti inoltre che il piano di calpestio degli impianti si trova circa 1 m al di sopra del piano campagna circostante. Lo spessore dei terreni di riporto e/o terreno vegetale varia da circa 2,0 2,50 m nella area A (prove P1, P2, P, P4 e P5) a 4 m nella Area B (prove P6 e P7). L estrema compattezza del substrato ghiaioso sabbioso in posto viene segnalato dalle prove dall impossibilità alla penetrazione delle aste. 6

7 Si ritiene che nell area delle prove P6 e P7 vi sia stata una escavazione parziale delle ghiaie sabbiose in posto con successivo riempimento mediante materiale granulare di riporto caratterizzato da parametri geotecnici più scarsi rispetto a quanto rilevabile nelle ghiaie in posto..2 Valori caratteristici e di progetto dei parametri geotecnici Sulla base dei diagrammi della provi scpt (Ncolpi/profondità) è stato ricostruito un modello geotecnico del sottosuolo. Per valore caratteristico di un parametro geotecnico deve intendersi una stima ragionata e cautelativa del valore del parametro nello stato limite considerato. Tali valori caratteristici delle grandezze fisiche e meccaniche da attribuire ai terreni sono stati ottenuti attraverso l interpretazione dei dati più scarsi acquisiti nella precedente indagine geotecnica (par..1). I valori di progetto dei parametri geotecnici si ottengono dai valori caratteristici tenendo conto dei coefficienti parziali γ M. Il modello geotecnico che caratterizza il volume significativo interessato dall interazione con le opere e che scaturisce dalle indagini effettuate può riassumersi come segue: Corpo geologico 1) 0,00 2,40 m (area A); 0,00 4,00 m (area B) Terreno di riporto + terreno vegetale e regolitico di natura sabbiosa con ciottoli angolo di resistenza al taglio di picco (φ k ) = 0 angolo di resistenza al taglio cv (φ kcv ) = 22 peso dell unità di volume (γ) = 1700 Kg/mc modulo di deformazione E yk = 80 Kg/cmq Corpo geologico 2) >2,40 m (area A); > 4,00 m (area B) Substrato portante : Ghiaie sabbiose debolmente limose molto compatte, con ciottoli angolo di resistenza al taglio di picco (φ k ) = 40 angolo di resistenza al taglio cv (φ kcv ) = 0 peso dell unità di volume (γ) = 1800 Kg/mc modulo di deformazione E yk = 800 Kg/cmq Si ritiene che le fondazioni superficiali del magazzino, interessando spessori maggiori di riporto di sottofondazione nel settore settentrionale (sp. m e 4 m rilevati rispettivamente nelle prove P6 e P7), abbiano subito un cedimento (per assestamento) maggiore verso nord determinando una flessione della struttura in c.a. e quindi la formazione delle crepe nei muri. Si ritiene che i fenomeni di assestamento si siano manifestati nei primi anni e che non vi siano altri elementi di dissesto che possano compromettere attualmente quest area degli impianti. 7

8 . Parametri sismici e stima degli effetti di sito L allegato B alle norme tecniche per le costruzioni (D.M. 14/01/2008) espone i nuovi dati di pericolosità sismica per tutto il territorio nazionale che permettono di definire l azione sismica. Di seguito si illustrano i parametri di calcolo impiegati: Coordinate geografiche del sito latitudine: 45, longitudine: 9,98907 Stato Limite Ultimo scelto S.L.V. Probabilità di superamento nel periodo di rif = 10% Stato Limite Esercizio scelto S.L.D. Probabilità di superamento nel periodo di rif = 6% Vita nominale dell opera 50 anni Classe d uso II Sulla base della componente sismica allegata allo studio geologico comunale il suolo di fondazione della zona viene classificato appartenente alla categoria B. La categoria topografica definita in base al D.M. 14/01/08 è T1 (pendio con inclinazione media < 15 ) cui corrisponde un valore di coefficiente di amplificazione topografica S T pari a 1. Per le fondazioni del capannone in progetto si ottengono i seguenti valori (software Geostru parametri sismici): Figura 5 Coefficienti sismici sito specifici 8

9 4 VERIFICHE AGLI STATI LIMITE 4.1 Dati geometrici e azioni sulle fondazioni Si è considerata la scelta progettuale dell Approccio 2 che prevede un unica combinazione di gruppi di coefficienti (A1+M1+R), da adottare nelle verifiche geotecniche. Le verifiche devono essere effettuate nei confronti dello stato limite ultimo Collasso per carico limite dell insieme fondazione terreno (par ). Condizione di verifica agli stati limite ultimi è la seguente disequazione: Ed Rd Ed = componente della risultante delle forze in direzione normale al piano di posa Rd = valore della forza normale al piano di posa cui corrisponde il raggiungimento del carico limite in terreni di fondazione La formula trinomia per il calcolo del carico ultimo risulta la seguente (Hansen, 1970) q lim = c N c s c d c i c b c g c z c + γ 1 D N q s q d q i q b q g q z q γ 2 B N γ s γ d γ i γ b γ g γ z γ (ϕ>0); q lim = 5.14 c u (1 + s c + d c -i c -b c - g c ) + γ 1 D (ϕ=0); Nei calcoli relativi alla combinazione sismica è stata tenuta in conto l accelerazione nel sottosuolo (effetto cinematico) indotta dal sisma, attraverso l utilizzo del coefficiente sismico Khk che contribuisce a ridurre la capacità portante attraverso l utilizzo di fattori parziali z della formula della capacità portante (Paolucci e Pecker, 1997). Le resistenze di progetto sopra esposte dovranno essere confrontate con le azioni calcolate dal progettista al fine di verificare la disequazione Ed<Rd. Nelle pagine successive si riporta il modello geotecnico del sottosuolo in questione tramite il quale sono state eseguite alcune verifiche geotecniche in condizioni di carichi verticali centrati, per fondazioni continue posate indicativamente a profondità 0,60 m ed aventi larghezza 1 m. Si precisa che per quanto riguarda le resistenze di progetto nelle condizioni SLU ed SLV non si calcolano differenze fra l area A (spessore riporto 2 m) e l area B (sp. 4 m) mentre per quanto riguarda gli SLE determinati dai cedimenti si calcolano differenze apprezzabili (v. par. 4.2) 9

10 Figura 6 Modello geotecnico sottosuolo (Area A) verifica geotecnica fondazioni continue B = 1 m a prof. 0,60 m da pc. Resistenze di progetto per carichi verticali centrati SLU= 160 KPa; SLV= 10 KPa 10

11 4.2 Verifica agli Stati Limite di Esercizio (SLE) Nell ambito delle verifiche geotecniche delle strutture si riporta quella relativa ai cedimenti, nel rispetto dei requisiti prestazionali della struttura, rispettando la condizione: Ed Cd Ed = valore di progetto dell effetto delle azioni (cedimento calcolato) Cd = prescritto valore limite dell effetto delle azioni (cedimento ammissibile) Si considera in questa sede il valore normativo di cedimento assoluto ammissibile pari a 2,5 cm. Vengono considerati carichi indicativi pari a 1,5 Kg/cmq; che determinano i segueenti cedimenti differenziali fra area A ed Area B. Tipo e larghezza fondazioni Combinazione delle azioni Pressione Cedimento assoluto calcolato H = 0,6 m; B = 1,0 m (Area A) H = 0,6 m; B = 1,0 m (Area B) Combinazione frequente di esercizio (SLE) Combinazione frequente di esercizio (SLE) KPa Ed = 2 cm (Schmertmann) Ed Cd (condizione verificata) KPa Ed =,8 cm (Schmertmann) Ed Cd (condizione non verificata) In definitiva si valuta indicativamente quasi un raddoppio dei cedimenti totali fra area A ed area B in virtù di un pressoché raddoppio degli spessori dei materiali cedevoli di riporto. 4. Verifica alla liquefazione dei terreni in condizioni sismiche La verifica a liquefazione viene omessa in quanto i terreni non comprendono strati estesi o lenti spesse di sabbie sciolte (v. par del DM ), ma risultano granulometricamente eterogenei e molto compatti. Palazzolo s/o, gennaio 2011 dott. geol. Marco Carraro n. 701 O.G.L. 11

12 dott. geol. Marco Carraro via Malogno n Palazzolo s/o (Bs) tel fax PROVA PENETROMETRICA DINAMICA Nr.1 Strumento utilizzato... SCPT (Standard Cone Penetration Test) Committente: AOB2 srl via XXV aprile 18 Rovato Data: 08/05/2006 Cantiere: depuratore di Chiari Località: Chiari Numero di colpi penetrazione punta

13 dott. geol. Marco Carraro via Malogno n Palazzolo s/o (Bs) tel fax PROVA PENETROMETRICA DINAMICA Nr.2 Strumento utilizzato... SCPT (Standard Cone Penetration Test) Committente: AOB2 srl via XXV aprile 18 Rovato Data: 21/01/2011 Cantiere: depuratore di Chiari Località: Chiari Numero di colpi penetrazione punta

14 dott. geol. Marco Carraro via Malogno n Palazzolo s/o (Bs) tel fax PROVA PENETROMETRICA DINAMICA Nr. Strumento utilizzato... SCPT (Standard Cone Penetration Test) Committente: AOB2 srl via XXV aprile 18 Rovato Data: 21/01/2011 Cantiere: depuratore di Chiari Località: Chiari Numero di colpi penetrazione punta

15 dott. geol. Marco Carraro via Malogno n Palazzolo s/o (Bs) tel fax PROVA PENETROMETRICA DINAMICA Nr.4 Strumento utilizzato... SCPT (Standard Cone Penetration Test) Committente: AOB2 srl via XXV aprile 18 Rovato Data: 21/01/2011 Cantiere: depuratore di Chiari Località: Chiari Numero di colpi penetrazione punta

16 dott. geol. Marco Carraro via Malogno n Palazzolo s/o (Bs) tel fax PROVA PENETROMETRICA DINAMICA Nr.5 Strumento utilizzato... SCPT (Standard Cone Penetration Test) Committente: AOB2 srl via XXV aprile 18 Rovato Data: 21/01/2011 Cantiere: depuratore di Chiari Località: Chiari Numero di colpi penetrazione punta

17 dott. geol. Marco Carraro via Malogno n Palazzolo s/o (Bs) tel fax PROVA PENETROMETRICA DINAMICA Nr.6 Strumento utilizzato... SCPT (Standard Cone Penetration Test) Committente: AOB2 srl via XXV aprile 18 Rovato Data: 21/01/2011 Cantiere: depuratore di Chiari Località: Chiari Numero di colpi penetrazione punta

18 dott. geol. Marco Carraro via Malogno n Palazzolo s/o (Bs) tel fax PROVA PENETROMETRICA DINAMICA Nr.7 Strumento utilizzato... SCPT (Standard Cone Penetration Test) Committente: AOB2 srl via XXV aprile 18 Rovato Data: 21/01/2011 Cantiere: depuratore di Chiari Località: Chiari Numero di colpi penetrazione punta

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