PRESIDENZA DEL CONSIGLIO DEI MINISTRI DIPARTIMENTO DELLA PROTEZIONE CIVILE COMUNE DI L AQUILA CENTRO UNIVERSITARIO POLIFUNZIONALE IN LOCALITA PILE

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1 PRESIDENZA DEL CONSIGLIO DEI MINISTRI DIPARTIMENTO DELLA PROTEZIONE CIVILE COMUNE DI L AQUILA CENTRO UNIVERSITARIO POLIFUNZIONALE IN LOCALITA PILE ORDINANZA DEL PRESIDENTE DEL CONSIGLIO DEI MINISTRI N DEL 06/04/09 - PRIMI INTERVENTI URGENTI CONSEGUENTI AGLI EVENTI SISMICI CHE HANNO COLPITO LA REGIONE ABRUZZO IL GIORNO 6 APRILE 2009 INDAGINI GEOGNOSTICHE GEOTECNICHE E GEOFISICHE RELAZIONE GEOLOGICA ELABORATO: 1/1 REVISIONE: - DATA: Luglio 2010 LAVORO: 741/10 Editing dott. Simona Pentenè Geofisica dott. Maria Rita Caponi Geognostica dott. Marcello Martinelli Responsabile del progetto dott. Massimo Lenoci CONGEO s.n.c. - Geotecnica Geofisica Geognostica - di M. Lenoci, M. Martinelli & C. Sede Legale: Roma - Via Dedalo, 27 - Uffici Tecnici: Roma - Via Alcesti, 52 Tel Fax congeo@congeo.it - C. F. e P. I.V.A Registro Imprese di Roma n / R.E.A. n

2 INDICE 1 PREMESSA 3 2 INQUADRAMENTO GEOLOGICO LOCALE 4 3 INDAGINI E PROVE ESEGUITE SONDAGGIO GEOGNOSTICO STANDARD PENETRATION TEST PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE PROSPEZIONI GEOSISMICHE TIPO MASW SINTESI E COMMENTO DEI RISULTATI SONDAGGIO GEOGNOSTICO STANDARD PENETRATION TEST PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE PROSPEZIONI GEOSISMICHE TIPO MASW CONCLUSIONI 13 ALLEGATI 14 All. 1 PLANIMETRIA CON UBICAZIONE DELLE INDAGINI 15 All. 2 CARTA GEOLOGICA 16 All. 3 STRATIGRAFIA SONDAGGIO GEOGNOSTICO 18 All. 4 CERTIFICATI PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE 19 All. 5 PROSPEZIONE SISMICA MASW 20 All. 6 DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA 22 2

3 1 PREMESSA Su incarico della Presidenza del Consiglio dei Ministri Dipartimento della Protezione Civile, è stato eseguito uno studio geologico, geotecnico e geofisico di dettaglio per la valutazione delle caratteristiche stratigrafiche, fisicomeccaniche e sismiche dei terreni che saranno impegnati dal Centro Universitario Polifunzionale in località Pile - L Aquila. Al fine di fornire ai progettisti le indicazioni di carattere geologico, geotecnico e geosismico necessarie per le scelte progettuali, sono state svolte le seguenti attività: Esame della cartografia ufficiale disponibile (topografica, geologica, idrogeologica); Ricerca di informazioni reperibili in letteratura attinenti alle caratteristiche geologico-stratigrafiche delle formazioni individuate; Indagini geognostiche, geotecniche e geofisiche secondo un protocollo che prevede l esecuzione di: N. 1 Sondaggio geognostico a carotaggio continuo; N. 6 S.P.T. (Standard Penetration Test); N. 3 Prove penetrometriche dinamiche continue (DM30); N. 1 Prospezione sismica tipo MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) per la determinazione delle Vs 30. In questa relazione vengono descritte le metodologie applicate, commentati i risultati della perforazione e delle altre prove e prospezioni in sito e ricostruiti i rapporti stratigrafici tra i terreni del substrato; in allegato seguono l ubicazione planimetrica delle prove effettuate, uno stralcio della carta geologica dell area in studio, il log stratigrafico, i certificati delle prove penetrometriche dinamiche, gli elaborati della prospezione geosismica MASW, nonché la documentazione fotografica. L area oggetto di questo studio è rappresentata quasi totalmente nella sezione C.T.R. della Regione Abruzzo n ed in minima parte in quella n ; la planimetria con l ubicazione delle indagini è rappresentata nell All. 1. 3

4 2 INQUADRAMENTO GEOLOGICO LOCALE L area di studio è situata ad W della città di L Aquila, nella Valle del Fiume Aterno, in prossimità dell immissione del Torrente Raio. La zona risulta caratterizzata da una morfologia sub-pianeggiante e presenta, come litotipi affioranti, sedimenti detritico-alluvionali prevalentemente sabbioso-ghiaiosi e subordinatamente limo-argillosi. Dalla consultazione della Carta Geologica d Italia alla scala 1:50.000, Foglio 359 L Aquila, tali terreni risultano appartenere ai depositi alluvio-detritici olocenici descritti come Depositi alluvionali prevalentemente ciottolososabbiosi e subordinatamente sabbioso-limosi. Depositi lacustri e palustri argilloso-limosi talora con lenti organiche. Depositi detritici di versante. Depositi eluvio-colluviali con detriti immersi in matrice limoso-argillosa e suoli sepolti. Depositi di frana. Possono essere presenti relazioni laterali di facies e discordanze angolari minori (Olocene Attuale) (olo); sempre il suddetto Foglio 359 individua, poco a S della zona in esame, l esistenza di una conoide alluvionale di discrete dimensioni derivante dall erosione del rilievo calcarenitico di Colle di Roio. Ancora a S dell area in studio, nonché ad E, i depositi alluvionali olocenici entrano in contatto con i termini calcarenitici di età miocenica appartenenti ai Calcari a Briozoi e Litotamni (CBZ 2 e CBZ 3 ) (Langhiano p.p. Serravalliano p.p., localmente Tortoniano p.p.) e, essenzialmente ad W della zona in studio, con quelli appartenenti all Unità argilloso-marnosa (UAM 1b, UAM 2 e UAM 3 ) (Serravalliano p.p. Messiniano inf. p.p.). Da un punto di vista tettonico, la carta segnala la presenza poco ad W della zona in studio, in corrispondenza del T. Raio, di un sovrascorrimento con vergenza NE, ragionevolmente presente anche sotto i depositi alluvio-detritici, che mette in contatto le Calcareniti a punti rossi, facenti parte del complesso dei Calcari a Briozoi e Litotamni, con le Marne a Cylindrites dell Unità argillosomarnosa. Le faglie dirette ad andamento circa N-S di Colle di Roio, nonché quelle appenniniche di Monteluco, rientrano evidentemente negli esiti delle fasi tettoniche distensive che si sviluppano a partire dal Pliocene e che si sovrappongono al risultato della tettonica compressiva di età mio-pliocenica e dei processi tettonici tutti che hanno interessato l Appennino Centrale a partire dalla fine del Mesozoico. Per una migliore comprensione dei rapporti stratigrafici e tettonici si rimanda alla Carta Geologica d Italia alla scala 1:50.000, Foglio 359 L Aquila, di cui l All. 2 rappresenta uno stralcio. 4

5 3 INDAGINI E PROVE ESEGUITE Nelle pagine che seguono verranno descritti i metodi di esecuzione delle indagini geognostiche e geofisiche, oltre che le metodologie e le normative di riferimento per le prove geotecniche in sito. 3.1 SONDAGGIO GEOGNOSTICO In data 15/07/10 è stato realizzato n. 1 sondaggio meccanico a carotaggio continuo (S1_CUP2) spinto fino alla profondità di 20 m dal p.c.. Per l esecuzione della perforazione si è fatto uso di una sonda cingolata MORI S20 a funzionamento idraulico, con l utilizzo di autovetture, autocarro FIAT IVECO Daily 2.3 HPI e camion IVECO 320 Cursor come mezzi di appoggio per il trasporto ed il trasferimento di materiali, personale e strumenti. Il carotaggio continuo è stato effettuato, conformemente alla natura dei terreni attraversati, utilizzando un sistema di perforazione tradizionale costituito da batterie di aste e carotiere semplice da 101 mm di diametro, con avanzamento a secco per un miglior recupero dei terreni carotati, utilizzando, ove necessario, acque chiare come fluido di circolazione. La stabilizzazione del foro è stata ottenuta previo rivestimento mediante tubazioni da 127 mm di diametro fino a fondo foro. Le carote di terreno, provenienti dal sondaggio, sono state conservate in apposite cassette catalogatrici in PVC, provviste di scomparti e coperchio apribile. Il sondaggio è stato attrezzato per il rilievo della superficie di falda con l installazione di un piezometro a tubo aperto. Per tale installazione si è proceduto ad una adeguata pulizia del foro e successivamente al riempimento dell intercapedine tra piezometro e parete del foro stesso con materiale filtrante di opportuna granulometria, isolando il tratto superficiale del piezometro tramite cementazione. I risultati del sondaggio geognostico verranno commentati al capitolo 4.1; nell All. 3 viene presentato il log stratigrafico, mentre nell All. 6 si fornisce la relativa documentazione fotografica. 3.2 STANDARD PENETRATION TEST Durante la perforazione sono state eseguite n 6 prove S.P.T. (Standard Penetration Test) in avanzamento all interno del foro di sondaggio con la porzione di foro sovrastante opportunamente rivestita, e previa pulizia del fondo dello stesso, utilizzando attrezzature conformi a quanto stabilito nella normativa di riferimento ASTM D1586/67-74 (campionatori tipo Raymond ed a punta chiusa, maglio di 63,5 kg, altezza di caduta pari a 760 mm e aste di collegamento con diametro esterno di 50 mm e peso di circa 7,0 kg/ml). 5

6 La prova SPT consiste nel far cadere il maglio sulla batteria di aste registrando il numero di colpi necessario ad ottenere una penetrazione complessiva di 45 cm. Si registra il numero di colpi per l infissione dei primi 15 cm (N 1 ) che rappresentano il posizionamento, dopodiché si inizia la prova vera e propria misurando il numero di colpi per l avanzamento degli altri 30 cm in 2 step di 15 cm (N 2 +N 3 ). La prova si considera terminata al raggiungimento dei 30 cm di penetrazione o del rifiuto strumentale (R), corrispondente ad un numero di colpi maggiore di 100. Per l interpretazione dei risultati, i valori di N SPT sono stati normalizzati per tener conto dell influenza della pressione del terreno sovrastante, riferendoli ad un valore unitario della pressione verticale efficace, mediante l espressione: dove: N norm = Cn N SPT N SPT è il numero dei colpi misurato con la prova standard; N norm è il valore di N riferito a ' vo 1 kgf/cm 2 ; Cn è un coefficiente di correzione dipendente dal valore di seguente espressione: Cn = 1 considerando n = 0,5 (Liao e Whitman, 1985). ' vo n ' v o secondo la Per il calcolo della pressione del terreno sovrastante, laddove non si avevano a disposizione dati diretti, ad ogni orizzonte litologico è stato riferito un peso di volume desunto dalla bibliografia. Per l interpretazione geotecnica delle prove si è fatto riferimento alla normativa Road bridge specifications (Shioi e Fukuni, 1982) che lega il valore N norm con l angolo di attrito interno efficace secondo la seguente relazione: ' SPT 15 N NORM Il valore N norm può infine fornire buone indicazioni sul grado di addensamento dei terreni granulari e sulla loro densità relativa (Terzaghi e Peck, 1948; Skempton, 1986): Dr% MOLTO SCIOLTA SCIOLTA MEDIA ADDENSATA MOLTO ADDENSATA N norm La profondità di esecuzione delle S.P.T. è indicata nella tabella seguente. 6

7 PROVA da m a m SPT1 1,50 1,95 SPT2 3,00 3,45 SPT3 4,50 4,95 SPT4 9,50 9,95 SPT5 14,00 14,45 SPT6 17,00 17,45 I risultati delle prove verranno presentati al capitolo PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE Durante la campagna di indagine, in data 15/07/10, sono state condotte n. 3 prove (DIN1_CUP2, DIN2_CUP2, DIN3_CUP2) utilizzando un penetrometro dinamico medio modello DM-30, le cui caratteristiche vengono presentate in tabella nella sezione relativa agli allegati tecnici. Le modalità esecutive delle prove penetrometriche dinamiche prevedono l infissione per percussione di un sistema di aste nel terreno tramite una massa battente di 30 kg da una un altezza di 20 cm. Durante l infissione viene registrato il numero di colpi necessario affinché le aste penetrino nel terreno per 10 cm; la prova si considera terminata qualora venga raggiunto il numero massimo di 50 colpi/10 cm (rifiuto) o si sia raggiunta una profondità prestabilita. Per quanto riguarda l elaborazione delle stesse prove, si deve prima di tutto suddividere lo spessore di terreno investigato in strati finiti che abbiano avuto una risposta omogenea alla sollecitazione imposta con l infissione delle aste e definire per ognuno di essi il valore medio di numero di colpi (N 10 ). Quest ultimo viene opportunamente riportato a quello di una prova penetrometrica dinamica di tipo SPT (N spt ), attraverso l utilizzo di fattori di conversione (Vannelli e Benassi, 1983) legati alle caratteristiche della strumentazione; l Nspt viene in seguito utilizzato per la determinazione dei parametri geotecnici forniti secondo le formule e gli algoritmi dei seguenti autori: Densità relativa %, secondo Terzaghi e Peck (1948,1967); Angolo di Attrito Efficace, secondo Peck e Hanson (1953,1974); Modulo di deformazione Drenato, secondo D`Appollonia (1970); Peso di volume saturo per granulari, secondo Terzaghi e Peck (1948,1967); Peso di volume secco per granulari secondo Terzaghi e Peck (1948,1967); Coesione non drenata, secondo Terzaghi e Peck (1948,1967); Peso di volume saturo per coesivi, secondo Bowles, Terzaghi e Peck (1982,1948,1967); Contenuto in acqua %, secondo Bowles, Terzaghi e Peck (1982,1948,1967); Indice dei vuoti, secondo Bowles, Terzaghi e Peck (1982,1948,1967); Velocità onde S, secondo Ohta e Goto (1978); Capacità portante ammissibile, secondo Sanglerat (1972). I risultati delle prove penetrometriche verranno commentati al capitolo 4.3, nell All. 4 vengono prodotti i certificati, mentre in All. 6 è presentata la relativa documentazione fotografica. 7

8 3.4 PROSPEZIONI GEOSISMICHE TIPO MASW In data 15/07/10 è stata realizzata n. 1 prospezione sismica tipo MASW (MASW_CUP2) per la determinazione delle Vs 30. Come è noto, il parametro Vs 30 rappresenta la velocità equivalente delle onde di taglio nei primi 30 metri di terreno ed è fondamentale per valutare e codificare gli effetti di un sisma in un determinato luogo. E sperimentalmente provata la relazione che lega le leggi del moto delle onde superficiali di Rayleigh e quelle delle onde di taglio S. La velocità di fase delle prime è influenzata direttamente da alcuni parametri quali la velocità delle onde P, la densità del mezzo ed in particolare modo la velocità delle onde S. Il metodo di indagine MASW, basato su un energizzazione sismica artificiale del suolo e sull analisi spettrale delle onde di Rayleigh presenti nel segnale, consente di ricostruire il modello sismostratigrafico del sottosuolo e soddisfare quindi le aspettative della normativa. In particolare, osservando le caratteristiche dispersive del sito e applicando opportune tecniche di inversione, è possibile stimare alcune proprietà fisico-elastiche del sottosuolo in condizioni di sollecitazione sismica. La propagazione delle onde, nel caso di mezzi stratificati e trasversalmente isotropi, avviene in maniera diversa rispetto al caso di mezzi omogenei; non esiste più una unica velocità ma ogni frequenza è caratterizzata da una diversa velocità di propagazione a sua volta legata alle varie lunghezze d onda che interessano il terreno a diverse profondità e che risultano influenzate dalle caratteristiche elastiche. Questo comportamento viene definito dispersione ed è fondamentale nello sviluppo dei metodi sismici che utilizzano le onde di superficie. In generale, lunghezze d onda più grandi corrispondono alle frequenze più basse e vanno ad interessare il terreno più in profondità; al contrario le lunghezze d onda più piccole, poiché sono associate alle frequenze più alte, rimangono nelle immediate vicinanze della superficie. Lo studio dello spettro delle velocità derivante dall analisi del sismogramma registrato consente di definire la cosiddetta curva di dispersione che associa ad ogni frequenza la velocità di propagazione dell onda. Tale curva è estraibile (picking) dallo spettro del segnale poiché essa approssimativamente posa sui massimi del valore assoluto dello spettro. La tecnica MASW sottintende quindi un metodo interpretativo indiretto attraverso il quale, a partire dalla curva di dispersione rilevata, si arriva al modello di stratificazione del terreno con i relativi parametri sismici. La procedura è articolata in tre passi successivi: Acquisizione, registrazione e analisi dei dati sismici contenenti le onde di Rayleigh per un intervallo sufficientemente ampio di frequenze; 8

9 Individuazione, sullo spettro, della curva di dispersione funzione delle caratteristiche geosismiche del terreno. Inversione, ovvero reiterazioni successive per la definizione di un modello geosismico finale le cui caratteristiche (densità e velocità di propagazione delle onde S) meglio approssimano quelle reali. Questo ultimo processo impone la conoscenza della stratigrafia locale in funzione della quale viene definito lo spazio di ricerca, in termini di Modulo di Poisson, spessore degli strati e Vs all interno del quale analizzare la soluzione che meglio si approssima alla realtà. In tale spazio di ricerca vengono effettuate una serie molto ampia di iterazioni per determinare il modello che, tra gli esaminati, meglio approssima quello associato alla curva di dispersione individuata (best model). Il numero di sismostrati che scaturiscono dall elaborazione e le loro caratteristiche sismoelastiche dipendono dallo spazio di ricerca imposto; i valori di deviazione standard relativi allo spessore ed alla velocità rappresentano la differenza, nei singoli parametri, tra il modello medio tra tutti quelli ricercati in tale spazio (mean model), e quello determinato con la curva di dispersione (best model). Dal punto di vista esecutivo, le acquisizioni vengono eseguite con stendimenti lineari in cui i geofoni sono collocati su una linea retta ad una distanza reciproca costante determinata dalle condizioni geologiche locali e logistiche. Risulta fondamentale infatti che non vi siano variazioni stratigrafiche laterali nell ambito della lunghezza dello stendimento e che lo stesso non subisca brusche variazioni di quota. La sorgente, generalmente una mazza (switch hammer) o un fucile sismico (minibang), deve essere sempre posizionata esternamente allo stendimento (prima del primo geofono), e sempre in asse con esso. L acquisizione di campagna è stata condotta mediante il sismografo PASI modello 16SG24-N a 24 bit, con 24 geofoni verticali a 4,5 Hz. Il processing dei dati acquisiti è stato eseguito con software WinMASW 4.3 Pro. Al capitolo 4.4 verranno presentati sintesi e commento dei risultati, in All. 5 saranno integralmente esposti gli elaborati tecnici, mentre in All. 6 la relativa documentazione fotografica. 9

10 4 SINTESI E COMMENTO DEI RISULTATI 4.1 SONDAGGIO GEOGNOSTICO Il sondaggio geognostico effettuato riporta una sequenza stratigrafica tipica di un ambiente prevalentemente alluvionale con apporti detritici, ove il particolare succedersi degli eventi deposizionali determina variazioni di facies sia in senso verticale che laterale. Esso incontra, al di sotto di circa 0,60 m di terreno vegetale, una successione caratterizzata prevalentemente da litotipi limo-argillosi, a tratti debolmente sabbiosi, plastici, alternati ad orizzonti più schiettamente granulari costituiti da sabbia con elementi ghiaioso-ciottolosi di natura carbonatica. Lo stato di consistenza dei terreni a comportamento prevalentemente coesivo, determinato con l esecuzione di numerose prove con il Pocket Penetrometer, va da Moderatamente Consistente a Duro. Lo stato di addensamento dei terreni granulari, stimato con l elaborazione delle prove SPT, va da Medio a Molto addensato. Il livello piezometrico, misurato il 19/07/10 si attesta a 4,08 m di profondità dal piano di campagna. 4.2 STANDARD PENETRATION TEST Nell elaborazione delle prove S.P.T., per il calcolo della pressione del terreno sovrastante, in corrispondenza dei termini prevalentemente grossolani si è adottato un valore di peso di volume corrispondente a 20 KN/m 3 mentre per i terreni medi si è scelto un valore, sempre bibliografico, pari a 19 KN/m 3. Prova Prof. N1 N2 N3 Nspt ' vo Cn N norm Stato di addens. SPT n [cm] [-] [-] [-] [-] kgcm 2 ] [-] [-] [-] SPT ,306 1, Medio 32 SPT ,612 1, Molto Addensato 55 SPT ,875 1, Addensato 39 SPT ,346 0, Addensato 37 SPT ,759 0, Medio 34 SPT ,034 0, Molto Addensato PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE Sono state eseguite n 3 Prove Penetrometriche Dinamiche; nella tabella seguente vengono riportati per ognuna di esse i valori di N spt, nonché gli spessori, ricavati per ogni strato individuato. Nel caso specifico di questa campagna di indagine la prova è stata condotta fino ad un rifiuto di 70 colpi/10 cm in modo tale da verificare la presenza di un livello significativamente resistente. 10

11 STRATO GEOTECNICO 1 STRATO GEOTECNICO 2 PROVA SPESSORE (m) N SPT SPESSORE (m) N SPT DIN1 0, DIN2 0, DIN3 0, In generale accordo col sondaggio geognostico, tutte le prove penetrometriche hanno interessato uno strato di spessore variabile tra 0,30 e 0,50 m, caratterizzato da valori di N spt compresi tra 18 e 24, ragionevolmente corrispondente al terreno vegetale superficiale. Al letto di tali terreni sono stati intercettati materiali particolarmente resistenti alla penetrazione (N spt 41) entro i quali tutte le prove raggiungono piuttosto bruscamente il rifiuto strumentale; tali materiali sarebbero presumibilmente sabbioso-ghiaiosi-ciottolosi. La parametrizzazione geotecnica viene tabellata nell elaborato relativo ad ogni singola prova penetrometrica; nell utilizzo dei valori ricavati, si tenga in considerazione che il comportamento dei terreni riferibili sia al primo che al secondo strato geotecnico può essere ipotizzato prevalentemente attritivo per tutte le prove effettuate. 4.4 PROSPEZIONI GEOSISMICHE TIPO MASW La prospezione MASW è stata eseguita all interno dell area in esame utilizzando 24 geofoni distanti tra loro 2,0 m, con off-set di energizzazione pari a 5 m. Di seguito si riporta una tabella riassuntiva del modelling e dei parametri stimati con l indagine sismica. Sismostrato da m a m spessore + / - Vs + / - (m) (m) (m/s) (m/s) (g/cm 3 ) La velocità media di propagazione delle onde di taglio entro i 30 metri di profondità (Vs 30 ) si stima pari a 383 m/s. Ai fini della definizione delle azioni sismiche secondo le Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni in zone sismiche, le Vs 30 stimate ed il profilo stratigrafico dei terreni indagati permette di classificare il sito come appartenente alla Categoria B, ( Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fine molto consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e valori del Vs 30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s ). Il programma di calcolo fornisce inoltre, mediante correlazioni empiriche e sperimentali per ogni sismostrato individuato, la seguente stima dei principali parametri sismo-elastici: 11

12 Modulo di Modulo di Modulo di Modulo Vp Sismostrato Poisson taglio compressibilità di Young (m/s) (-) (MPa) (MPa) (MPa) Lo spazio di ricerca che, come accennato al capitolo precedente, conduce alla determinazione dei parametri fisici sopra esposti, nel caso specifico è stato fissato tenendo conto, oltre che dello spettro di velocità, anche delle informazioni scaturite dal sondaggio geognostico eseguito nella stessa area e spinto fino alla profondità di 20 m. Il profilo verticale del substrato ricavato dall indagine MASW, almeno fino alla profondità della perforazione, ha mostrato, rispetto ad essa, una buona corrispondenza in termini di spessori e velocità delle onde S. 12

13 5 CONCLUSIONI L articolata campagna di indagini geognostiche, geotecniche e geofisiche è stata condotta con lo scopo di definire le caratteristiche stratigrafiche, fisicomeccaniche e sismiche dei terreni di fondazione nel sito di progetto del Centro Universitario Polifunzionale in località Pile L Aquila, precedentemente individuato dal Dipartimento della Protezione Civile come idoneo ad ospitare la struttura da un punto di vista urbanistico, idraulico, idrogeologico e geomorfologico. Da un punto di vista stratigrafico, i terreni risultano ascrivibili ad un ambiente deposizionale alluvionale, con frequenti apporti detritici, nel quale sono sicuramente presenti eteropie verticali e laterali. Dalla superficie alla profondità di 20 m, il sondaggio ha incontrato dapprima livelli granulari, costituiti prevalentemente da sabbia limosa ricca di elementi ghiaioso-ciottolosi di natura carbonatica, da mediamente a molto addensati, e poi prevalentemente limoargillosi a tratti sabbiosi, plastici, da moderatamente consistenti a duri, alternati ad orizzonti di ghiaia e sabbia. Il substrato roccioso non indagato dalla perforazione, il quale potrebbe attestarsi a profondità non eccessivamente elevate, sarebbe rappresentato dalla serie tordiditica calcareo-argillo-marnoso di età miocenica. Si può, in generale, affermare che i terreni indagati siano dotati di caratteristiche geotecniche da discrete a buone anche in considerazione delle scelte progettuali che privilegiano fondazioni superficiali ad ampio sviluppo areale su cui insisteranno strutture leggere a modesta elevazione. Il livello piezometrico della falda si attesta a circa 4,0 m al di sotto del piano di campagna. L indagine sismica ha definito, per i terreni in studio, una categoria di suolo B anche se prossima alla C. Non risultano presenti, in atto o pregressi, fenomeni gravitativi che possano potenzialmente interessare l area in studio. Alla luce di quanto sopra esposto si ritiene che il sito in esame, tenuto conto delle caratteristiche geomeccaniche dei terreni e della tipologia dell opera, sia idoneo ad ospitare l edificio in progetto. 13

14 ALLEGATI All. 1 - PLANIMETRIA CON UBICAZIONE DELLE INDAGINI All. 2 - CARTA GEOLOGICA All. 3 - STRATIGRAFIA SONDAGGIO GEOGNOSTICO All. 4 - CERTIFICATI PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE All. 5 - PROSPEZIONE SISMICA MASW All. 6 - DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA 14

15 ALL. 1 PLANIMETRIA CON UBICAZIONE DELLE INDAGINI 15

16 Ubicazione lotto di indagine (immagine tratta da Google Earth) LEGENDA Prove penetrometriche dinamiche ^_ Prospezione sismica MASW!A Sondaggio geognostico 1: DIN1_CUP2!A ^_ S1_CUP2 MASW_CUP2 DIN2_CUP2 DIN3_CUP2 ( ±

17 ALL. 2 CARTA GEOLOGICA 16

18 Stralcio non in scala della Carta Geologica d Italia alla scala 1:50.000, Foglio 359 L Aquila 17

19 ALL. 3 STRATIGRAFIA SONDAGGIO GEOGNOSTICO 18

20 f foro Rivestimento Scala 1 : 50 Prof. da p.c. CONGEO s.n.c. Via Dedalo, ROMA GEOFISICA - GEOTECNICA - GEOGNOSTICA Stratigrafia redatta da: dott. geol. Marcello Martinelli 0,60 Sezione stratigrafica Spessore (m) 0,60 Committente: Presidenza del Consiglio dei Ministri Dipartimento della Protezione Civile Centro Universitario Polifunzionale in località Pile - L'Aquila Indagini geognostiche, geotecniche e geofisiche Metodo di perforazione: aste e carotiere Fluido di circolazione: acqua SONDAGGIO S1_CUP2 DESCRIZIONE LITOLOGICA Terreno vegetale costituito da ciottoli e ghiaia di natura carbonatica, da subangolari a subarrotondati ( fmax = 3 cm), immersi in matrice sabbioso-limosa di colore marrone bruno, prevalentemente sciolta. % Recupero Data inizio: 15/07/10 Data fine: 15/07/10 Quota p.c.: Pocket penetr. Prova SPT Scala 1 : 50 Campioni ind. Piezometro 1 0,90 Ghiaia e ciottoli, da subangolari a subarrotondati ( fmax = 3 cm), immersi in matrice sabbioso-limosa di colore marrone bruno, prevalentemente sciolta mm 127 mm 2 1,50 1,70 Argilla limosa, a luoghi sabbiosa, di colore marrone beige con venature ocracee, da molto consistente a dura, plastica. 4,0 4,2 4,0 SPT ,20 SPT mm 4 1,20 Ghiaia e ciottoli, da subangolari a subarrotondati ( fmax = 4 cm), immersi in matrice sabbioso-limosa di colore marrone bruno, da addensata a molto addensata. 4 4,40 SPT 3 5 1,30 Sabbia limosa, a luoghi argillosa, di colore grigio scuro, da mediamente addensata a molto addensata. 2, ,70 2,4 6 3,2 6 3,0 7 3,5 7 3,35 Limo argilloso, localmente debolmente sabbioso, di colore dal grigio scuro al nerastro, ricco in materiale organico, da consistente a molto consistente. 2,5 2,3 3,0 8 4,0 8 2,4 2,0 2,0 9 9,05 2, ,80 Ghiaia e ciottoli, da subangolari a subarrotondati ( fmax = 3 cm), immersi in matrice sabbioso-limosa di colore marrone bruno, da scarsamente a mediamente addensata. Note: il rilievo piezometrico è stato effettuato il giorno 19/07/10. SPT Pag. 1/2

21 SONDAGGIO S1_CUP2 f foro Rivestimento Scala 1 : 50 Prof. da p.c. 10 Sezione stratigrafica Spessore (m) DESCRIZIONE LITOLOGICA % Recupero Pocket penetr. Prova SPT Scala 1 : 50 Campioni ind. Piezometro 10 1,80 Ghiaia e ciottoli, da subangolari a subarrotondati ( fmax = 3 cm), immersi in matrice sabbioso-limosa di colore marrone bruno, da scarsamente a mediamente addensata. 10, ,7 11 3,8 101 mm 127 mm 12 2,65 Limo argilloso, localmente debolmente sabbioso, di colore dal grigio scuro al nerastro, ricco in materiale organico, da moderatamente a molto consistente. Presenza di livelli decimetrici prevalentemente sabbiosi e/o ghiaiosi di natura carbonatica. 3,5 3, ,0 1, ,50 1,5 14 1,20 Ghiaia e ciottoli, da subangolari a subarrotondati ( fmax = 3 cm), immersi in matrice sabbioso-limosa di colore marrone bruno, mediamente addensata. SPT , ,15 0,45 Sabbia, limo e argilla varicolore, da nerastra ad ocracea consistente, con presenza di livelli torbosi di colore nerastro. 1,7 1,6 4, ,25 Limo argilloso, localmente debolmente sabbioso, di colore dal grigio scuro al nerastro, ricco in materiale organico, da consistente a molto consistente. Presenza di livelli decimetrici prevalentemente sabbiosi. 3,1 2,9 3, ,40 1,5 17 1,40 Ghiaia e ciottoli, da subangolari a subarrotondati ( fmax = 3 cm), immersi in matrice sabbioso-limosa di colore marrone bruno, mediamente addensata. SPT , ,20 Limo argilloso, localmente debolmente sabbioso, di colore dal grigio scuro al nerastro, ricco in materiale organico, da consistente a molto consistente. Presenza, a fine sondaggio, di un orizzonte sabbioso ghiaioso molto addensato. 3,5 2,0 3,4 19 2,0 2, ,00 Fine sondaggio 1,9 20 Pag. 2/2

22 ALL. 4 CERTIFICATI PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE 19

23 CONGEO snc - Via Alcesti, Roma Tel Fax: Certificato: PENETROMETRO DINAMICO IN USO : DM-30 (60 ) Classificazione ISSMFE (1988) dei penetrometri dinamici TIPO Sigla Certificato Massa Battente M (kg) Leggero DPL (Light) M 10 Medio DPM (Medium) 10 < M < 40 Pesante DPH (Heavy) 40 M < 60 Super pesante DPSH (Super Heavy) M 60 CARATTERISTICHE TECNICHE : DM-30 (60 ) MASSA BATTENTE M = 30,00 kg ALTEZZA CADUTA LIBERA H = 0,20 m MASSA SISTEMA BATTUTA Ms = 13,60 kg DIAMETRO PUNTA CONICA D = 35,70 mm AREA BASE PUNTA CONICA A = 10,0000 cm² ANGOLO APERTURA PUNTA = 60 LUNGHEZZA DELLE ASTE La = 1,00 m MASSA ASTE PER METRO Ma = 2,40 kg PROF. GIUNZIONE 1ª ASTA P1 = 0,80 m AVANZAMENTO PUNTA = 0,10 m NUMERO DI COLPI PUNTA N = N(10) Relativo ad un avanzamento di 10 cm RIVESTIMENTO / FANGHI NO RENDIMENTO SPECIFICO x COLPO Q = (MH)/(A ) = 6,00 kg/cm² ( prova SPT : Qspt = 7,83 kg/cm² ) COEFF.TEORICO RENDIMENTO t = Q/Qspt = 0,766 ( teoricamente : Nspt = t N) Valutazione resistenza dinamica alla punta Rpd [funzione del numero di colpi N] (FORMULA OLANDESE) : Rpd = M² H / [A e (M+P)] = M² H N / [A (M+P)] Rpd = resistenza dinamica punta [ area A] M = massa battente (altezza caduta H) e = infissione per colpo = / N P = massa totale aste e sistema battuta UNITA' di MISURA (conversioni) 1 kg/cm² = MPa =~ 0,1 MPa 1 MPa = 1 MN/m² = kg/cm² 1 bar = kg/cm² = 0.1 MPa 1 kn = MN = kg

24 CONGEO snc - Via Alcesti, Roma Tel Fax: Certificato: PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DIN 1 TABELLE VALORI DI RESISTENZA - committente : Dipartimento della Protezione Civile - data prova : 15/07/ lavoro : Centro Universitario Pile 2 - quota inizio : - località : L'Aquila - prof. falda : Falda non rilevata - data emiss. : 16/07/ note : Prof.(m) N(colpi p) Rpd(kg/cm²) N(colpi r) asta Prof.(m) N(colpi p) Rpd(kg/cm²) N(colpi r) asta 0,00-0, , ,60-0, , ,10-0, , ,70-0, , ,20-0, , ,80-0, , ,30-0, , ,90-1, , ,40-0, , ,00-1, , ,50-0, , PENETROMETRO DINAMICO tipo : DM-30 (60 ) - M (massa battente)= 30,00 kg - H (altezza caduta)= 0,20 m - A (area punta)= 10,0000 cm² - D(diam. punta)= 35,70 mm - Numero Colpi Punta N = N(10) [ = 10 cm ] - Uso rivestimento / fanghi iniezione : NO

25 CONGEO snc - Via Alcesti, Roma Tel Fax: Certificato: PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DIN 2 TABELLE VALORI DI RESISTENZA - committente : Dipartimento della Protezione Civile - data prova : 15/07/ lavoro : Centro Universitario Pile 2 - quota inizio : - località : L'Aquila - prof. falda : Falda non rilevata - data emiss. : 16/07/ note : Prof.(m) N(colpi p) Rpd(kg/cm²) N(colpi r) asta Prof.(m) N(colpi p) Rpd(kg/cm²) N(colpi r) asta 0,00-0, , ,70-0, , ,10-0, , ,80-0, , ,20-0, , ,90-1, , ,30-0, , ,00-1, , ,40-0, , ,10-1, , ,50-0, , ,20-1, , ,60-0, , PENETROMETRO DINAMICO tipo : DM-30 (60 ) - M (massa battente)= 30,00 kg - H (altezza caduta)= 0,20 m - A (area punta)= 10,0000 cm² - D(diam. punta)= 35,70 mm - Numero Colpi Punta N = N(10) [ = 10 cm ] - Uso rivestimento / fanghi iniezione : NO

26 CONGEO snc - Via Alcesti, Roma Tel Fax: Certificato: PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DIN 3 TABELLE VALORI DI RESISTENZA - committente : Dipartimento della Protezione Civile - data prova : 15/07/ lavoro : Centro Universitario Pile 2 - quota inizio : - località : L'Aquila - prof. falda : Falda non rilevata - data emiss. : 16/07/ note : Prof.(m) N(colpi p) Rpd(kg/cm²) N(colpi r) asta Prof.(m) N(colpi p) Rpd(kg/cm²) N(colpi r) asta 0,00-0, , ,40-0, , ,10-0, , ,50-0, , ,20-0, , ,60-0, , ,30-0, , ,70-0, , PENETROMETRO DINAMICO tipo : DM-30 (60 ) - M (massa battente)= 30,00 kg - H (altezza caduta)= 0,20 m - A (area punta)= 10,0000 cm² - D(diam. punta)= 35,70 mm - Numero Colpi Punta N = N(10) [ = 10 cm ] - Uso rivestimento / fanghi iniezione : NO

27 CONGEO snc - Via Alcesti, Roma Tel Fax: Certificato: PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DIN 1 DIAGRAMMA RESISTENZA DINAMICA PUNTA Scala 1: 50 - committente : Dipartimento della Protezione Civile - data prova : 15/07/ lavoro : Centro Universitario Pile 2 - quota inizio : - località : L'Aquila - prof. falda : Falda non rilevata - data emiss. : 16/07/2010 Rpd (kg/cm²) Resistenza dinamica alla punta, formula "Olandese" N = N(10) n colpi = 10,00 cm m 0,0 52,0 104,0 156,0 208,0 260,0 312,0 364,0 416,0 468,0 520, m

28 CONGEO snc - Via Alcesti, Roma Tel Fax: Certificato: PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DIN 2 DIAGRAMMA RESISTENZA DINAMICA PUNTA Scala 1: 50 - committente : Dipartimento della Protezione Civile - data prova : 15/07/ lavoro : Centro Universitario Pile 2 - quota inizio : - località : L'Aquila - prof. falda : Falda non rilevata - data emiss. : 16/07/2010 Rpd (kg/cm²) Resistenza dinamica alla punta, formula "Olandese" N = N(10) n colpi = 10,00 cm m 0,0 52,0 104,0 156,0 208,0 260,0 312,0 364,0 416,0 468,0 520, m

29 CONGEO snc - Via Alcesti, Roma Tel Fax: Certificato: PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DIN 3 DIAGRAMMA RESISTENZA DINAMICA PUNTA Scala 1: 50 - committente : Dipartimento della Protezione Civile - data prova : 15/07/ lavoro : Centro Universitario Pile 2 - quota inizio : - località : L'Aquila - prof. falda : Falda non rilevata - data emiss. : 16/07/2010 Rpd (kg/cm²) Resistenza dinamica alla punta, formula "Olandese" N = N(10) n colpi = 10,00 cm m 0,0 52,0 104,0 156,0 208,0 260,0 312,0 364,0 416,0 468,0 520, m

30 CONGEO snc - Via Alcesti, Roma Tel Fax: Certificato: PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DIN 1 ELABORAZIONE STATISTICA - committente : Dipartimento della Protezione Civile - data prova : 15/07/ lavoro : Centro Universitario Pile 2 - quota inizio : - località : L'Aquila - prof. falda : Falda non rilevata - data emiss. : 16/07/ note : n Profondità (m) PARAMETRO ELABORAZIONE STATISTICA VCA Nspt M min Max ½(M+min) s M-s M+s 1 0,00 0,50 N 30, , ,77 24 Rpd 120, , ,50 1,10 N 53, ,3 11,2 42,3 64,7 54 0,77 41 Rpd 203, ,8 38,0 165,3 241,4 205 M: valore medio min: valore minimo Max: valore massimo s: scarto quadratico medio VCA: valore caratteristico assunto N: numero Colpi Punta prova penetrometrica dinamica (avanzamento = 10 cm ) Rpd: resistenza dinamica alla punta (kg/cm²) Coefficiente correlazione con prova SPT (valore teorico t = 0,77) Nspt: numero colpi prova SPT (avanzamento = 30 cm ) Nspt - PARAMETRI GEOTECNICI DIN 1 NATURA GRANULARE NATURA COESIVA n H Nspt Vs G Dr ø' E' Ysat Yd Cu Ysat W e Q Litologia 1 0,00 0, ,01 1,63 1,50 2,07 21,9 0,591 6,07 Terreno vegetale 2 0,50 1, ,10 1,77 2,56 2,27 12,4 0,334 10,27 Sabbia ghiaia e ciottoli Nspt: numero di colpi prova SPT (avanzamento = 30 cm ) DR % = densità relativa ø' ( ) = angolo di attrito efficace E' (kg/cm²) = modulo di deformazione drenato W% = contenuto d'acqua e (-) = indice dei vuoti Cu (kg/cm²) = coesione non drenata Ysat, Yd (t/m³) = peso di volume saturo e secco (rispettivamente) del terreno Vs (m/sec) = Velocità onde di taglio G (kg/cm²) = Modulo di taglio dinamico Q (kg/cm²) = [Rpd/Chi] [15>=Chi>=20] capacità portante Sanglerat 1972

31 CONGEO snc - Via Alcesti, Roma Tel Fax: Certificato: PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DIN 2 ELABORAZIONE STATISTICA - committente : Dipartimento della Protezione Civile - data prova : 15/07/ lavoro : Centro Universitario Pile 2 - quota inizio : - località : L'Aquila - prof. falda : Falda non rilevata - data emiss. : 16/07/ note : n Profondità (m) PARAMETRO ELABORAZIONE STATISTICA VCA Nspt M min Max ½(M+min) s M-s M+s 1 0,00 0,30 N 24, , ,77 18 Rpd 95, , ,30 1,30 N 63, ,9 4,8 58,9 68,5 64 0,77 49 Rpd 242, ,2 17,2 225,7 260,2 244 M: valore medio min: valore minimo Max: valore massimo s: scarto quadratico medio VCA: valore caratteristico assunto N: numero Colpi Punta prova penetrometrica dinamica (avanzamento = 10 cm ) Rpd: resistenza dinamica alla punta (kg/cm²) Coefficiente correlazione con prova SPT (valore teorico t = 0,77) Nspt: numero colpi prova SPT (avanzamento = 30 cm ) Nspt - PARAMETRI GEOTECNICI DIN 2 NATURA GRANULARE NATURA COESIVA n H Nspt Vs G Dr ø' E' Ysat Yd Cu Ysat W e Q Litologia 1 0,00 0, ,98 1,57 1,13 2,00 26,2 0,708 4,70 Terreno vegetale 2 0,30 1, ,15 1,84 3,06 2,37 8,9 0,240 12,20 Sabbia ghiaia e ciottoli Nspt: numero di colpi prova SPT (avanzamento = 30 cm ) DR % = densità relativa ø' ( ) = angolo di attrito efficace E' (kg/cm²) = modulo di deformazione drenato W% = contenuto d'acqua e (-) = indice dei vuoti Cu (kg/cm²) = coesione non drenata Ysat, Yd (t/m³) = peso di volume saturo e secco (rispettivamente) del terreno Vs (m/sec) = Velocità onde di taglio G (kg/cm²) = Modulo di taglio dinamico Q (kg/cm²) = [Rpd/Chi] [15>=Chi>=20] capacità portante Sanglerat 1972

32 CONGEO snc - Via Alcesti, Roma Tel Fax: Certificato: PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DIN 3 ELABORAZIONE STATISTICA - committente : Dipartimento della Protezione Civile - data prova : 15/07/ lavoro : Centro Universitario Pile 2 - quota inizio : - località : L'Aquila - prof. falda : Falda non rilevata - data emiss. : 16/07/ note : n Profondità (m) PARAMETRO ELABORAZIONE STATISTICA VCA Nspt M min Max ½(M+min) s M-s M+s 1 0,00 0,40 N 26, , ,77 21 Rpd 104, , ,40 0,80 N 65, , ,77 51 Rpd 256, , M: valore medio min: valore minimo Max: valore massimo s: scarto quadratico medio VCA: valore caratteristico assunto N: numero Colpi Punta prova penetrometrica dinamica (avanzamento = 10 cm ) Rpd: resistenza dinamica alla punta (kg/cm²) Coefficiente correlazione con prova SPT (valore teorico t = 0,77) Nspt: numero colpi prova SPT (avanzamento = 30 cm ) Nspt - PARAMETRI GEOTECNICI DIN 3 NATURA GRANULARE NATURA COESIVA n H Nspt Vs G Dr ø' E' Ysat Yd Cu Ysat W e Q Litologia 1 0,00 0, ,00 1,60 1,31 2,03 24,0 0,648 5,28 Terreno vegetale 2 0,40 0, ,15 1,85 3,19 2,40 8,1 0,218 12,92 Sabbia ghiaia e ciottoli Nspt: numero di colpi prova SPT (avanzamento = 30 cm ) DR % = densità relativa ø' ( ) = angolo di attrito efficace E' (kg/cm²) = modulo di deformazione drenato W% = contenuto d'acqua e (-) = indice dei vuoti Cu (kg/cm²) = coesione non drenata Ysat, Yd (t/m³) = peso di volume saturo e secco (rispettivamente) del terreno Vs (m/sec) = Velocità onde di taglio G (kg/cm²) = Modulo di taglio dinamico Q (kg/cm²) = [Rpd/Chi] [15>=Chi>=20] capacità portante Sanglerat 1972

33 ALL. 5 PROSPEZIONE SISMICA MASW 20

34 21

35 ALL. 6 DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA 22

36 CONGEO Postazione Sondaggio S1_CUP2 Sondaggio S1_CUP2 - Cassetta 1 da m 0,00 a m 5,00

37 CONGEO Sondaggio S1_CUP2 - Cassetta 2 da m 5,00 a m 10,00 Sondaggio S1_CUP2 - Cassetta 3 da m 10,00 a m 15,00

38 CONGEO Sondaggio S1_CUP2 - Cassetta 4 da m 15,00 a m 20,00 Postazione prova penetrometrica dinamica DIN1_CUP2

39 Postazione prova penetrometrica dinamica DIN2_CUP2 Postazione prova penetrometrica dinamica DIN3_CUP2

40 CONGEO Prospezione geosismica MASW_CUP2