Lecce, 30 Giugno Prof. Ing. Massimo Grisolia Ordinario di Geotecnica Università di Roma Sapienza

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1 Problematiche geotecniche Lecce, 30 Giugno 2011 Prof. Ing. Massimo Grisolia Ordinario di Geotecnica Università di Roma Sapienza

2 Riflessioni di Inquadramento Rapida evoluzione quadro esigenziale Approfondimendo dei fondali Adeguamento e potenziamento pontili e banchine Quadri ambientali specifici e complessi Studi ed indagini preliminari Tipologie di intervento Criteri di dimensionamento Effetti della Nuova Normativa Tecnica

3 Rapida evoluzione quadro esigenziale

4 M6 Riflessioni di Inquadramento Rapida evoluzione quadro esigenziale Approfondimendo dei fondali Adeguamento e potenziamento pontili e banchine Quadri ambientali specifici e complessi Studi ed indagini preliminari Tipologie di intervento Criteri di progetto Effetti della Nuova Normativa Tecnica

5 Diapositiva 4 M6 Massimo; 29/06/2011

6 Riflessioni di Inquadramento Rapida evoluzione quadro esigenziale Approfondimendo dei fondali Adeguamento e potenziamento pontili e banchine Quadri ambientali specifici e complessi Studi ed indagini preliminari Tipologie di intervento Criteri di progetto Effetti della Nuova Normativa Tecnica

7 Inquadramento ambientale e problematiche geotecniche Aree portuali sono spesso caratterizzate da un complesso assetto stratigrafico e geotecnico Lavori di ampliamento ed adeguamento Porto Torres (SS)

8 Inquadramento ambientale e problematiche geotecniche Lavori di ampliamento porto di Gioia Tauro (RC)

9 Inquadramento ambientale e problematiche geotecniche Porto di Civitavecchia (RM)

10 Inquadramento ambientale e problematiche geotecniche Lavori di espansione porto di Vado Ligure (SV)

11 Inquadramento ambientale e problematiche geotecniche Progetto di ampliamento del porto di Formia (LT)

12 Taranto Livorno. Piombino

14 Tecniche di indagine specifiche Multi wall, large samplers DAC Tests High resolution sismic profiles

15 Site investigation techniques Geotechnical investigation: WD < 20m Self elevating platforms Techniques: All onshore drilling, sampling and in-situ testing methods

16 Cone Penetration Test Medium cost investigation conducted from a jack-up rig. The investigation provides an accurate soil strength profile and an interpretation of the geology. Strength parameters from a CPT should to some extend be correlated with strength parameters from lab. tests or insitu tests from borings. The jack-up rig used to conduct a CPT campaign. CPT cone with piezometer (CPTU). measure the tip and surface resistance separately, when a force of up to 200 kn is applied.. The CPT-rig SCOPE with ae27 tonnes rig provides the dead weight for the CPT test The CPT chart illustrates tip and surface resistance, piezometer pressure and friction ratio.

17 Vibro Core A pipe is lowered to the seabed and vibrated into the ground securing a soil sample up to 6 m. The upper geology is hereby known, but the sample is disturbed and can therefore not be used for laboratory strength testing.

18 Boring High cost investigation performed from the jack-up rig. In order to secure sufficient information it was essential to apply the proper drilling method on different soils, perform the necessary in-situ tests and to extract samples for laboratory testing.

19 Site investigation techniques Geotechnical investigation: WD > 20m Specialised geotechnical vessels Techniques - Wireline sampling and in-situ testing (CPTU, seismic cone, vane)

20 Geophysical investigations Low cost investigations conducted from a ship which provide accurate information of the seabed location, boulders etc. Seismic investigations produce a geology interpretation used for further planning. The Pinger and Sparker provide seismic data from which a geological profile can be interpreted. The Side Scan Sonar provides an image revealing the seabed geology, boulders, shipwrecks etc. The multibeam echo sounder provides very reliable 3D information of the seabed location illustrated in a bathymetry chart

21 Geophysical / geotechnical investigations

22 Typical seafloor penetration ranges of geophysical systems

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24 Site investigation techniques Seismic refraction and surface waves measurements

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29 Linee di intervento Schemi tipologici di banchine a palancolato a gravità a giorno

30 Linee di intervento Interventi con palancole Realizzazione al porto di Kaohsiung (Taiwan) -Installazione di palancole -Iniezione di miscela cementizia e cls nello spazio intermedio -Impiego di tiranti in testa per controllare gli Abbassamento della quota del fondale di 2.5 m spostamenti

31 Linee di intervento Realizzazione al porto di Kaohsiung (Taiwan) Tecnologia VHP grouting (Very High Pressure) + tiranti Abbassamento della quota del fondale fino a 5 m

32 Interventi con palancole

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35 5m 2m 10m

36 Su banchine storiche?

37 Su banchine storiche? Intervento combinato Consolidamento Fondazione Stabilità globale Indagini Aspetti ambientali Criteri di progetto e dimensionamento Nuove Norme tecniche Interventi su strutture esistenti Nuove azioni e combinazioni Azioni sismiche

38 Schema interventi su banchina Trave di coronamento Micropali di cucitura dei massi Palancolato infisso e getto di livellamento a tergo Fondale da dragare Sbulbature iniettate per consolidamento del piano di fondazione Sbulbature iniettate per la capacità portante di punta dei micropali

39 Su banchine storiche? Intervento combinato Consolidamento Fondazione Stabilità globale Indagini Aspetti ambientali Di conservazione Criteri di progetto e dimensionamento Nuove Norme tecniche - DM 08 Interventi su strutture esistenti Nuove azioni e combinazioni Azioni sismiche

40 Dimensionamento e NTC 08 Interventi su Strutture esistenti 8 Le tipologie di intervento sulle costruzioni esistenti vengono suddivise in tre categorie principali: - interventi di adeguamento atti a conseguire i livelli di sicurezza previsti dalle presenti norme; - interventi di miglioramento atti ad aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalle presenti norme; - riparazioni o interventi locali che interessino elementi isolati, e che comunque comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti.

41 La norma impone che il progettista sappia fare valutazioni delle condizioni di sicurezza nelle condizioni che precedono e seguono l intervento di adeguamento. A tal fine le Dimensionamento e NTC 08 Interventi su Strutture esistenti 8 La norma impone che il progettista sappia fare valutazioni delle condizioni di sicurezza nelle condizioni che precedono e seguono l intervento di adeguamento. A tal fine le verifiche di sicurezza possono essere eseguite avvalendosi di adeguati fattori di confidenza da applicare nelle analisi al fine di portare in conto l effettivo livello di conoscenza del problema.

42 Dimensionamento e NTC 08 Sismica e liquefazione 7 Criteri di esclusione della verifica a liquefazione 1. eventi sismici attesi di magnitudo M inferiore a 5; 2.accelerazioni massime attese al piano campagna in assenza di manufatti (condi-zioni di campo libero) minori di 0,1g; 3.profondità media stagionale della falda superiore a 15 m dal piano campagna, per piano campagna sub-orizzontale e strutture con fondazioni superficiali; 4.depositi costituiti da sabbie pulite con resistenza penetrometrica normalizzata (N1)60 > 30 oppure qc1n > 180 dove (N1)60 è il valore della resistenza determinata in prove penetrometriche dinamiche (Standard Penetration Test) normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kpa e qc1n è il valore della resistenza determinata in prove penetrometriche statiche (Cone Penetration Test) normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kpa; 5.distribuzione granulometrica esterna alle zone indicate nella Figura 15 (a) nel caso di terreni con coefficiente di uniformità Uc < 3,5 ed in Figura 15(b) nel caso di terreni con coefficiente di uniformità Uc > 3,5. depositi recenti fanghi di fondale?

43 Dimensionamento e NTC 08 Sismica e liquefazione - Metodi semplificati Metodo di Seed e Idriss F L = CRR CSR Carico tensionale ciclico CSR che esprime il carico sismico Resistenza ciclica CRR che esprime la capacità del terreno di resistere alla liquefazione La verifica a liquefazione può ritenersi soddisfatta per valori di F L superiori ad 1.25.

44 Dimensionamento e NTC 08 Sismica e liquefazione 7 F L = CRR CSR resistenza ciclica /tensione ciclica ( N ) = ( N ) 1 60 cs exp F 15.7 F 2 CRR 2 3 ( N ) ( N ) ( N ) ( N ) cs 1 60cs 1 60cs 1 60cs = exp τ CSR = σ ' media v = 0.65 a max s g σ v σ ' v r d

45 α = eq Dimensionamento e NTC 08 Sismica e liquefazione - Metodi semplificati Metodo previsto dal MOT (Technical Standard for Port and Harbor Facilities) τ 0.7 σ ' v max g Potenziale di liquefazione 4 3 N 65 = N ( σ ' ) v 65 ( σ ' 65) + 1 v N ( N ) 65 cs = N exp F F 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 2 Accelerazione equivalente α eq (g)

46 Interventi di vibroflottazione consiste nell addensare il terreno sabbioso in profondità mediante la vibrazione impressa da una massa eccentrica rotante calettata in punta su un asta tubolare allo scopo attrezzata. L intervento viene realizzato in due fasi: inizialmente viene steso sul fondale in tutta l area prevista per l intervento del consolidamento uno strato di materiale ghiaioso di specifica pezzatura e altezza. Completato lo scarico del mate-riale si procede all intervento di vibro-compattazione attraverso una sonda vibrante che consente la realizzazione di colonne di materiale compattato ed infisse fino ad una profondità corrispondente al rifiuto strumentale della sonda.

47 Dimensionamento e NTC 08 Verifiche La normativa prevede le seguenti verifiche di stabilità: capacità portante; scorrimento; ribaltamento; stabilità globale.

48 Dimensionamento e NTC 08 Combinazione delle azioni Combinazione di carico frequente (SLE) AZIONI C1 C2 C3 C4 Sez. Corr. Sovraccarico banchina 0, Tiro bitta H 1 0, TIro bitta V 1 0,

49 Dimensionamento e NTC 08 Verifiche di stabilità globale Banchina Dogana Sezione 1 - Sismica Bishop semplificato DM08 A2+M2+R2 Fs = 1,14 Banchina Marittima Caso A2+M2+R2 A2+M2+R2 Combinazione di Carico Corrente Sismica Corrente Sismica Bitta Sezione 2 1,64 1,66 1,93 1,49 1,51 1,76

50 Grazie per l attenzione