Comune di Monticelli d Ongina. Relazione Sismica

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1 Variante PAE Comune di Monticelli d Ongina 2008 Relazione Sismica

2 Variante PAE Comune di Monticelli d Ongina 2008 il Sindaco Sergio Montanari il Progettista Enrico Menozzi Aspetti Agrovegetazionali Lorenzo Groppi l Assessore all Ambiente Pietro Aimi il Segretario Generale Enrica Cavalli Adottato con delibera di Consiglio Comunale n. 33 del 26 settembre 2008 Approvato con delibera di Consiglio Comunale n. del

3 INDICE 1. INTRODUZIONE ASSETTO SISMOTETTONICO CLASSIFICAZIONE SISMICA PERICOLOSITÀ SISMICA LOCALE Analisi di primo livello CONCLUSIONI... 9 Pag. 1

4 1. Introduzione La presente relazione definisce le caratteristiche sismiche del territorio afferente il Territorio comunale, con particolare riferimento al Polo Estrattivo n.3 in località Pioppaio nel Comune di Monticelli, e analizza la classificazione sismica vigente del territorio. Sulla base delle analisi svolte vengono riportate alcune indicazioni, da applicare in fase di progettazione definitiva ed esecutiva, atte a verificare ed eventualmente prevenire il rischio sismico. 2. Assetto sismotettonico Il Comune di Monticelli d Ongina, così come tutti i comuni rivieraschi della Provincia di Piacenza è interessato da una sismicità che può essere definita bassa, con terremoti storici che hanno causato solo danni inferiori al V grado di Intensità della scala MCS. La Provincia di Piacenza risente soprattutto della sismicità di aree limitrofe, in particolare del Parmense, della Liguria occidentale e della Toscana nord-occidentale; queste aree sismogenetiche sono interessate da una sismicità notevolmente maggiore che è in grado di influenzare, nonostante la distanza, anche il territorio piacentino. La sismicità locale è sostanzialmente dovuta, per quanto riguarda il margine appenninico-padano e la pianura, all attività delle strutture tettoniche del fronte pedeappenninico e delle Pieghe Emiliane, sepolte dai depositi padani, mentre nel medio e alto Appennino e lungo il crinale tosco-emiliano si risente soprattutto dell attività di strutture profonde della Garfagnana e della Lunigiana (cfr. Figura 1). Figura 1: Schema di sintesi sull attività neotettonica in Emilia-Romagna (da Carta sismotettonica della Regione Emilia-Romagna di Boccaletti et al., 2004) Pag. 1

5 I meccanismi focali calcolati indicano direzioni di compressione sia NE-SW che NW-SE. I meccanismi focali distensivi sono nettamente secondari. La sismicità, indipendentemente dalle profondità degli ipocentri, risulta molto diffusa in catena e più localizzata in pianura. In Figura 2 è riportata la distribuzione delle strutture attive rispettivamente della copertura, della crosta e del mantello con una zonazione delle aree che maggiormente risentono della loro attività. Per questa zonazione si è tenuto conto anche degli effetti superficiali quali le aree di maggiore sollevamento in catena e di minore abbassamento in pianura, come pure della distribuzione delle aree a maggiore frequenza di fenomeni franosi. Si osserva che il comune di Monticelli d Ongina è situato in zona di minor risentimento degli effetti delle faglie attive. Figura 2: Zonazione delle aree che maggiormente risentono delle faglie attive (da Carta sismotettonica della Regione Emilia-Romagna di Boccaletti et al., 2004) 3. Classificazione sismica Con l Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n del 20 marzo 2003 Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica, pubblicata sulla G.U. n. 105 dell 8 maggio 2003 Supplemento ordinario n. 72, vengono individuate, in prima applicazione, le zone sismiche sul territorio nazionale, e fornite le normative tecniche da adottare per le costruzioni nelle zone sismiche stesse. Secondo tale ordinanza il territorio nazionale è suddiviso 4 zone sismiche, ciascuna delle quali è stata definita in funzione di determinati intervalli dei valori dell accelerazione orizzontale massima del suolo, espressa come frazione dell accelerazione di gravità g = 9,81 m/s 2 (ag, amax o PGA - Peak Ground Acceleration) riferita ad un substrato rigido Pag. 2

6 assimilabile al bedrock ( suolo di categoria A ) e associata ad una probabilità di superamento del 10% in 50 anni, cioè ad un tempo di ritorno di 475 anni. Come si può vedere dalla carta di macrozonazione sismica della Regione Emilia Romagna (cfr.), il Comune di Monticelli d Ongina ricade nella Zona 4, definita come zona a sismicità minima (S=6 secondo la precedente Normativa). L accelerazione massima di riferimento, per il sito oggetto di studio, raggiunge valori massimi di PGA pari a 0,05g. Figura 3: Classificazione sismica dei Comuni della Regione Emilia-Romagna secondo l Ordinanza n. 3274/2003 La classificazione vista sopra è stata successivamente integrata dall Ordinanza PCM. n. 3519/2006 con la pubblicazione della mappa della pericolosità sismica di riferimento (cfr. Figura 4) e della seguente tabella che attribuisce i valori di ag orizzontale massima da utilizzarsi per la costruzione degli spettri di risposta. zona accelerazione orizzontale con probabilità di superamento pari al 10 % in 50 anni ag/g accelerazione orizzontale di ancoraggio dello spettro di risposta elastico (Norme Tecniche) ag/g 1 > 0,25 0,35 2 0,15-0,25 0,25 3 0,05-0,15 0,15 4 < 0,05 0,05 Pag. 3

7 Figura 4: Carta di pericolosità sismica del territorio regionale espresse in accelerazione orizzontale di picco PGA con periodo di ritorno di 475 anni (pari alla probabilità di non eccedenza del 90% in 50 anni) Le aree a diverso PGA sono differenziate in base a colorazioni diverse corrispondenti alle diverse classi. Nel Rapporto Conclusivo relativo alla Redazione della mappa di pericolosità sismica prevista dall Ordinanza PCM 3274 del 20 marzo 2003, dell Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia è contenuta la nuova zonizzazione sismogenetica del territorio nazionale, denominata ZS9. Detta zonizzazione è stata condotta tramite l analisi cinematica degli elementi geologici, cenozoici e quaternari coinvolti nella dinamica delle strutture litosferiche profonde e della crosta superficiale. Il confronto tra le informazioni che hanno condotto alla costruzione del modello geodinamico e la sismicità osservata ha permesso di costruire la carta nazionale delle zone sismogenetiche. Per il reperimento dei dati relativi alla sismicità osservata è stato considerato il catalogo storico contenente eventi degli ultimi anni con intensità epicentrali maggiore o uguale al V VI grado MCS la cui magnitudo è maggiore o uguale a 4. L elaborazione ha portato alla realizzazione della figura di seguito riportata (cfr. Figura 5). Pag. 4

8 Figura 5: Zonizzazione sismogenetica ZS9 per il Nord Italia In base a tali studi, il Comune di Monticelli d Ongina è compreso nella zona 911. Essa è considerata come zona di svincolo tra il sistema alpino ed il sistema appenninico. La zona individuata comprende, in parte, anche il settore di trasferimento Alpi Marittime - Appennino - Mar Ligure. Possono avvertirsi anche sismi di origine subalpina, dal momento che l avampaese padano viene condiviso, in questo settore, dalle due catene appenninica e alpina in migrazione convergente, come illustrato nella figura seguente, ma le intensità manifestate nella nostra area sono solitamente molto basse. I terremoti storici raramente hanno raggiunto valori molto elevati di magnitudo; la massima magnitudo rilevata è Md = 4,1. Le zone ipocentrali si hanno generalmente a profondità comprese tra 8 e 12 Km, con profondità efficace di 8 km. Come indicato nella colonna 10 della tabella 6 a pagina 38 del Rapporto Conclusivo sopraccitato, nella Zona Sismogenetica 911, sulla base dei meccanismi focali, sono previsti valori cautelativi di massima magnitudo (Mwmax2,) pari a = 6,14. In Figura 6 è riportato un estratto, relativo, alla Regione Emilia-Romagna, della Mappa delle massime intensità macrosismiche osservate nei comuni italiani, redatta utilizzando il catalogo DOM 4.1, che raccoglie le osservazioni macrosismiche di terremoti di area italiana al di sopra della soglia del danno e che contiene circa osservazioni relative a più di 900 terremoti e a più di località, in combinazione con i dati di CFTI (Catalogo dei Forti Terremoti Italiani di ING/SGA Boschi et al., 1995) Dall osservazione di tale mappa, si evince che il territorio comunale di Monticelli d Ongina è caratterizzato da un intensità macrosismica pari a 6. Pag. 5

9 Figura 6: Mappa delle massime intensità macrosismiche osservate nei comuni italiani 4. Pericolosità sismica locale La pericolosità sismica di un area dipende dalle caratteristiche sismiche e dalle condizioni geologiche e morfologiche locali. Le caratteristiche sismiche sono definite dalle sorgenti sismiche, dall energia, dal tipo e dalla frequenza dei terremoti; questi aspetti sono comunemente indicati come pericolosità sismica di base ; e sono quelli considerati per la classificazione sismica. Il moto sismico può essere modificato dalle condizioni geologiche e morfologiche locali. In particolare alcuni depositi e forme del paesaggio possono modificare le caratteristiche del moto sismico in superficie e costituire aspetti predisponenti al verificarsi di effetti locali quali fenomeni di amplificazione o di instabilità dei terreni (cedimenti, frane, fenomeni di liquefazione). Questi aspetti sono comunemente indicati come pericolosità sismica locale. Per quanto riguarda i criteri da seguire per gli studi di pericolosità e di microzonazione sismica, la direttiva regionale (Delibera Regionale n. 112 del maggio 2007), definisce due fasi di analisi, da completarsi con tre diversi livelli di approfondimento: La prima fase di studio, che corrisponde al primo livello conoscitivo, deve definire gli scenari di pericolosità sismica, cioè deve consentire l individuazione delle aree soggette ad effetti locali in caso di sisma amplificazione dell impulso sismico, instabilità dei versanti, fenomeni di addensamento/liquefazione, cedimenti dei terreni, ecc. L individuazione delle aree soggette ad effetti locali si basa su rilievi, osservazioni e valutazioni di tipo geologico e geomorfologico, svolte a scala territoriale, associati a raccolte di informazioni sugli effetti indotti dai terremoti passati. Tale analisi è svolta soprattutto mediante elaborazione dei dati disponibili e concorre alla definizione delle scelte di piano, fornendo prime indicazioni sui limiti e le condizioni per la pianificazione nelle suddette aree. Pag. 6

10 La seconda fase di studio deve giungere alla valutazione della risposta sismica locale ed alla microzonazione del territorio. Sulla scorta degli esiti di pericolosità sismica individuati con il primo livello, si dovrà proseguire con l ulteriore approfondimento: a) nelle aree pianeggianti e sub-pianeggianti, incluse le zone di fondovalle appenniniche, con stratificazione orizzontale e sub-orizzontale, e sui versanti stabili con acclività 15 in cui il deposito ha spessore costante si ritiene sufficiente un analisi semplificata (secondo livello di approfondimento); l analisi della pericolosità locale può essere basata, oltre che sull acquisizione di dati geologici e geomorfologici più dettagliati di quelli rilevati nel primo livello, su prove geofisiche in sito e su prove geotecniche di tipo standard. Il numero delle verticali indagate deve essere tale da consentire un adeguata caratterizzazione geotecnica spaziale dei terreni e delle formazioni presenti nell area di studio; b) un analisi più approfondita (terzo livello di approfondimento) è invece richiesta nei seguenti casi: aree soggette a liquefazione e densificazione; aree instabili e potenzialmente instabili; aree in cui le coperture hanno spessore fortemente variabile, come ad esempio nelle aree pedemontane e di fondovalle a ridosso dei versanti; aree in cui è prevista la realizzazione di opere di rilevante interesse pubblico. L analisi approfondita richiede un significativo numero di prove geofisiche e geotecniche, sia in sito che in laboratorio, rivolte alla definizione del comportamento dei terreni sotto sollecitazione dinamica. La seconda fase non è richiesta nei comuni classificati in zona 4, come quello di Monticelli d Ongina Analisi di primo livello Il presente studio è finalizzato ad un analisi di prima fase nella quale sono individuate le aree a pericolosità sismica locale. La valutazione del rischio sismico è stata effettuata mediante l analisi comparata delle informazioni documentarie e cartografiche, reperite dalla bibliografia specializzata, e delle informazioni geologico e stratigrafiche eseguite direttamente nel territorio comunale di Monticelli d Ongina. In particolare è stato fatto riferimento alla Carta della pericolosità sismica locale del nuovo Piano Territoriale di Coordinamento Provinciale di Piacenza, che individua le aree suscettibili di effetti locali. All interno del territorio comunale è possibile suddividere tre aree suscettibili di effetti sismici locali: - Aree soggette ad amplificazione per caratteristiche litologiche; comprende i depositi prevalentemente ghiaiosi o limosi o misti, i depositi di versante e assimilabili, i depositi alluvionali indifferenziati e assimilabili, i depositi del substrato roccioso con Vs30<800 m/s con pendenze < 15 ; - Aree soggette ad amplificazione per caratteristiche litologiche e a potenziali cedimenti; comprende i depositi prevalentemente argillosi; Pag. 7

11 - Aree soggette a liquefazione; comprende i depositi prevalentemente sabbiosi e le aree caratterizzate da sabbie nei primi 20 m di profondità da p.c. con falda idrica nei primi 15 m da p.c. Figura 7: Stralcio della Carta della pericolosità sismica locale del nuovo PTCP di Piacenza. (In giallo i depositi sabbiosi suscettibili a fenomeni di amplificazione sismica per caratteristiche litologiche, possibili cedimenti e possibile liquefazione) Il polo estrattivo n.3 Pioppaio, essendo localizzato lungo la fascia di meandreggiamento del Fiume Po, è caratterizzato da depositi sabbiosi potenzialmente suscettibili di fenomeni di amplificazione sismica, possibili cedimenti e possibile liquefazione. Pag. 8

12 5. Conclusioni L Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n del 20/03/2003 recante Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per la costruzione in zona sismica, classifica il territorio comunale di Monticelli d Ongina in classe 4, con conseguente accelerazione sismica orizzontale, con probabilità di superamento pari al 10% in 50 anni a g /g < 0,05 e accelerazione sismica orizzontale di ancoraggio dello spettro di risposta elastico pari a a g /g = 0,05. Per quanto riguarda i criteri da seguire per gli studi di pericolosità e di microzonazione sismica, la direttiva regionale (Delibera Regionale n. 112 del maggio 2007), definisce due fasi di analisi, da completarsi con tre diversi livelli di approfondimento. Dall analisi di primo livello eseguita per il presente studio emerge che l intero polo estrattivo n.3 Pioppaio è soggetto a fenomeni di amplificazione sismica per caratteristiche litologiche e a potenziali cedimenti e che la fascia di territorio in fregio al Fiume Po è caratterizzato da terreni sabbiosi potenzialmente liquefacibili. La Delibera Regionale n. 112 del maggio 2007 indica che nei comuni classificati in zona 4, non è richiesta l analisi di secondo livello. Tuttavia nelle successive fasi progettuali, in relazione alle tipologie di sedimenti interessati dall intervento estrattivo, dovranno essere previste inclinazioni delle scarpate che garantiscano la stabilità degli interventi di progetto anche in condizioni dinamiche (sismiche). In fase di progettazione esecutiva tali pendenze dovranno essere opportunamente verificate, come previsto dal D.Lgs. 624/96 e s.m.i., dalla Relazione di Stabilità dei Fronti d escavazione mediante appositi calcoli geotecnici. In tale fase, considerando la tipologia dei depositi (prevalentemente sabbiosi e saturi), dovrà essere verificato il rischio di liquefazione dei terreni interessati dall intervento estrattivo. Pag. 9