COMUNE DI RAVENNA Loc. VILLANOVA

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1 < DOTT. GEOL. THOMAS VERONESE Via Roma, CODIGORO (Ferrara) Tel e fax / cell thomas.veronese@tin.it MODELLAZIONE GEOLOGICA e GEOTECNICA COMUNE DI RAVENNA Loc. VILLANOVA Piano Urbanistico Attuativo in Loc. Villanova nel Comune di Ravenna. Committente: ARES ESTATE s.r.l. Sede: via L. Braille, Fornace Zarattini (RA) C.F/ PIVA STUDIO S.S.T. SETTORE GEOLOGIA E AMBIENTE Geotecnica; Studio terreni di fondazione; Definizione dell'assetto geologico, geomorfologico, geodinamico e idrogeologico del territorio; Definizione dei Rischi Ambientali; Assistenza alle pubbliche amministrazioni negli studi di fattibilità e di realizzazione dei P.R.G., cimiteri, discariche, subirrigazioni, piani attività estrattive, studi di acquiferi per la tutela e per l'utilizzo di risorse idriche sotterranee; Gestione e pianificazione territoriale. 31 luglio 2012 Timbro

2 INDICE: 1. PREMESSA...3 NORMATIVA E RACCOMANDAZIONI DI RIFERIMENTO MODELLAZIONE GEOLOGICA GEOLOGIA STRUTTURALE DELL AREA CARATTERI STRATIGRAFICI E LITOLOGICI CARATTERI GEOMORFOLOGICI CARATTERI IDROGEOLOGICI ACQUISIZIONE DATI CON PROVE DI LABORATORIO GEOTECNICO ANALISI GRANULOMETRICA CON IL METODO DEL DENSIMETRO ASTM 151H - AGI LIMITI DI ATTERBERG (NORMA CNR- UNI 10014) DETERMINAZIONE DEL GRADO DI SATURAZIONE DEFINIZIONE DEI PARAMETRI SISMICI DATI DI AUSILIO PER LA PROGETTAZIONE SISMICA...19 Atto di indirizzo, n 112 del 2 maggio Categoria di suolo di fondazione...20 Azioni simiche D.M. 14 gennaio Magnitudo di progetto ANALISI DI III LIVELLO - LIQUEFAZIONE DELLE SABBIE ANALISI III LIVELLO - CALCOLO CEDIMENTI POSTSISMICI TERRENI GRANULARI ANALIDI III LIVELLO - CALCOLO CEDIMENTI POSTSISMICI NEI TERRENI COESIVI SOFFICI MODELLAZIONE GEOTECNICA ACQUISIZIONE DATI CON PROVE PENETROMETRICHE STATICHE ANALISI DI FATTIBILITÀ GEOTECNICA PLATEA TRAVE ROVESCIA CEDIMENTI CONCLUSIONI...51 Ravenna 1

3 CPT1 CPT2 CPT3 FASE DI ESECUZIONE PROVE PENETROMETRICHE STATICHE Ravenna 2

4 1. PREMESSA Su incarico della ditta Ares Estate s.r.l., con sede in via L. Braille n. 4 Fornace Zarattini (Ra), si redige lo studio per ricostruire la modellazione geologica e geotecnica sulle indagini per il progetto di Piano Urbanistico Attuativo da eseguirsi in Loc. Villanova nel Comune di Ravenna. L ubicazione dell area di intervento è riportata in FIGURA 1.1. FIGURA 1.1 Ubicazione dell area di intervento a Villanova Ravenna 3

5 Normativa e Raccomandazioni di riferimento Decreto del Ministero delle Infrastrutture 14 gennaio 2008 Approvazione delle nuove norme tecniche per le costruzioni, pubblicato sulla G.U. n. 29 del 4 febbraio 2008, suppl. ord. n. 30, che entrano in vigore il 6 marzo Circolare Applicativa n 617 del 02/02/2009 alle NTC/2008. Delibera Assemblea Legislativa n 112/2007 della Regione Emilia Romagna Atto di Indirizzo e coordinamento tecnico per gli studi di microzonizzazione sismica. Legge Regionale 24 marzo 2000, n. 20 Disciplina generale sulla tutela e l uso del territorio. A.G.I. (Associazione Geotecnica Italiana) Raccomandazioni sulla programmazione ed esecuzione delle indagini geotecniche (giugno 1977). A.G.I. (Associazione Geotecnica Italiana) Raccomandazioni sui pali di fondazione (dicembre 1984). A.G.I. (Associazione Geotecnica Italiana) Aspetti geotecnici nella progettazione in zona sismica (Edizione Provvisoria, marzo 2005). C.N.R. UNI Ente Nazionale Italiano di Unificazione. Eurocode EC-7: Geotechnics, design dicembre C.N.R. UNI Ente Nazionale Italiano di Unificazione. Eurocode EC-8: Design provisions for earthquake resistance of structures ottobre MODELLAZIONE GEOLOGICA 2.1. GEOLOGIA STRUTTURALE DELL AREA Nella FIGURA 2.1 si riporta la sezione geologica passante per Cotignola, Bagnacavallo, Ravenna, Comacchio, Codigoro, Mesola, Chioggia in cui si possono apprezzare gli spessori dei sedimenti del Quaternario sopra i pliocenici, che coincide con il passaggio dai sedimenti sciolti a quelli litificati o pseudolitificati. FIGURA Sezione geologica della bassa pianura padana. Nella FIGURA 2.2 si riporta uno stralcio della Carta Sismotettonica della Regione Emilia Romagna (R.E.R., 2004) con visibili le varie strutture sepolte e le faglie e sistemi trascorrenti attivi e non attivi, che sono all origine della nuova attribuzione alla Zona sismica 3, in cui Ravenna è stata inserita nella OPCM 3274/2003. Ravenna 4

6 Come si può notare l abitato di Villanova è situato poco ad est rispetto ad un sistema di fronti di accavallamento, della successione carbonatico meso-cenozoica. FIGURA Stralcio della Carta sismotettonica della Regione Emilia Romagna Ravenna 5

7 Si fa presente che tutto il territorio comunale di Ravenna ricade al interno della zona sismogenetica 912, denominata Dorsale Ferrarese (FIGURA 2.3) e dunque è sede epicentrale di eventi sismici. La relazione dell Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia attribuisce per la zona 912 un terremoto di progetto di 6,14 Mw. FIGURA Mappa delle aree sismogenetiche dell Italia Settentrionale 2.2. CARATTERI STRATIGRAFICI E LITOLOGICI La formazione dell'ambiente, nella sua configurazione attuale, è relativamente recente e consegue a ripetute variazioni dei rapporti di equilibrio tra livello del mare, apporti solidi dei corsi d'acqua, entità di subsidenza e, non ultimo, l'intervento umano. Tra le più evidenti e più importanti nel disegnare l'assetto morfologico si possono elencare i paleoalvei, i coni di esondazione, i cordoni dunari testimoni della veloce progradazione verso est della linea di costa, ed infine si individuano quelle aree particolarmente depresse che erano sede di bacini palustri. Per ogni struttura geomorfologica corrisponde, in linea di massima, una caratteristica classe litologica; la granulometria e la storia tensionale, strettamente legata alla storia geologica, ne condizionano le caratteristiche meccaniche ed idrauliche. In particolare per la validazione del modello geologico è stata eseguita una indagine geognostica nell area in esame, consistente in tre prove penetrometriche statiche CPT1, CPT2 e CPT3 spinte rispettivamente fino alla profondità di -20,00 m, -30,00 m e -20,00 m da p.c. con rif e un sondaggio geognostico S1 spinto fino alla profondità di -5,00 m da p.c. dal quale sono stati prelevati campioni a diverse profondità per l analisi in laboratorio geotecnico. In FIGURA 2.4 viene riportato uno stralcio del RUE del comune di Ravenna con l ubicazione delle indagini. Ravenna 6

8 CPT1 CPT2 CPT3 S1 Indagini CPT eseguite nell area allo studio Sondaggio geognostico S FIGURA 2.4 Ubicazione indagini nel sito in esame Il punto investigato con la prova penetrometrica statica CPT1 rileva: - da p.c. fino a -1,20 m da p.c. uno strato di terreni prevalentemente coesivi sovraconsolidati per essiccamento, dalla stagione particolarmente siccitosa, con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 26,8 kg/cm 2, - da -1,20 m da p.c. fino a -2,80 m da p.c. terreni prevalentemente coesivi moderatamente consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 9,0 kg/cm 2, - da -2,80 m da p.c. fino a -6,60 m da p.c. terreni coesivi consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 15,6 kg/cm 2, - da -6,60 m da p.c. fino a -10,00 m da p.c. un banco di terreni prevalentemente coesivi moderatamente consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 9,5 kg/cm 2, - da -10,00 m da p.c. fino a -17,00 m da p.c. terreni prevalentemente coesivi moderatamente consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 6,7 kg/cm 2, - da -17,00 m da p.c. fino a -18,40 m da p.c. terreni prevalentemente granulari poco addensati con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 27,0 kg/cm 2, Ravenna 7

9 - da -17,00 m da p.c. fino a -20,00 m da p.c. (massima profondità d investigazione) terreni prevalentemente coesivi consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 11,9 kg/cm 2. Il punto investigato con la prova penetrometrica statica CPT2 rileva: - da p.c. fino a -1,20 m da p.c. uno strato di terreni prevalentemente coesivi sovraconsolidati per essiccamento, dalla stagione particolarmente siccitosa, con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 62,4 kg/cm 2, - da -1,20 m da p.c. fino a -3,20 m da p.c. terreni prevalentemente coesivi moderatamente consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 9,0 kg/cm 2, - da -3,20 m da p.c. fino a -5,00 m da p.c. terreni coesivi consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 13,4 kg/cm 2, - da -5,00 m da p.c. fino a -18,80 m da p.c. un banco di terreni prevalentemente coesivi moderatamente consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 8,1 kg/cm 2, - da -18,80 m da p.c. fino a -20,20 m da p.c. terreni prevalentemente granulari moderatamente addensati con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 41,4 kg/cm 2, - da -20,20 m da p.c. fino a -22,80 m da p.c. terreni prevalentemente coesivi consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 16,1 kg/cm 2, - da -22,80 m da p.c. fino a -25,40 m da p.c. terreni prevalentemente granulari moderatamente addensati con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 46,2 kg/cm 2, - da -25,40 m da p.c. fino a -27,00 m da p.c. terreni prevalentemente coesivi consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 17,6 kg/cm 2, - da -27,00 m da p.c. fino a -28,00 m da p.c. terreni prevalentemente granulari moderatamente addensati con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 54,0 kg/cm 2, - da -28,00 m da p.c. fino a -30,00 m da p.c. (massima profondità d investigazionea) terreni prevalentemente coesivi molto consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 20,1 kg/cm 2. Il punto investigato con la prova penetrometrica statica CPT3 rileva: - da p.c. fino a -1,00 m da p.c. uno strato di terreni prevalentemente coesivi sovraconsolidati per essiccamento, dalla stagione particolarmente siccitosa, con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 27,3 kg/cm 2, - da -1,00 m da p.c. fino a -4,20 m da p.c. terreni prevalentemente coesivi consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 13,0 kg/cm 2, - da -4,20 m da p.c. fino a -5,00 m da p.c. terreni coesivi moderatamente consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 9,0 kg/cm 2, - da -5,00 m da p.c. fino a -6,00 m da p.c. un banco di terreni prevalentemente granulari poco addensati con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 21,0 kg/cm 2, Ravenna 8

10 - da -6,00 m da p.c. fino a -8,00 m da p.c. terreni prevalentemente coesivi moderatamente consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 7,3 kg/cm 2, - da -8,00 m da p.c. fino a -10,40 m da p.c. terreni prevalentemente coesivi consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 10,4 kg/cm 2, - da -10,40 m da p.c. fino a -18,80 m da p.c. un banco di terreni prevalentemente coesivi moderatamente consistenti con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 8,3 kg/cm 2, - da -18,80 m da p.c. fino a -20,00 m da p.c. (massima profondità d investigazionea) terreni prevalentemente granulari moderatamente addensati con un valore di resistenza alla punta Rp medio pari a 42,3 kg/cm 2. Per conoscere con adeguato dettaglio le caratteristiche lito-stratigrafiche relative ai primi metri di terreno investigato del sito allo studio, è stata effettuata un indagine geognostica con particolare riguardo per i terreni più superficiali fuori falda i quali risultano essere indecifrabili dalla sola penetrometria. Lo scrivente ha dunque eseguito n 1 sondaggio geognostico a distruzione di nucleo S1 con l ausilio di una sonda oleodinamica leggera munita di coclea 70 mm; i risultati dell indagine spinta a -5,00 metri di profondità rispetto al piano campagna, sono sintetizzate nella allegata scheda stratigrafica (SCHEDA 1). La stratigrafia del terreno rileva: - da p.c. fino a -0,80 m da p.c. argilla limosa molto consistente secca sovraconsolidata per essiccamento di color nocciola chiaro; - da -0,80 m da p.c. fino a -1,60 m da p.c. limo argilloso molto consistente sovraconsolidato per essiccamento di colore nocciola; - da -1,60 m da p.c. fino a -2,50 m da p.c. limo argilloso poco consistente di colore nocciola; - da -2,50 m da p.c. fino a -2,80 m da p.c. limo argilloso saturo molle di colore nocciola; - da -2,80 m da p.c. fino a -3,30 m da p.c. argilla limosa consistentente di colore nocciola con screziature rossastre; - da -3,30 m da p.c. fino a -4,50 m da p.c. argilla limosa consistente di colore grigio verde; - da -4,50 m da p.c. fino a -5,00 m da p.c. limo argilloso poco consistente. Ravenna 9

11 Sondaggio S1 Ravenna 10

12 SCHEDA 1 Da queste indagini e dalla fotointerpretazione aerea di immagini fotografiche in B/N del sito, si possono ricostruire i caratteri geomorfologici del sito. Ravenna 11

13 I terreni limosi argillosi ed argillosi limosi rilevati nel sondaggio S1 sono stati campionati a diverse profondità per analisi in laboratorio quali granulometria per la porzione più fine e limiti di atterberg. I campioni prelevati sono caratterizzati in Tabella 2.1. Campioni prelevati Profondità di prelievo (m da p.c.) C1 da -0,80m a -1,30m C2 da -2,00m a -2,40m C3 da -3,50m a -3,80m Tabella 2.1 Campioni disturbati prelevati nel sondaggio S1 I terreni campionati sono caratterizzati in Tabella 2.2. Campioni prelevati Profondità di prelievo (m da p.c.) Natura del campione C1 da -0,80m a -1,30m Limo argilloso molto consistente di colore nocciola C2 da -2,00m a -2,40m Limo argilloso poco consistente di colore nocciola C3 da -3,50m a -3,80m Argilla limosa consistente di colore grigio verde Tabella 2.2 Caratterizzazione campioni disturbati 2.3. CARATTERI GEOMORFOLOGICI La progressiva migrazione verso mare della linea di costa nel tardo olocene favorì lo sviluppo, a tergo dei sistemi di cordoni litorali, di un ampia pianura alluvionale, dominata da fiumi di provenienza appenninica. Quest area situata a sud del Primaro e delimitata ad est, e separata dal Mare Adriatico, per mezzo dei cordoni litoranei, era costituita da aree palustri e lagunari (valli) in cui sfociavano i principali fiumi della Romagna centro-occidentale. Il sito allo studio si colloca dunque in un area di delta fluviale in cui ambienti di sedimentazione diversi si sono frequentemente sovrapposti ed affiancati, con il risultato di avere una forte disomogeneita stratigrafica in senso sia verticale che orizzontale. Le facies deposizionali che hanno interferito l un l altra durante la progradazione dominante della linea di costa (accompagnata da eventi non rari di trasgressione marina), hanno visto ambienti marini, marinocostieri, fluviali, palustri succedersi alternando la deposizione di sedimenti di alta e di bassa energia idrodinamica. In FIGURA 2.5 si riporta uno stralcio della Carta Geomorfologica del PSC del Comune di Ravenna, reperita on-line, con la distribuzione delle varie forme morfologiche che contraddistinguono l area. Dalla carta emerge che l abitato di Villanova è situato su depositi di palude salmastra e laguna, caratterizzate da argille limose, argille, torbe e limi argillosi in strati da molto sottili a medi intercalati talvolta a lenti sabbiose fini. Ravenna 12

14 FIGURA 2.5 Particolare della Carta Geomorfologica Stralcio PSC comune di Ravenna ( Tematiche/Ambiente-Territorio-e-Mobilita/Urbanistica/Progettazione-Urbanistica/P.S.C.-Piano-Strutturale-Comunale) Ravenna 13

15 2.4. CARATTERI IDROGEOLOGICI La profondità della superficie di falda è stata rilevata nel sito di intervento all intero dei fori delle prove penetrometriche statiche CPT1, CPT2 e CPT3 in data 11/07/2012, a profondità rispettivamente di -1,70 m, - 2,70 m e -1,80 m dal p.c.. Il carattere coesivo degli strati rilevati nei primi 15/18 m dal p.c., fa presupporre che i sedimenti non siano sede di un acquifero freatico, ma che siano solo saturi di acque di infiltrazione con scarsa possibilità di circolazione negli interstizi del terreno. In FIGURA 2.6 si riporta uno stralcio della Carta di Drenaggio B.2.1 del Quadro Conoscitivo del PSC di Ravenna, reperita on-line, dalla carta emerge come l area non presenti difficoltà di drenaggio. FIGURA Stralcio della Carta di Drenaggio B.2.1 del Quadro Conoscitivo del PSC di Ravenna. ( Tematiche/Ambiente-Territorio-e-Mobilita/Urbanistica/Progettazione-Urbanistica/P.S.C.-Piano-Strutturale-Comunale) In FIGURA 2.7 si riporta uno stralcio della Carta delle Isofreatiche Drenaggio B.2.2.a del Quadro Conoscitivo del PSC di Ravenna, con riportato l andamento delle curve di ugual quota assoluta rispetto al livello medio mare; è possibile osservare dalla carta come l andamento delle curve sia diretto da sud verso nord. Ravenna 14

16 FIGURA Stralcio della Carta delle Isofreatiche B.2.2.a del Quadro Conoscitivo del PSC di Ravenna. ( Comunale) L abitato di Villanova è situato in prossimità di un importante corso d acqua quale il fiume Montone, situato più a sud del paese. In questa area non coesistono problemi legati a rischio idrogeologico dell area allo studio, dato che il fiume presenta criticità idrauliche nel settore sud del suo corso e non comprende quindi l abitato di Villanova posto appunto più a nord. In FIGURA 2.8 si riporta uno stralcio della carta perimetrazione aree a rischio idrogeologico stilata dalle autorità di bacino romagnole per il progetto di piano di bacino relativo al rischio idraulico ed idrico, che mostra come l area in esame non sia soggetta a particolari problematiche relative a rischio di allagamaneto da parte del fiume Montone. FIGURA Stralcio della Carta perimetrazione aree a rischio idrogeologico. Ravenna 15

17 3. ACQUISIZIONE DATI CON PROVE di LABORATORIO GEOTECNICO Nel sito in esame è stato eseguito un sondaggio geognostico S1 spinto fino alla profondità di -5,00 m da p.c. dal quale sono stati prelevati campioni a diverse profondità per l analisi in laboratorio geotecnico, in corrispondenza della CPT3. I terreni limosi argillosi ed argillosi limosi rilevati nel sondaggio S1 sono stati campionati a diverse profondità per analisi in laboratorio quali granulometria per la porzione più fine e limiti di atterberg. Sono stati prelevati dunque tre campioni C1, C2 e C3 prelevati rispettivamente da -0,80m a -1,30m, da - 2,00m a -2,40m e da -3,50m a -3,80m da p.c.. I campioni di laboratorio sono cosi caratterizzati in Tabella 3.1. Campioni prelevati Profondità di prelievo (m da p.c.) Natura del campione C1 da -0,80m a -1,30m Limo argilloso debolmente sabbioso marrone grigio C2 da -2,00m a -2,40m Limo argilloso debolmente sabbioso marrone giallo C3 da -3,50m a -3,80m Argilla con limo grigio marrone Tabella 3.1 Campioni sottoposti ad analisi di laboratorio 3.1. Analisi Granulometrica con il metodo del densimetro ASTM 151H - AGI 1994 Una terra è costituita da un insieme di grani di forma e dimensioni differenti. Scopo dell analisi granulometrica è quello di determinare la distribuzione percentuale dei grani, per massa, secondo le loro dimensioni. La determinazione va eseguita mediante crivelli e setacci per la frazione solida di dimensioni maggiori di 0,075 mm (ghiaie e sabbie), per quella di dimensioni inferiori (limi e argille) si ricorre all analisi con il metodo del densimetro. La distribuzione ottenuta viene rappresentata graficamente mediante una curva che prende il nome di Curva granulometrica (AGI, Raccomandazioni sulle prove geotecniche di laboratorio, 1994). L analisi granulometrica è stata effettuata sui campioni disturbati di terreno C1, C2 e C3 prelevati in sito nel sondaggio geognostico S1. In Tabella 3.2 si riporta la classificazione secondo norma USCS Litologia C1 0,80 / 1,30 m C2 2,00 / 2,40 m C3 3,50 / 3,80 m Ghiaia (>4,75 mm) 0 % 0 % 0 % Sabbia (4,76-0,075 mm) 7,0 % 4,9 % 0 % Limo (0,002 0,075mm) 69,4 % 69,7 % 47,9 % Argilla (<0,002 mm): 23,6 % 25,4 % 52,1 % Tabella Classificazione secondo USCS In FIGURA 3.1 si riporta la curva granulometrica dei 3 campioni analizzati, in ascissa si riporta il diametro delle particelle, espresso in mm, mentre in ordinata la percentuale di passante. Dalla curva granulometrica ottenuta per sedimentazione, si può distinguere la percentuale di argilla rispetto al limo ed alle sabbie. Ravenna 16

18 C1 C2 FIGURA Curva granulometrica campioni C3 Ravenna 17

19 3.2. Limiti di Atterberg (Norma CNR- UNI 10014) Il comportamento dei terreni a grana fine è fortemente influenzato dal contenuto d acqua nei pori. Diventa perciò molto importante sia conoscere il contenuto d acqua di un deposito naturale sia confrontare questo contenuto d acqua con alcuni valori di contenuto d acqua caratteristici, che costituiscono i limiti di comportamento del terreno stesso. I limiti di Atterberg sono dei contenuti di acqua determinati in laboratorio che rappresentano abbastanza bene dei passaggi critici di comportamento del terreno. Facendo aumentare con continuità il contenuto d acqua w si noterà che il terreno argilloso passa da quello di solido fragile a quello di semisolido, quindi a quello plastico e infine a quello fluido; a queste variazioni possono essere abbinate delle variazioni di risposta deformazionale del terreno. Il contenuto d acqua che separa il passaggio dal solido fragile al semisolido è detto limite di ritiro, quello dal semisolido al plastico è detto limite di plasticità, quello dallo stato plastico allo stato fluido è il limite di liquidità; la differenza fra il limite di liquidità e il limite di plasticità è detto indice di plasticità e indica il campo di contenuto d acqua nel quale il terreno è allo stato plastico. I limiti di Atterberg costituiscono una prova importante perché presentano una notevole fedeltà nei risultati sperimentali nonostante l apparecchiatura sperimentale di prova risulti molto semplice. L analisi è stata effettuata sui campioni di terreno C1, C2 e C3; i risultati sono riportati in Tabella 3.3. Limiti C1 0,80 / 1,30 m C2 2,00 / 2,40 m C3 3,50 / 3,80 m Umidità Naturale Wn 21% 25% 40% Limite Liquido LL 34% 34% 53% Limite Plastico LP 20% 23% 32% Indice Plastico IP 15% 11% 21% Indice di consistenza Ic 0, Tabella 3.3 Limiti di Atterberg 3.3. Determinazione del grado di saturazione L analisi è stata effettuata sui campioni di terreno C1, C2 e C3 per la determinazione dell indice dei vuoti per il calcolo dei cedimenti post-sismici nei terreni coesivi soffici. I risultati sono riportati in FIGURA 3.2. C1 C2 C3 FIGURA 3.2 Determinazione del grado di saturazione dei tre campioni Ravenna 18

20 4. DEFINIZIONE DEI PARAMETRI SISMICI 4.1. DATI DI AUSILIO PER LA PROGETTAZIONE SISMICA La Regione Emilia Romagna non è esente da attività sismo-tettonica. La sua sismicità può però essere definita media relativamente alla sismicità nazionale, poiché i terremoti storici hanno avuto magnitudo massima compresa tra 5,5 e 6 della scala Richter e intensità del IX-X grado della scala MCS. I maggiori terremoti (Magnitudo > 5,5) si sono verificati nel settore sud-orientale, in particolare nell Appennino Romagnolo e lungo la costa riminese. Altri settori interessati da sismicità frequente ma generalmente di minore energia (Magnitudo < 5,5) sono il margine appenninico-padano tra la Val d Arda e Bologna, l arco della dorsale ferrarese e il crinale appenninico (Note illustrative, Carta Sismotettonica della Regione Emilia Romagna, 2004). Atto di indirizzo, n 112 del 2 maggio 2007 La classificazione sismica introdotta con l Atto di Indirizzo e coordinamento tecnico per la microzonizzazione sismica della regione Emilia Romagna, prevede per il comune di Ravenna la seguente accelerazione massima orizzontale di picco al suolo, cioè per T=0, espressa in frazione dell accelerazione di gravità g (a gref ): Accelerazione PGA (Vs30<350m/sec) = 0,163 g suolo rigido (Vs30>800 m/sec) Per valori di V S30 fino a 300 m/s il fattore di amplificazione è F.A.=1,5. Lo spettro di risposta elastico caratteristico (Tempo di ritorno 475 anni, smorzamento del 5%) di questo terreno è riportato nella FIGURA 4.1.: accelerazione suolo A = 0,163 F.A. = 1,5 PGA(To)= 0,2445 g accelerazione spettrale F.A.*P.G.A. (g) 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 Periodo T (sec) Sa/a ref razione spettrale 0, ,24 0,040 1, ,34 0,070 1, ,43 0,100 2, ,56 0,150 2, ,64 0,200 2, ,66 0,300 2, ,60 0,400 1, ,45 0,500 1, ,35 0,750 0, ,23 1,000 0, ,16 1,500 0, ,09 2,000 0,2307 0,06 Spettro di risposta "Atto di indirizzo R.E.R." Comune di Ravenna RA accelerazione spettrale 0,00 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 Periodo T (sec) FIGURA 4.1 Spettro di risposta per il suolo rilevato a Ravenna Ravenna 19

21 Categoria di suolo di fondazione La categoria di suolo dipende dal valore di Vs 30. Il parametro Vs 30 rappresenta la media ponderata dei valori delle velocità dell onda di taglio S nei primi 30 m di sottosuolo indagato, matematicamente espressa da (eq. 1): dove, V s hi vi Vs 30 hi Vi : velocità media ponderata delle onde di taglio S, : spessore dello strato iesimo, : velocità delle onde di taglio S nello strato iesimo. Il valore di Vs 30 viene di seguito calcolato attraverso una correlazione con la prova penetrometrica statica CPT2 rif che raggiunge la profondità di -30,00 m da p.c.. Si ricorda che la Vs30 va calcolata dal piano di posa della fondazione. In FIGURA 4.2 è riportata un immagine con ubicazione delle prove. CPT1 CPT2 CPT3 S1 Indagini CPT eseguite nell area allo studio Sondaggio geognostico S FIGURA 4.2 Immagine con ubicazione CPT2 Ravenna 20

22 In letteratura esistono numerose correlazioni empiriche tra le misure di q c e di Vs 30 anche se il livello deformativo indotto nel terreno dalla penetrazione della punta penetrometrica provoca la rottura del materiale mentre le onde di taglio si propagano senza intaccare la struttura del terreno in condizioni di deformazioni praticamente elastiche. La correlazione utilizzata è stata proposta da Andrus et al. (2001) ed utilizza valori di q c e di Vs 30 normalizzati rispetto allo stato tensionale, in questa formula non viene tenuto conto dell attrito laterale fs e viene introdotto un coefficiente correttivo per l età del deposito che viene indicato con ASF. Questo coefficiente viene utilizzato per tenere conto delle diverse caratteristiche di deformabilità e tessitura dei terreni risalenti al periodo Pleistocenico rispetto ai più recenti depositi Olocenici. La correlazione è la seguente: V S1 ASF A q c 1N dove: q q p c a 1 ' c N pa v 0.5 resistenza alla punta normalizzata alla tensione verticale; V V p a 1 ' S S v 0.25 velocità corretta per tenere in conto lo stato tensionale verticale; ASF per depositi Olocenici = 1 (quali sono i depositi presenti nella pianura ferrarese alle profondità indagate) come suggerito da ANDRUS et al.; A e sono coefficienti empirici da calibrare sulla base delle misure di q c e di Vs disponibili; p a = pressione atmosferica. Nella Tabella 4.1 sono riportati i coefficienti A e. Argilla Limo Sabbia A Tabella 4.1 Coefficienti A (m/s) e Ravenna 21

23 Località: Villavova CPT di riferimento: Data esecuzione CPT: ######## profondità prova 30m 4 H T 1 n Falda: 2,7 m ANDRUS V V Hi H S30 Si / periodo fondamentale T1 = 0,68 sec i 1 168,45 m/sec media pesata delle velocità delle onde di taglio n 4 H i Dobry et al modificato in Linee Guida AGI 2005 i T1 1 periodo fondamentale T1 = 0,71 sec Vsi Somma dei periodi naturali di ciascuno strato VS30 normalizata VS30 prf. RP RP/RL Z1 Z2 DH mezzo strat litologia qc(kg/cm2) 'n(kg/cm2) A a V S1 i V S i DH/V S i n(kg/cm2) 'n(kg/cm2) H i * V S i 0, ,2 0,2 0,1 SABBIA 80 0,037 53,64 0,33 392,4 172,1 0,0 0,037-0, ,4 0, ,2 0,4 0,2 0,3 SABBIA 84 0,074 53,64 0,33 355,7 185,5 0,0 0,074-0, ,1 0, ,4 0,6 0,2 0,5 SABBIA 92 0,111 53,64 0,33 342,8 197,9 0,0 0,111-0, ,6 0, ,6 0,8 0,2 0,7 SABBIA 62 0,148 53,64 0,33 287,0 178,0 0,0 0,148-0, , ,8 1 0,2 0,9 SABBIA 46 0,185 53,64 0,33 250,7 164,4 0,0 0,185 0, ,9 1, ,2 0,2 1,1 LIMO 28 0,222 77,83 0,24 207,4 142,4 0,0 0,222 0, ,5 1, ,2 1,4 0,2 1,3 LIMO 14 0,259 77,83 0,24 172,4 123,0 0,0 0,259 0, ,6 1, ,4 1,6 0,2 1,5 LIMO 8 0,296 77,83 0,24 148,4 109,4 0,0 0,296 0, ,9 1, ,6 1,8 0,2 1,7 LIMO 6 0,333 77,83 0,24 136,5 103,7 0,0 0,333 0, , ,8 2 0,2 1,9 ARGILLA 10 0,37 80,64 0,28 176,6 137,7 0,0 0,37 0, ,5 2, ,2 0,2 2,1 LIMO 10 0,407 77,83 0,24 150,7 120,3 0,0 0,407 0, ,1 2, ,2 2,4 0,2 2,3 ARGILLA 7 0,444 80,64 0,28 155,8 127,2 0,0 0,444 0, ,4 2, ,4 2,6 0,2 2,5 SABBIA 11 0,481 53,64 0,33 133,5 111,2 0,0 0,481 0, ,2 2, ,6 2,8 0,2 2,7 LIMO 7 0,518 77,83 0,24 134,4 114,0 0,0 0,518 0, , ,8 3 0,2 2,9 SABBIA 8 0, ,64 0,33 116,5 101,7 0,0 0,555 0, ,3 3, ,2 0,2 3,1 LIMO 9 0, ,83 0,24 139,3 124,3 0,0 0,592 0, ,9 3, ,2 3,4 0,2 3,3 LIMO 12 0, ,83 0,24 147,8 134,6 0,0 0,629 0, ,9 3, ,4 3,6 0,2 3,5 LIMO 11 0, ,83 0,24 143,4 133,1 0,0 0,666 0, ,6 3, ,6 3,8 0,2 3,7 ARGILLA 12 0, ,64 0,28 166,9 157,7 0,0 0,703 0, , ,8 4 0,2 3,9 LIMO 18 0, ,83 0,24 158,8 152,5 0,0 0,74 0, ,5 4, ,2 0,2 4,1 LIMO 13 0, ,83 0,24 145,8 142,2 0,0 0,777 0, ,4 4, ,2 4,4 0,2 4,3 LIMO 15 0, ,83 0,24 149,8 148,3 0,0 0,814 0, ,7 4, ,4 4,6 0,2 4,5 ARGILLA 14 1, ,64 0,28 168,5 169,1 0,0 0,851 1, ,8 4, ,6 4,8 0,2 4,7 ARGILLA 14 1, ,64 0,28 167,3 170,0 0,0 0,888 1, , ,8 5 0,2 4,9 ARGILLA 12 1, ,64 0,28 159,1 163,7 0,0 0,925 1, ,7 5, ,2 0,2 5,1 ARGILLA 11 1, ,64 0,28 154,3 160,6 0,0 0,962 1, ,1 5, ,2 5,4 0,2 5,3 ARGILLA 6 1, ,64 0,28 129,4 136,2 0,0 0,999 1, ,2 5, ,4 5,6 0,2 5,5 LIMO 11 1, ,83 0,24 134,3 142,9 0,0 1,036 1, ,6 5, ,6 5,8 0,2 5,7 ARGILLA 6 1, ,64 0,28 127,9 137,5 0,0 1,073 1, , ,8 6 0,2 5,9 ARGILLA 6 1, ,64 0,28 127,2 138,1 0,0 1,11 1, ,6 6, ,2 0,2 6,1 LIMO 7 1, ,83 0,24 118,8 130,2 0,0 1,147 1, ,0 6, ,2 6,4 0,2 6,3 LIMO 8 1, ,83 0,24 122,1 135,1 0,0 1,184 1, ,0 6, ,4 6,6 0,2 6,5 LIMO 7 1, ,83 0,24 117,8 131,5 0,0 1,221 1, ,3 6, ,6 6,8 0,2 6,7 LIMO 6 1, ,83 0,24 113,0 127,3 0,0 1,258 1, , ,8 7 0,2 6,9 LIMO 12 1, ,83 0,24 133,0 150,9 0,0 1,295 1, ,2 7, ,2 0,2 7,1 ARGILLA 10 1, ,64 0,28 142,5 163,0 0,0 1,332 1, ,6 7, ,2 7,4 0,2 7,3 LIMO 8 1, ,83 0,24 119,7 138,1 0,0 1,369 1, ,6 7, ,4 7,6 0,2 7,5 LIMO 6 1, ,83 0,24 111,3 129,4 0,0 1,406 1, ,9 7, ,6 7,8 0,2 7,7 LIMO 6 1, ,83 0,24 110,9 129,8 0,0 1,443 1, , ,8 8 0,2 7,9 ARGILLA 5 1, ,64 0,28 115,4 136,0 0,0 1,48 1, ,2 8, ,2 0,2 8,1 LIMO 6 1, ,83 0,24 110,2 130,8 0,0 1,517 1, ,2 8, ,2 8,4 0,2 8,3 ARGILLA 6 2, ,64 0,28 120,5 144,0 0,0 1,554 2, ,8 8, ,4 8,6 0,2 8,5 ARGILLA 7 2, ,64 0,28 125,4 150,8 0,0 1,591 2, ,2 8, ,6 8,8 0,2 8,7 ARGILLA 7 2, ,64 0,28 124,9 151,2 0,0 1,628 2, , ,8 9 0,2 8,9 ARGILLA 7 2, ,64 0,28 124,5 151,7 0,0 1,665 2, ,3 9, ,2 0,2 9,1 ARGILLA 9 2, ,64 0,28 133,1 163,1 0,0 1,702 2, ,6 9, ,2 9,4 0,2 9,3 ARGILLA 10 2, ,64 0,28 136,7 168,5 0,0 1,739 2, ,7 9, ,4 9,6 0,2 9,5 LIMO 11 2, ,83 0,24 124,8 154,7 0,0 1,776 2, ,9 9, ,6 9,8 0,2 9,7 ARGILLA 8 2, ,64 0,28 127,6 159,1 0,0 1,813 2, , ,8 10 0,2 9,9 LIMO 13 2, ,83 0,24 129,2 162,0 0,0 1,85 2, ,4 10, ,2 0,2 10,1 LIMO 7 2, ,83 0,24 111,1 140,0 0,0 1,887 2, ,0 10, ,2 10,4 0,2 10,3 ARGILLA 6 2, ,64 0,28 116,6 147,8 0,0 1,924 2, ,6 10, ,4 10,6 0,2 10,5 LIMO 6 2, ,83 0,24 106,5 135,7 0,0 1,961 2, ,1 10, ,6 10,8 0,2 10,7 LIMO 6 2, ,83 0,24 106,3 136,0 0,0 1,998 2, , ,8 11 0,2 10,9 LIMO 6 2, ,83 0,24 106,0 136,4 0,0 2,035 2, ,3 11, ,2 0,2 11,1 LIMO 7 2, ,83 0,24 109,8 141,9 0,0 2,072 2, ,4 11, ,2 11,4 0,2 11,3 LIMO 7 2, ,83 0,24 109,5 142,3 0,0 2,109 2, ,5 11, ,4 11,6 0,2 11,5 LIMO 6 2, ,83 0,24 105,3 137,4 0,0 2,146 2, ,5 11, ,6 11,8 0,2 11,7 ARGILLA 6 2, ,64 0,28 114,4 150,0 0,0 2,183 2, , ,8 12 0,2 11,9 LIMO 8 3, ,83 0,24 112,3 147,9 0,0 2,22 3, ,6 12, ,2 0,2 12,1 LIMO 9 3, ,83 0,24 115,3 152,5 0,0 2,257 3, ,5 12, ,2 12,4 0,2 12,3 LIMO 8 3, ,83 0,24 111,8 148,6 0,0 2,294 3, ,7 12, ,4 12,6 0,2 12,5 ARGILLA 7 3, ,64 0,28 118,3 157,9 0,0 2,331 3, ,6 12, ,6 12,8 0,2 12,7 ARGILLA 6 3, ,64 0,28 113,0 151,5 0,0 2,368 3, , ,8 13 0,2 12,9 ARGILLA 7 3, ,64 0,28 117,7 158,5 0,0 2,405 3, ,7 13, ,2 0,2 13,1 LIMO 8 3, ,83 0,24 110,9 149,9 0,0 2,442 3, ,0 13, ,2 13,4 0,2 13,3 LIMO 7 3, ,83 0,24 107,2 145,5 0,0 2,479 3, ,1 13, ,4 13,6 0,2 13,5 ARGILLA 7 3, ,64 0,28 117,0 159,3 0,0 2,516 3, ,9 13, ,6 13,8 0,2 13,7 ARGILLA 7 3, ,64 0,28 116,7 159,6 0,0 2,553 3, , ,8 14 0,2 13,9 ARGILLA 8 3, ,64 0,28 120,9 165,9 0,0 2,59 3, ,2 14, ,2 0,2 14,1 LIMO 8 3, ,83 0,24 109,9 151,5 0,0 2,627 3, ,3 14, ,2 14,4 0,2 14,3 LIMO 8 3, ,83 0,24 109,7 151,7 0,0 2,664 3, ,3 14, ,4 14,6 0,2 14,5 LIMO 7 3, ,83 0,24 106,1 147,2 0,0 2,701 3, ,4 14, ,6 14,8 0,2 14,7 LIMO 7 3, ,83 0,24 105,9 147,5 0,0 2,738 3, , ,8 15 0,2 14,9 LIMO 8 3, ,83 0,24 109,2 152,6 0,0 2,775 3, ,5 15, ,2 0,2 15,1 LIMO 8 3, ,83 0,24 109,0 152,9 0,0 2,812 3, ,6 15, ,2 15,4 0,2 15,3 ARGILLA 8 3, ,64 0,28 119,2 167,8 0,0 2,849 3, ,6 15, ,4 15,6 0,2 15,5 LIMO 8 3, ,83 0,24 108,6 153,4 0,0 2,886 3, ,7 15, ,6 15,8 0,2 15,7 LIMO 8 4, ,83 0,24 108,4 153,7 0,0 2,923 4, , ,8 16 0,2 15,9 LIMO 9 4, ,83 0,24 111,4 158,4 0,0 2,96 4, ,7 16, ,2 0,2 16,1 ARGILLA 8 4, ,64 0,28 118,3 168,8 0,0 2,997 4, ,8 16, ,2 16,4 0,2 16,3 LIMO 7 4, ,83 0,24 104,5 149,6 0,0 3,034 4, ,9 16, ,4 16,6 0,2 16,5 ARGILLA 7 4, ,64 0,28 113,5 163,1 0,0 3,071 4, ,6 16, ,6 16,8 0,2 16,7 ARGILLA 8 4, ,64 0,28 117,7 169,5 0,0 3,108 4, , ,8 17 0,2 16,9 ARGILLA 8 4, ,64 0,28 117,5 169,7 0,0 3,145 4, ,9 17, ,2 0,2 17,1 ARGILLA 8 4, ,64 0,28 117,3 170,0 0,0 3,182 4, ,0 17, ,2 17,4 0,2 17,3 ARGILLA 8 4, ,64 0,28 117,1 170,2 0,0 3,219 4, ,0 17, ,4 17,6 0,2 17,5 ARGILLA 8 4, ,64 0,28 116,9 170,4 0,0 3,256 4, ,1 17, ,6 17,8 0,2 17,7 ARGILLA 9 4, ,64 0,28 120,6 176,4 0,0 3,293 4, , ,8 18 0,2 17,9 ARGILLA 10 4, ,64 0,28 124,0 181,9 0,0 3,33 4, ,4 18, ,2 0,2 18,1 ARGILLA 10 4, ,64 0,28 123,8 182,1 0,0 3,367 4, ,4 18, ,2 18,4 0,2 18,3 ARGILLA 11 4, ,64 0,28 126,9 187,3 0,0 3,404 4, ,5 18, ,4 18,6 0,2 18,5 LIMO 18 4, ,83 0,24 129,0 190,9 0,0 3,441 4, ,2 18, ,6 18,8 0,2 18,7 LIMO 20 4, ,83 0,24 132,2 196,1 0,0 3,478 4, , ,8 19 0,2 18,9 SABBIA 32 4, ,64 0,33 129,5 192,7 0,0 3,515 4, ,5 19, ,2 0,2 19,1 SABBIA 40 4, ,64 0,33 139,2 207,6 0,0 3,552 4, ,5 19, ,2 19,4 0,2 19,3 SABBIA 42 5, ,64 0,33 141,2 211,2 0,0 3,589 5, ,2 19, ,4 19,6 0,2 19,5 SABBIA 44 5, ,64 0,33 143,1 214,6 0,0 3,626 5, ,9 19, ,6 19,8 0,2 19,7 SABBIA 54 5, ,64 0,33 152,8 229,8 0,0 3,663 5, , ,8 20 0,2 19,9 SABBIA 56 5, ,64 0,33 154,4 232,8 0,0 3,7 5, ,6 Ravenna 22

24 20, ,2 0,2 20,1 LIMO 22 5, ,83 0,24 134,0 202,6 0,0 3,737 5, ,5 20, ,2 20,4 0,2 20,3 LIMO 17 5, ,83 0,24 125,8 190,7 0,0 3,774 5, ,1 20, ,4 20,6 0,2 20,5 ARGILLA 16 5, ,64 0,28 138,7 210,7 0,0 3,811 5, ,1 20, ,6 20,8 0,2 20,7 ARGILLA 17 5, ,64 0,28 140,8 214,5 0,0 3,848 5, , ,8 21 0,2 20,9 ARGILLA 18 5, ,64 0,28 142,9 218,2 0,0 3,885 5, ,6 21, ,2 0,2 21,1 ARGILLA 16 5, ,64 0,28 138,1 211,4 0,0 3,922 5, ,3 21, ,2 21,4 0,2 21,3 LIMO 17 5, ,83 0,24 125,1 192,0 0,0 3,959 5, ,4 21, ,4 21,6 0,2 21,5 LIMO 16 5, ,83 0,24 123,1 189,4 0,0 3,996 5, ,9 21, ,6 21,8 0,2 21,7 LIMO 15 5, ,83 0,24 121,1 186,7 0,0 4,033 5, , ,8 22 0,2 21,9 ARGILLA 14 5, ,64 0,28 132,3 204,5 0,0 4,07 5, ,9 22, ,2 0,2 22,1 ARGILLA 14 5, ,64 0,28 132,1 204,7 0,0 4,107 5, ,9 22, ,2 22,4 0,2 22,3 ARGILLA 14 5, ,64 0,28 131,9 204,9 0,0 4,144 5, ,0 22, ,4 22,6 0,2 22,5 LIMO 15 5, ,83 0,24 120,5 187,7 0,0 4,181 5, ,5 22, ,6 22,8 0,2 22,7 ARGILLA 20 5, ,64 0,28 145,4 226,9 0,0 4,218 5, , ,8 23 0,2 22,9 LIMO 30 5, ,83 0,24 142,1 222,1 0,0 4,255 5, ,4 23, ,2 0,2 23,1 LIMO 36 6, ,83 0,24 148,2 232,4 0,0 4,292 6, ,5 23, ,2 23,4 0,2 23,3 LIMO 30 6, ,83 0,24 141,7 222,7 0,0 4,329 6, ,5 23, ,4 23,6 0,2 23,5 ARGILLA 26 6, ,64 0,28 155,7 245,2 0,0 4,366 6, ,0 23, ,6 23,8 0,2 23,7 LIMO 30 6, ,83 0,24 141,4 223,2 0,0 4,403 6, , ,8 24 0,2 23,9 LIMO 20 6, ,83 0,24 128,2 202,7 0,0 4,44 6, ,5 24, ,2 0,2 24,1 LIMO 24 6, ,83 0,24 133,8 212,0 0,0 4,477 6, ,4 24, ,2 24,4 0,2 24,3 LIMO 46 6, ,83 0,24 156,2 248,1 0,0 4,514 6, ,6 24, ,4 24,6 0,2 24,5 LIMO 58 6, ,83 0,24 165,0 262,6 0,0 4,551 6, ,5 24, ,6 24,8 0,2 24,7 LIMO 60 6, ,83 0,24 166,2 265,0 0,0 4,588 6, , ,8 25 0,2 24,9 SABBIA 76 6, ,64 0,33 164,4 262,6 0,0 4,625 6, ,5 25, ,2 0,2 25,1 LIMO 82 6, ,83 0,24 178,8 286,3 0,0 4,662 6, ,3 25, ,2 25,4 0,2 25,3 SABBIA 82 6, ,64 0,33 168,1 269,7 0,0 4,699 6, ,9 25, ,4 25,6 0,2 25,5 ARGILLA 26 6, ,64 0,28 153,9 247,4 0,0 4,736 6, ,5 25, ,6 25,8 0,2 25,7 LIMO 22 6, ,83 0,24 130,0 209,4 0,0 4,773 6, , ,8 26 0,2 25,9 ARGILLA 14 6, ,64 0,28 129,1 208,4 0,0 4,81 6, ,7 26, ,2 0,2 26,1 ARGILLA 15 6, ,64 0,28 131,5 212,7 0,0 4,847 6, ,5 26, ,2 26,4 0,2 26,3 ARGILLA 14 6, ,64 0,28 128,8 208,8 0,0 4,884 6, ,8 26, ,4 26,6 0,2 26,5 ARGILLA 14 6, ,64 0,28 128,7 209,0 0,0 4,921 6, ,8 26, ,6 26,8 0,2 26,7 LIMO 16 7, ,83 0,24 119,9 195,0 0,0 4,958 7, , ,8 27 0,2 26,9 LIMO 20 7, ,83 0,24 126,3 205,9 0,0 4,995 7, ,2 27, ,2 0,2 27,1 SABBIA 30 7, ,64 0,33 119,2 194,7 0,0 5,032 7, ,9 27, ,2 27,4 0,2 27,3 SABBIA 44 7, ,64 0,33 135,1 221,1 0,0 5,069 7, ,2 27, ,4 27,6 0,2 27,5 SABBIA 56 7, ,64 0,33 146,1 239,5 0,0 5,106 7, ,9 27, ,6 27,8 0,2 27,7 SABBIA 60 7, ,64 0,33 149,3 245,2 0,0 5,143 7, , ,8 28 0,2 27,9 SABBIA 80 7, ,64 0,33 164,0 269,8 0,0 5,18 7, ,0 28, ,2 0,2 28,1 ARGILLA 20 7, ,64 0,28 141,0 232,5 0,0 5,217 7, ,5 28, ,2 28,4 0,2 28,3 ARGILLA 16 7, ,64 0,28 132,3 218,6 0,0 5,254 7, ,7 28, ,4 28,6 0,2 28,5 ARGILLA 17 7, ,64 0,28 134,5 222,5 0,0 5,291 7, ,5 28, ,6 28,8 0,2 28,7 ARGILLA 16 7, ,64 0,28 132,1 218,9 0,0 5,328 7, , ,8 29 0,2 28,9 ARGILLA 28 7, ,64 0,28 154,3 256,2 0,0 5,365 7, ,2 29, ,2 0,2 29,1 LIMO 28 7, ,83 0,24 135,6 225,6 0,0 5,402 7, ,1 29, ,2 29,4 0,2 29,3 LIMO 21 7, ,83 0,24 126,5 210,8 0,0 5,439 7, ,2 29, ,4 29,6 0,2 29,5 ARGILLA 18 7, ,64 0,28 136,0 226,9 0,0 5,476 7, ,4 29, ,6 29,8 0,2 29,7 ARGILLA 17 7, ,64 0,28 133,7 223,5 0,0 5,513 7, , ,8 30 0,2 29,9 ARGILLA 17 7, ,64 0,28 133,5 223,7 0,0 5,55 7, ,7 Diagramma di resistenza Qc (kg/cmq) profilo di velocità delle onde di taglio S (m/sec) Vs (m/sec) 0,0 180,0 360,0 540,0 0 Vs 30 hi, N V m i 1 S, i / sec profondità (m) profondità (m) C ate g. D Cate g. C Categ. B Ravenna 23

25 parametro. Il valore di Vs30 calcolato risulta: Vs30 = 168 m/s e quindi la Categoria di suolo è D. Tale valore và assunto con uno scarto di ±10%, come per tutti i metodi di acquisizione di tale Vs30 = 168 m/s Categoria di suolo D Con il foglio di calcolo redatto dallo scrivente, è stato stimato anche il periodo fondamentale T1 del deposito stratificato orizzontalmente, utilizzando le due correlazioni proposte da Dobry et alii, 1976, il metodo utilizza la seguente espressione: I due metodi utilizzano le seguenti espressioni: media pesata delle velocità delle onde di taglio: T 4H 1 = 0,68 sec V S V S n i 1 VSi Hi H somma dei periodi naturali di ciascuno strato T 2 1 = 0,71 sec n i 1 V Si H i H 3 Inoltre visto che l abitato di Villanova è situato tutto sulla medesima unità geologica per la classificazione della categoria di suolo si è fatto ricorso anche ad una indagine geofisica bibliografica eseguita poco più ad ovest del paese per la redazione del POC piano operativo comunale di Ravenna. In FIGURA 4.3 è riportato uno stralcio della CTR del comune di Ravenna con l ubicazione dell indagine geofisica n.35 eseguita poco più ad ovest rispetto all abitato di Villanova per la redazione del POC. Ravenna 24

26 FIGURA 4.3 Stralcio CTR ed ubicazione prova geofisica n.35 La prova bibliografica considerata è stata eseguita attraverso un indagine sismica passiva a stazione singola con metodologia HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio); questa tecnica è basata sui rapporti spettrali H/V e consente nel calcolare il rapporto degli spettri di Fourier del rumore sismico nel piano orizzontale H (generalmente lo spettro H viene calcolato come media degli spettri di Fourier delle componenti orizzontali NS ed EW ) e della componente verticale V. ( tremori_hvsr.htm) Queste indagini sono state eseguite mediante TROMINO e rielaborate mediante software GRILLA che ha consentito di determinare il valore di Vs 30. I risultati dell indagine sono di seguito riportati. Ravenna 25

27 Ravenna 26

28 Ravenna 27

29 Vs 30 h i i, N V 1 S, i m / sec Ravenna 28

30 Il valore di Vs30 calcolato risulta: Vs30 = 172 m/s e quindi anche in questo caso la Categoria di suolo è D. Vs30 = 172 m/s Categoria di suolo D Anche in questo caso si riscontra la stessa categoria di suolo di fondazione che dunque risulta essere D. Ravenna 29

31 Azioni simiche D.M. 14 gennaio 2008 La classificazione sismica introdotta dall OPCM 3519/2006, recepita dal D.M. 14/01/2008, prevede per questa zona del Comune di Ravenna una accelerazione massima orizzontale di picco al suolo, cioè per T=0 e su suolo rigido (Vs 30 >800m/sec), appartenente all intervallo 0,150 0,175, con una probabilità di superamento del 10% in 50 anni. Secondo il vigente D.M., gli spettri di risposta rappresentano delle componenti (orizzontale e verticale) delle azioni sismiche di progetto di un generico sito del territorio nazionale. In FIGURA 4.4 si riporta un particolare della mappa di pericolosità sismica redatta dall INGV, secondo la Tabella 1, allegata alle nuove Norme Tecniche per le Costruzioni. FIGURA 4.4 Carta pericolosità sismica, da progetto DCP INGV S1. fonte: Per la scelta della strategia di progettazione, il progettista procede in funzione delle caratteristiche dell opera progettata e definisce lo spettro di risposta. Ai fini della normativa, le forme spettrali sono definite, per ciascuna delle probabilità di superamento nel periodo di riferimento P VR, a partire dai valori dei seguenti parametri su sito di riferimento rigido orizzontale: a g F o accelerazione orizzontale massima al sito; valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale T* C periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accelerazione orizzontale. In allegato alla norma per tutti i siti italiani, sono forniti i valori di ag, Fo e T*C necessari per la determinazione delle azioni sismiche. Nella Tabella 4.2 tratta dalla normativa si riportano i valori di probabilità di superamento per i diversi stati limiti a cui si può spingere la progettazione. Tabella D.M Probabilità di superamento P VR al variare dello stato limite considerato Ravenna 30

32 Di seguito si riportano i parametri sismici calcolati secondo un approccio sito dipendente. Come indicato nell Allegato A del D.M. 14 gennaio 2008, si possono ottenere i valori dei suddetti parametri spettrali (ag, F 0 e T*c) del sito in esame utilizzando come riferimento le informazioni disponibili nel reticolo di riferimento (FIGURA 4.5). FIGURA 4.5 vertici della griglia di riferimento (fonte: Si valutano i parametri spettrali ag, F0 e T*c per il sito di progetto (approccio sito-dipendente ) a titolo esemplicativo considerando l amplificazione stratigrafica e topografica (T1) (Cap. 3.2 del D.M.2008) la categoria del sottosuolo (D) e la classe d uso della costruzione (II) (Cap. 2.4 del D.M. 2008). Parametri sismici Tipo di elaborazione: Stabilità dei pendii e fondazioni Sito in esame. latitudine: 44, longitudine: 12, Classe: 2 Vita nominale: 50 Siti di riferimento Sito 1 ID: Lat: 44,3766Lon: 12,0916 Distanza: 2262,534 Sito 2 ID: Lat: 44,3774Lon: 12,1615 Distanza: 3384,747 Sito 3 ID: Lat: 44,4274Lon: 12,1604 Distanza: 6071,862 Sito 4 ID: Lat: 44,4266Lon: 12,0905 Distanza: 5522,322 Ravenna 31

33 Parametri sismici Categoria sottosuolo: D Categoria topografica: T1 Periodo di riferimento: 50anni Coefficiente cu: 1 Operatività (SLO): Probabilità di superamento: 81 % Tr: 30 [anni] ag: 0,052 g Fo: 2,447 Tc*: 0,262 [s] Danno (SLD): Probabilità di superamento: 63 % Tr: 50 [anni] ag: 0,064 g Fo: 2,463 Tc*: 0,277 [s] Salvaguardia della vita (SLV): Probabilità di superamento: 10 % Tr: 475 [anni] ag: 0,172 g Fo: 2,491 Tc*: 0,287 [s] Prevenzione dal collasso (SLC): Probabilità di superamento: 5 % Tr: 975 [anni] ag: 0,226 g Fo: 2,459 Tc*: 0,290 [s] Coefficienti Sismici SLO: Ss: 1,800 Cc: 2,440 St: 1,000 Kh: 0,019 Kv: 0,009 Amax: 0,910 Beta: 0,200 SLD: Ss: 1,800 Cc: 2,380 St: 1,000 Kh: 0,023 Ravenna 32

34 Kv: 0,012 Amax: 1,135 Beta: 0,200 SLV: SLC: Ss: 1,760 Cc: 2,330 St: 1,000 Kh: 0,073 Kv: 0,036 Amax: 2,970 Beta: 0,240 Ss: 1,570 Cc: 2,320 St: 1,000 Kh: 0,099 Kv: 0,050 Amax: 3,483 Beta: 0,280 (Amax/g=0,303) Geostru software - Magnitudo di progetto Nella FIGURA 4.6 sono riportati i sismi che hanno colpito in un raggio di 30 km attorno al sito di intervento, tra la provincia di Ferrara, Forlì-Cesena e quella di Ravenna in tempi storici. FIGURA 4.6 : sismi che hanno colpito l area in esame in un raggio di 50 km (Fonte: Ravenna 33

35 In FIGURA 4.7 è visibile il grafico di disaggregazione, in cui si riporta il contributo percentuale alla pericolosità delle diverse coppie di magnitudo e distanza, con cui si individua la coppia di valori che domina lo scenario sismico. FIGURA Grafico di disaggregazione Dunque la magnitudo massima attesa nei tempi di ritorno adottati è di 4,99 Mw, ovvero 5,00 Mw, con una distanza epicentrale di 9,470 km circa. Conservativamente si utilizzerà una magnitudo di 6,14 Ravenna 34

36 4.2. ANALISI DI III LIVELLO - LIQUEFAZIONE DELLE SABBIE L obiettivo della riduzione del rischio sismico passa anche per l analisi delle componenti territoriali che possono innescare fenomeni negativamente impattanti con le strutture antropiche e la loro sicurezza. Vale comunque la pena evidenziare che laddove sono presenti i caratteri predisponenti, non è detto che si possano realizzare le condizioni di cause scatenanti; ovvero un terreno sabbioso può avere tutti i requisiti granulometrici e di addensamento per liquefarsi, ma nell area non si verificherà un sisma con energia sufficiente ad indurre liquefazione. In particolare vengono ritenuti motivi di esclusione dalla verifica a liquefazione, la verifica di almeno una di queste circostanze: 1. Eventi sismici attesi di magnitudo di momento Mw inferiore a 6 e durata inferiore a 15 sec. ( La Liquefazione del terreno in condizioni sismiche Crespellani, Nardi, Simoncini Zanichelli 1988). 2. Accelerazioni massime attese al piano campagna in condizioni free-field minori di 0,1g; 3. Accelerazioni massime al paino campagna in condizioni free-field minori di 0,15g e terreni con caratteristiche ricadenti in una delle tre seguenti categorie: frazione di fine, FC, superiore al 20%, con indice di plasticità PI>10; FC 35% e resistenza (N 1 ) 60 >20; FC 5% e resistenza (N 1 ) 60 >25 Dove (N 1 ) 60 è il valore normalizzato della resistenza penetrometrica della prova SPT. 4. Distribuzione granulometrica esterna alle zone indicate nella FIGURA 4.8 da distinguere i materiali in funzione del coefficiente di uniformità U c <3,5 o U c >3,5. 5. Profondità media stagionale della falda superiore ai 15m dal piano campagna. 6. Copertura di strati superficiali non liquefacibili con spessore maggiore di 3m, oppure con spessore maggiore di 5m per magnitudo maggiori di M>7. 7. Un ulteriore motivo di esclusione dalla verifica di liquefazione è dato dal valore della densità relativa Dr del deposito. Gibbs ha eseguito diversi studi su risultati di vari autori stabilendo che una densità relativa pari a 70% è valore limite tra terreni liquefacibili e non liquefacibili ( Manuale di geotecnica per l ingegneria civile di Nunziante Marino, Maggioli Editore, 2006), di conseguenza tutti i terreni con Dr > 70% vengono automaticamente esclusi dalla verifica alla liquefazione. FIGURA Fasce granulometriche per la valutazione preliminare della suscettibilità alla liquefazione di un terreno Ravenna 35

37 Per la verifica della liquefazione delle sabbie è stato utilizzato un software di calcolo che analizzando ogni strato da 20 cm individuato dalle prove CPT, ne verifica la potenzialità di liquefazione. Ai fini del calcolo è stata considerata la prova penetrometrica statica CPT2 rif Utilizzando i dati di input visualizzati in FIGURA 4.9, se ne deduce che nell area di studio il fenomeno della liquefazione non è un effetto di sito atteso. FIGURA 4.9: Dati input e metodi di calcolo adottati. In FIGURA 4.10, si riporta un diagramma CSR, qc 1 N, cs, in cui si schematizzano i comportamenti di liquefazione degli strati esaminati. FIGURA 4.10 Diagramma per la stima della resistenza normalizzata alla liquefazione CRR di un terreno sabbioso saturo in funzione della percentuale di fini FC e sulla base dei valori q c corretti. Ravenna 36

38 Dei calcoli effettuati si riporta solo la sintesi dei risultati finali. Inoltre è stato verificato l indice del potenziale di liquefazione, I L, definito dalla seguente relazione: 20 0 I L F( z) w( z) dz, in cui z è la profondità dal piano di campagna in metri e w(z)=10-0.5z Ad una quota z il fattore F(z)=F vale: F 1 F L se F L 1.0 F 0 se F L >1.0 dove F L è il fattore di sicurezza alla liquefazione alla quota considerata. Con il software si calcola, per i primi -20,00 m da p.c. il valore del potenziale di liquefazione per tutti gli strati incoerenti (Metodo Iwasaki). In base alla Tabella 4.3 e 4.4 si può affermare che il potenziale di liquefazione è basso. Potenziale Liquefazione I PL Classificazione I PL = 0 Non liquefacibile 0 < I PL 2 Basso 2 < I PL 5 Moderato 5 < I PL 15 Alto I PL 15 Molto Alto Tabella 4.3 Classificazione indice potenziale liquefazione CPT Potenziale Liquefazione I PL CPT2 0,03 Tabella 4.4 Potenziale liquefazione 4.3. ANALISI III LIVELLO - CALCOLO CEDIMENTI POSTSISMICI TERRENI GRANULARI Dell elaborazione completa dei cedimenti post sismici si riporta solo il risultato finale; sono stati stimati i cedimenti postsismici nei banchi sabbiosi rilevati con la prova penetrometrica CPT2 con rif Dalle elaborazioni informatiche, si ricava che con una Magnitudo di 6.14, solo alcuni dei livelli hanno il fattore di resistenza alla liquefazione inferiore a 1,25 (EC-8), determinando cedimenti post sismici nei terreni granulari pari a 2,25 per la CPT2 (Tabella 4.5). CPT Cedimenti postsismici (cm) CPT2 2,25 Tabella 4.5 Cedimenti post-sismici Ravenna 37

39 4.4. ANALIDI III LIVELLO - CALCOLO CEDIMENTI POSTSISMICI NEI TERRENI COESIVI SOFFICI Per l Atto di Indirizzo nr.112/2007, nei depositi coesivi molto soffici (cu 70kPa) e plastici (Ip 30%) u in cui si prevede un incremento delle pressioni interstiziali 0. 3 durante il terremoto di riferimento deve ' 0 essere stimato il cedimento di riconsolidazione conseguente alla dissipazione delle pressioni interstiziali accumulatesi durante il terremoto. Tale rapporto può essere valutato dal grafico riportato in FIGURA 4.11 in funzione della deformazione indotta dal terremoto di progetto negli strati di terreno. Tale deformazione è valutabile utilizzando la seguente espressione: 1 deformazione (%) max 0.65 ag,rif S v0 rd G eq. (3.2) Il significato dei termini che compaiono nella eq. 3.2 è: a g rif = accelerazione di riferimento per il comune allo studio (Ravenna a rif =0,163g); S= fattore di amplificazione funzione della velocità di propagazione delle onde di taglio Vs e dunque della stratigrafia dei terreni (nel caso in esame F.A.=1,5); vo = carico litostatico in termini di tensioni totali; rd= 1-0,00765z (Youd, et al., 2001); G= valore ridotto di Go funzione dell accelerazione a max ; Go= modulo di taglio alle piccole deformazioni. FIGURA 4.11: Valore del rapporto di pressione interstiziale ru in funzione della deformazione di taglio massima indotta dal terremoto Nel sito in esame è stato eseguito un sondaggio geognostico S1 spinto fino alla profondità di -5,00 m da p.c. dal quale sono stati prelevati tre campioni disturbati di terreno C1, C2 e C3 a diverse profondità per l analisi in laboratorio geotecnico. Per il calcolo dei cedimenti post-sismici per terreni coesivi soffici dunque lo scrivente ritiene che il campione disturbato di terreno C3 sia il più rappresentativo dei sedimenti coesivi immersi in falda dalla profondità di -3,00 m da p.c. a -4,20 m da p.c.. Ravenna 38

40 In FIGURA 4.12 viene riportato il diagramma di resistenza della prova penetrometrica CPT3, eseguita in corrispondenza del sondaggio S1 con evidenziato lo strato rappresentativo per ogni campione prelevato. CPT3 rif ,80 m 2,00 m 3,00 m 4,20 m C1 C2 C3 Limo argilloso debolmente sabbioso marrone giallo Limo argilloso debolmente sabbioso marrone giallo Argilla con limo grigio marrone FIGURA 4.12 Diagramma di resistenza CPT3 con suddivisione strati I campioni sono stati sottoposti a prove di laboratorio quali Limiti di Atterberg e determinazione del grado di saturazione per la determinazione del indice dei vuoti per l esecuzione del calcolo dei cedimenti postsismici per terreni coesivi soffici. Dalle prove di laboratorio per quanto riguarda i Limiti di Atterberg è emerso che nessuno dei tre campioni analizzati ha l indice plastico superiore od uguale a 30% come riportato in Tabella 4.6. Limiti C1 0,80 / 1,30 m C2 2,00 / 2,40 m C3 3,50 / 3,80 m Indice Plastico IP 15% 11% 21% Tabella 4.6 Indice plastico dei 3 campioni I campioni sono dunque caratterizzati da un indice plastico IP inferiore a 30% con valori di 15% per il C1, 11% per il C2 e 21% per il C3, pertanto non sono soddisfatte le condizioni iniziali di calcolo ( IP 30 e Cu 70 kpa), quindi non risulta necessario effettuare la stima dei cedimenti post sismici. Il valore di IP risulta così basso in quanto non si tratta di terreni coesivi puri, ma di terreni argillosi limosi e limosi argillosi. Anche procedendo al calcolo l entità del cedimento risulterebbe così esigua da poter essere considerata trascurabile. Ravenna 39

41 5. MODELLAZIONE GEOTECNICA Uno dei motivi di pericolosità geologica del territorio, deriva in questi luoghi, dall interazione tra opere di fondazione e terreni compressibili, su cui le costruzioni in elevazione possono creare condizioni di instabilità del complesso opera-terreno. Si rende quindi necessario fare alcune valutazioni per verificare le caratteristiche meccaniche dei terreni di fondazione, utilizzando in via indicativa, i dati derivabili dalle indagini specifiche eseguite per la modellazione geologica. Sono state dunque considerate le tre prove penetrometriche statiche CPT1, CPT2 e CPT3 spinte rispettivamente fino alla profondità di -20,00 m, -30,00 m e -20,00 m dal p.c., con rif In FIGURA 5.1 viene riportata l ubicazione delle prove penetrometriche statiche. CPT1 CPT2 CPT3 S1 Indagini CPT eseguite nell area allo studio Sondaggio geognostico S FIGURA 5.1 Stralcio planimetrico con ubicazione prove Gli spessori di terreno sotto le fondazioni da prendere in particolare considerazione sono ricavati dalla formula di Meyerhof (1953): H= 0,5 B tg (45 + /2) dove H è la profondità a cui si spinge il cuneo di terreno solidale con la fondazione. Inoltre vanno valutate le resistenze alla punta presenti negli spessori di terreno in cui l incremento di carico q è superiore al 20% del carico litostatico esistente (EC-7), per la stima del volume significativo. Ravenna 40

42 5.1. ACQUISIZIONE DATI CON PROVE PENETROMETRICHE STATICHE L'esecuzione della prova penetrometrica è avvenuta con un Penetrometro Statico Olandese tipo Gouda (tipo meccanico), con dispositivo idraulico di spinta da 12 tonn fornito di punta telescopica tipo Begemann per il rilievo della resistenza alla punta Rp e dell attrito laterale locale Rl, avente un area di 10 cm 2, angolo 60, velocità di avanzamento 2 cm/sec. Si allegano i diagrammi delle resistenze dal cui confronto si possono evincere le differenze di comportamento dei terreni nei vari strati incontrati. Nei diagrammi di resistenza relativi alla prova statica sono riportati, per ogni 20 cm di avanzamento, i valori di resistenza all infissione della punta del penetrometro (Rp in Kg/cm 2 ), i valori di resistenza di attrito laterale locale (Rl in kg/cm 2 ) ed i valori del rapporto di Begemann Rp/Rl che permettono una stima della granulometria dei terreni attraversati. Nelle colonne stratigrafiche, redatte in base al diagramma di Schmerton relativo al rapporto Rp/ (Rp/Rl), sono evidenziate le successioni litologiche incontrate nel corso della prova. Sono inoltre riportate le valutazioni litologiche basate sul rapporto Rp/Rl secondo Begemann (1965) e secondo le raccomandazioni A.G.I: (1977), insieme alle valutazioni stratigrafiche fornite da Schmertmann (1978) ricavate dai valori di Rp e FR = (Rl/Rp)% (vedi anche legenda allegata). Le caratteristiche geotecniche dei terreni ricavate dai risultati della penetrometria statica sono riportate in tabella (parametri geotecnici). Nelle tabelle viene fatta distinzione fra i terreni di natura coesiva e quelli di natura granulare. Per i terreni di natura coesiva vengono riportati, per ogni 20 cm di profondità, i valori di resistenza all infissione della punta del penetrometro Rp (kg/cm 2 ), del rapporto Rp/Rl, del peso di volume (t/m 3 ), della tensione verticale geostatica del terreno (t/m 3 ), della coesione non drenata (Cu kg/cm 2 ), del grado di sovraconsolidazione OCR, dei moduli di deformazione non drenati Eu50 ed Eu25 (kg/cm 2 ) corrispondenti rispettivamente ad un grado di mobilitazione dello sforzo deviatorico pari al 50 e 25 %, del modulo di deformazione edometrico Mo (kg/cm 2 ). Per i terreni di natura granulare vengono riportati, per ogni 20 cm di profondità, i valori di resistenza all infissione della punta del penetrometro Rp (kg/cm 2 ), della densità relativa Dr (%), dell angolo di attrito interno efficace, dell accelerazione al suolo che può causare liquefazione Amax/g con g = accelerazione di gravità, dei moduli di deformazione drenati E 50 ed E 25 (kg/cm 2 ) e del modulo di deformazione edometrico Mo (kg/cm 2 ). Nella legenda allegata vi sono ulteriori informazioni sui parametri geotecnici e sugli autori. Nella Tabella 5.1 si riportano i parametri geotecnici medi per strati pseudomogenei rilevati con le tre prove penetrometriche statiche: CPT1 (Rif ) strato Rp media Rp min Cu media C media Mo Dr. Eu50 E 50 (m da p.c.) (kg/cm 2 ) (kg/cm 2 ) (t/m 3 ) (kg/cm 2 ) (kg/cm 2 ) (kg/cm 2 ) % my (kg/cm 2 ) (kg/cm 2 ) 0,00 1,20 26, ,85 0,49 0,024 44, , ,20 2,80 9,00 5 1,77 0,44 0,022 36, , ,80 6,60 15, ,95 0,68 0, , , ,60 10,00 9,50 6 1,86 0,46 0,023 38, , ,00 17,00 6,70 6 1,77 0,34 0,017 29, , ,00 18,40 27, , , ,40 18,40 20,00 11,90 9 1,90 0,56 0,028 47, ,60 -- Ravenna 41

43 CPT2 (Rif ) strato (m da p.c.) Rp media (kg/cm 2 ) Rp min (kg/cm 2 ) (t/m 3 ) Cu media (kg/cm 2 ) Cu media (kg/cm 2 ) Mo (kg/cm 2 ) Dr. % my Eu50 (kg/cm 2 ) E 50 (kg/cm 2 ) 0,00 1,20 62, ,85 Terreni coesivi sovraconsolidati per essiccamento 1,20 3,20 9,00 6 1,85 0,44 0,022 37, , ,20 5,00 13, ,93 0,62 0,031 53, ,00 18,80 8,10 5 1,80 0,40 0,020 33, , ,80 20,20 41, , , ,00 20,20 22,80 16, ,95 0,70 0,035 62, , ,80 25,40 46, , , ,00 25,40 27,00 17, ,94 0,73 0,036 66, , ,00 28,00 54, , , ,80 28,00 30,00 20, ,95 0,79 0,039 73, ,00 -- CPT3 (Rif ) strato (m da p.c.) Rp media (kg/cm 2 ) Rp min (kg/cm 2 ) (t/m 3 ) Cu media (kg/cm 2 ) Cu media (kg/cm 2 ) Mo (kg/cm 2 ) Dr. % my (kg/cm 2 Eu50 E 50 (kg/cm 2 ) ) 0,00 1,00 45, ,85 Terreni coesivi sovraconsolidati per essiccamento 1,00 4,20 13,30 7 1,90 0,60 0,030 52, , ,20 5,00 9,00 6 1,79 0,44 0,022 35, , ,00 6,00 21, , , ,00 6,00 8,00 7,30 6 1,86 0,37 0,018 27, , ,00 10,40 10,40 8 1,90 0,51 0,025 42, , ,40 18,80 8,30 5 1,77 0,41 0,020 33, , ,80 20,00 42, , , ,50 Tabella 5.1 Parametri geotecnici La superficie della falda freatica è stata rilevata il 11/07/2012 nei fori delle prove rispettivamente alla profondità di -1,70 m, -2,70 m e -1,80 m da p.c.. (*)I terreni rilevati in sito nel primo metro di profondità quindi fuori falda sono di natura incerta. Probabilmente sono terreni di origine coesiva sovraconsolidati per essiccamento considerando la stratigrafia della prova eseguita. Quindi per i parametri geotecnici di questo strato sono stati conservativamente presi i parametri dello strato posto al di sotto immerso in falda e quindi più affidabile per questo tipo di prove. Sarebbe necessario un sondaggio per una maggiore esattezza nel riconoscimento litologico. N.B. Non esistono correlazioni tra i valori di Rp ed Rl ed il parametro della Coesione efficace C, per cui i valori indicati in tabella sono del tutto indicativi, scelti conservativamente pari al 5% del valore della Cu. Le verifiche della capacità portante eseguite in condizioni non drenate non necessitano comunque di questo parametro, per cui si omette di fare un carotaggio per prelevare campioni indisturbati al fine di eseguirci delle prove triassiali, unico strumento per ricavare i valori di c e f in condizioni drenate ANALISI DI FATTIBILITÀ GEOTECNICA Questa relazione è di modellazione geologica. Allo stato attuale non ci sono dati e informazioni sufficienti per eseguire dei calcoli geotecnici mirati alle strutture che verranno qui realizzate. Si riporta di seguito, a titolo del tutto esemplificativo, una stima approssimativa della capacità portante e dei cedimenti nel caso di platea e di trave rovescia di fondazione. Il volume significativo per una platea delle dimensioni ipotetiche di 6,00 m x 12,00 m, con carico di esercizio pari a q es. = 0,35 kg/cm 2 risulta essere circa -7,00 m dal piano di fondazione; mentre per una trave rovescia con B=1,50 m, caricata con q es. = 0,80 kg/cm 2 (circa Kg/ml), risulta essere circa -5,40 m dal piano di fondazione. Ravenna 42

44 PLATEA Si riportano i calcoli nel caso ipotetico di platea di fondazione. Le dimensioni ipotetiche della platea sono 6,00 m x 12,00 m; la profondità di posa è raccomandabile ad almeno -0,40 m dal p.c.; il peso di volume sopra falda è di 1,85t/m 3, mentre il peso di volume sotto falda è 0,90 t/m 3 ; le accelerazioni attese sono, come calcolato, 0,172g e l amplificazione è 1,76; la coesione è conservativamente scelta pari a 0,40 kg/cm 2 ed è rappresentativa generalmente dei terreni coesivi rilevati nelle tre stratigrafie delle prove penetrometriche realizzate in sito, mentre l angolo di attrito dei terreni è pari a 0. Il calcolo della capacità portante varia a seconda della posizione dei vari lotti dato che la stratigrafia delle prove in possesso dallo scrivente sono eterogenee superficialmente e dunque per ogni fabbricato andrà valutata, così come previsto al Cap. 6 del D.M. 14/01/2008, intesa come verifica dell interazione tra l opera di progetto, la sua fondazione ed il terreno in cui si posa. Si riportano i calcoli: per l approccio tradizionale, con il calcolo del carico ultimo e del carico di sicurezza, ottenuto applicando il fattore di sicurezza prescritto F=3 (D.M. 11/03/1988); per l Approccio 1, combinazione M1+R1 (D.M. 14/01/2008) per l Approccio 1, combinazione M2+R2 (D.M. 14/01/2008) per l Approccio 2, combinazione M1+R3 (D.M. 14/01/2008) Il progettista valuterà le varie combinazioni sulle azioni per verificare ogni volta che siano inferiori alle resistenze del sistema. Si riportano ora le formule adottate per il calcolo: Ravenna 43

45 Per i terreni coesivi, la formula da utilizzare diventa: I parametri s c, d c, i c, b c e g c vengono calcolati con le formule di seguito riportate: Ravenna 44

46 Sostituendo con i parametri sitospecifici, si ottiene: CALCOLO DELLA CAPACITA' PORTANTE (HANSEN, 1970) q ulr 5,14 c (1 s' d ' i' b' g' ) z q Dati del terreno u F=0 coesione non drenata cu= 4,00 t/m 2 coesione non drenata cu correttag M = 2,86 t/m 2 profondità falda freatica da p.c. = 2,00 m peso di volume sopra Df= 1,85 t/m 3 g x D f = 0,74 t/m 2 Dati della fondazione larghezza B = 6,00 m lunghezza L = 12,00 m profondità di posa Df = 0,40 m k=d/b= 0,07 carico normale permanente N= 217 tonn carico normale accidentale N= 35 carico orizzontale H= 0 tonn momento M= 0 tonn/m larghezza B'= 6,00 lunghezza L'= 12,00 angolo di inclinazione del piano di fondazione h = 0 angolo di inclinazione del pendiob = 0 Dati sull'azione sismica T=0 suolo cat. A Ag max /g= 0,172 Categoria di suolo = D Ss= 1,76 St= 1 S= 1,76 accelerazione massima attesa al sito= 0,303 g c c c c c Verifica della portata del complesso fondazione-terreno s' c fattore di forma = 0,100 d' c fattore di profondità = 0,027 i' c fattore di inclinazione del carico = 0,000 i' c fattore di inclinazione del caricog M = 0,000 b' c fattore di inclinazione del piano di fondazione = 0 g'c fattore di inclinazione del pendio = 0 z c fattore correttivo per il sisma = 0,973 b coefficiente di riduzione di A max /g = 0,28 q ult = 23,28 t/m 2 0,2 0-1,5-1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5-0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2-1,4-1,6 soluzione di Prandtl Nc=2+p=5,14 Approccio tradizionale carico di sicurezza q.sic = 7,76 t/m 2 Rd= 558,62 tonn Ed= 252,00 tonn VERIFICATO F=3 Approccio 1 combinazione A1+M1+R1 g cu =1 g R =1 capacità portante M1+R1= 23,28 t/m 2 Rd= 1675,87 tonn Ed= 334,6 tonn VERIFICATO combinazione A2+M2+R2 g cu =1,4 g R =1,8 capacità portante M2+R2= 9,35 t/m 2 Rd= 673,48 tonn Ed= 262,5 tonn VERIFICATO Approccio 2 combinazione A1+M1+R3 g cu =1 g R =2,3 capacità portante M1+R3= 10,12 t/m 2 Rd= 728,64 tonn Ed= 334,6 tonn VERIFICATO Ravenna 45

47 TRAVE ROVESCIA Si riportano i calcoli nel caso ipotetico di trave rovescia di fondazione. Le dimensioni ipotetiche della trave sono B=1,50 m; la profondità di posa è raccomandabile ad almeno -0,60 m dal p.c.; il peso di volume sopra falda è di 1,85t/m 3, mentre il peso di volume sotto falda è 0,90 t/m 3 ; le accelerazioni attese sono, come calcolato, 0,172g e l amplificazione è 1,76; la coesione è conservativamente scelta pari a 0,40 kg/cm 2 ed è rappresentativa generalmente dei terreni coesivi rilevati nelle tre stratigrafie delle prove penetrometriche realizzate in sito, mentre l angolo di attrito dei terreni è pari a 0. Il calcolo della capacità portante varia a seconda della posizione dei vari lotti dato che la stratigrafia delle prove in possesso dallo scrivente sono eterogenee superficialmente e inoltre varia la geometria del fabbricato in progetto. Sostituendo con i parametri sitospecifici, si ottiene: CALCOLO DELLA CAPACITA' PORTANTE (HANSEN, 1970) q ulr 5,14 c (1 s' d ' i' b' g' ) z q Dati del terreno u F=0 coesione non drenata cu= 4,00 t/m 2 coesione non drenata cu correttag M = 2,86 t/m 2 profondità falda freatica da p.c. = 2,00 m peso di volume sopra Df= 1,85 t/m 3 g x D f = 1,11 t/m 2 Dati della fondazione larghezza B = 1,50 m lunghezza L = 6,00 m profondità di posa Df = 0,60 m k=d/b= 0,40 carico normale permanente N= 63 tonn carico normale accidentale N= 9 carico orizzontale H= 0 tonn momento M= 0 tonn/m larghezza B'= 1,50 lunghezza L'= 6,00 angolo di inclinazione del piano di fondazione h = 0 angolo di inclinazione del pendiob = 0 Dati sull'azione sismica T=0 suolo cat. A Ag max /g= 0,172 Categoria di suolo = D Ss= 1,76 St= 1 S= 1,76 accelerazione massima attesa al sito= 0,303 g c c c c c Verifica della portata del complesso fondazione-terreno s' c fattore di forma = 0,050 d' c fattore di profondità = 0,160 i' c fattore di inclinazione del carico = 0,000 i' c fattore di inclinazione del caricog M = 0,000 b' c fattore di inclinazione del piano di fondazione = 0 g'c fattore di inclinazione del pendio = 0 z c fattore correttivo per il sisma = 0,973 b coefficiente di riduzione di A max /g = 0,28 q ult = 25,31 t/m 2 0,2 0-1,5-1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5-0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2-1,4-1,6 soluzione di Prandtl Nc=2+p=5,14 Approccio tradizionale carico di sicurezza q.sic = 8,44 t/m 2 Rd= 75,94 tonn Ed= 72,00 tonn VERIFICATO F=3 Approccio 1 combinazione A1+M1+R1 g cu =1 g R =1 capacità portante M1+R1= 25,31 t/m2 Rd= 227,82 tonn Ed= 95,4 tonn VERIFICATO combinazione A2+M2+R2 g cu =1,4 g R =1,8 capacità portante M2+R2= 10,22 t/m 2 Rd= 91,99 tonn Ed= 74,7 tonn VERIFICATO Approccio 2 combinazione A1+M1+R3 g cu =1 g R =2,3 capacità portante M1+R3= 11,01 t/m 2 Rd= 99,05 tonn Ed= 95,4 tonn VERIFICATO Ravenna 46

48 Nel caso di platea e di trave rovescia di fondazione si ottiene una verifica positiva per l approccio tradizionale e per tutti gli approcci secondo il nuovo D.M. 14/01/ CEDIMENTI Il calcolo dei cedimenti S viene esteso alla profondità in cui l incremento di carico indotto dalla costruzione non è più significativo; le ipotesi di partenza per l esecuzione di tali calcoli sono: Consolidazione monodimensionale (schema edometrico) Tensioni verticali nel sottosuolo secondo la teoria dell elasticità (Boussinesq) Modulo edometrico Mo = Rp (si veda la legenda allegata) Le teorie adottate per i calcoli dei cedimenti derivano dalla correlazione tra la resistenza alla punta ricavata con le CPT ed il modulo di deformazione elastico. Si riporta la Tabella 5.2 di riferimento tratta dal testo Fondazioni, Bowles (1995). Il calcolo viene condotto per strati successivi di spessore H = 20cm, valutando per ognuno la tensione verticale.v al centro della superficie di carico ed il relativo valore di Mo secondo la formula: S = n h x (D v /Mo) Dove n è un coefficiente riduttivo funzione della rigidezza. Il carico di sicurezza q.sic. induce dei cedimenti, che vanno valutati se ammissibili per la struttura di progetto. Se non sono ammissibili occorre ridurre il carico di esercizio ad un valore chiamato carico ammissibile q.amm.. Per alcuni autori (Skempton e MacDonald, 1955) i valori massimi dei cedimenti tollerabili sono: - travi continue, plinti: Smax=3,8 cm (sabbie) Smax=6,3 (argille) - platee di fondazione: Smax=5,0 cm (sabbie) Smax=8,2 (argille) Tabella Scelta dei parametri di correlazione tra Rp e Modulo di deformazione elastico. Ravenna 47

49 Nella Tabella 5.3, si riporta il valore generale dei cedimenti stimati con carico di esercizio ipotizzato per i fabbricati di progetto nella nuova lottizzazione per la CPT1 (rif ): CPT1 11/07/2012 Falda = - 1,70 m q. es (Kg/cm 2 ) Cedimenti S (cm) Prof. di posa delle fondazioni Df (m dal p.c.) Volume significativo Hc (m da p.c.) Platea 6,00 m x 12,00 m 0,35 3,46-0,40-7,50 Trave rovescia B=1,50 m 0,80 3,29-0,60-6,00 Tabella 5.3 Carico di esercizio ipotizzato e cedimento corrispondente CPT1 Ravenna 48

50 Nella Tabella 5.4, si riporta il valore generale dei cedimenti stimati con carico di esercizio ipotizzato per i fabbricati di progetto nella nuova lottizzazione per la CPT2 (rif ): CPT2 11/07/2012 Falda = - 2,70 m q. es (Kg/cm 2 ) Cedimenti S (cm) Prof. di posa delle fondazioni Df (m dal p.c.) Volume significativo Hc (m da p.c.) Platea 6,00 m x 12,00 m 0,35 3,85-0,40-7,50 Trave rovescia B=1,50 m 0,80 3,19-0,60-6,00 Tabella 5.4 Carico di esercizio ipotizzato e cedimento corrispondente CPT2 Ravenna 49