COMUNE DI CAMERANO. Progetto di ristrutturazione per il recupero ai fini abitativi edificio sito in via del Mattatoio, n.

Transcript

1 GeoPT Studio Geologico Geologia Petrografia Tecnologia dei Materiali COMUNE DI CAMERANO Progetto di ristrutturazione per il recupero ai fini abitativi edificio sito in via del Mattatoio, n Camerano Proprietà: Orestina Francioni Relazione Geologico-Tecnica e valutazione compatibilità geomorfologica Art. n. 13 L. 64/74 Analisi mineralogico petrografica finalizzata alla classificazione delle Malte da muratura Dott. Orestina Francioni (Geologo) Camerano, 14/07/2015 Dott. Orestina Francioni

2 INDICE 1 PREMESSA 2 INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO 3 VALUTAZIONE DEL RISCHIO IDROGEOLOGICO 4 TUTELA PAESISTICO AMBIENTALE 5 INQUADRAMENTO GEOLITOLOGICO 6 INQUADRAMENTO IDROGEOLGICO 7 INDAGINI ESEGUITE 8 RISULTATI INDAGINI ESEGUITE 8.1 Struttura dei muri portanti, delle fondazioni e terreni presenti sotto la struttura fondale 8.2 Litologia e parametri fisici-meccanici dei terreni 8.3 Risultati della misura sismica passiva a stazione singola 9 AZIONE SISMICA 9.1 Pericolosità sismica di base 9.2 Categorie del sottosuolo 9.3 Condizioni topografiche 9.4 Coefficienti sismici e spettri di risposta sismica locale orizzontale e verticale per gli stati limite 10 CONCLUSIONI Allegati: 1. Misura di simica Passiva a stazione singola per la determinazione del parametro Vs30 e HVRS 2. Planimetria ubicazione indagini in sito 2. Sezione stratigrafica A-A 3. Sezione stratigrafica B-B 4. Analisi mineralogico-petrografica su n. 4 campioni di malte 2

3 1 PREMESSE Sull edificio e l area distinti al catasto al Foglio n. 12 particelle sub 33 e al civico n. 20 di via del Mattatoio del comune di Camerano sono state eseguite indagini e redatto la presente relazione geologico-tecnica finalizzata al progetto di ristrutturazione e recupero ai fini abitativi come previsto dall art. 22 del Piano Particolareggiato del Centro Storico (PPCS). In dettaglio nel presente rapporto, vengono: - descritta la struttura ed i materiale utilizzati; - descritte le caratteristiche litologiche, stratigrafici, geomorfologiche, strutturali e di pericolosità geologica; - valutato se presenti vincolo come dal Piano Paesistico Ambientale della Regione Marche (PPAR) - definiti i parametri fisico-meccanici del terreno; - definiti i parametri di pericolosità sismica in base alle caratteristiche geomorfologiche, geotecniche e delle caratteristiche dell opera in progetto. Riferimenti Normativi Legge 2 febbraio 1974, n. 64 Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche Decreto Ministero dei Lavori Pubblici 11 Marzo 1988 (G.U , n. 127 suppl.). Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione. Istruzioni per l'applicazione; Circolare Ministero Lavori Pubblici, 24 Settembre 1988, N (Pres. Cons. Superiore - Servizio Tecnico Centrale) Legge 2 febbraio 1974 n. 64, Art. 1 - D.M. 11 marzo 1988; art. 89, D.P.R. 6 giugno 2001, n. 380 "Testo unico delle disposizioni legislative e regolamentari in materia edilizia." (G.U. n. 245 del 20 ottobre Supplemento Ordinario n. 239); D.M. 16/01/96 "Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche" (Supp. 19 alla G.U. 29 del 5/2/96); MINISTERO DELLE INFRASTRUTTURE - Decreto 14 gennaio2008 "Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni" (G.U. 4 febbraio 2008 n S.O. n. 30) e ss.mm.ii.. Leggi Regionali Circolare Regione Marche n. 14 del 28 agosto 1990 "Indirizzi e criteri per l'effettuazione di indagini geologiche in sede di adeguamento degli strumenti urbanistici al PPAR (art. 9 sottosistema geologico-geomorfologico e alla L.R. 33/84", B.U.R. 120 del 24/09/1990; Circolare Regione Marche n. 15 del 28 agosto 1990 "Relazione tecnico-illustrativa ex L.R. 33/84 art. 10 e 11", B.U.R. n. 120 del 24/09/1990; D.G.R del 19 Maggio 1997(supplemento n. 20 al BUR n. 32 del 29 maggio 1997); D.A.C.R. n. 116/04 (suppl. n.5 al B.U.R.M. n.15 del 13/02/04 "Piano Stralcio di Bacino per l'assetto Idrogeologico (PAI)"; D.G.R. 127 del 25/01/2010 "Predisposizione della normativa in materia di microzonazione sismica nella Regione Marche" (BUR Marche n. 13 del 05/02/2010). 3

4 Fig. n. 1 - Stralcio PPCS l edificio ricade nella zona residenziale storica di ristrutturazione per il recupero abitativo art. n. 22 del PPCS 2 INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO L edificio in oggetto è ubicato, ad una quota di 225,23 m. s.l.m., nel centro storico di Camerano ad Ovest del crinale collinare (235,7 m. s.l.m). Morfologicamente, via del Mattatoio si presenta una pendenza media di circa il 9%, l area su cui è ubicato l edifico ha, sul lato Nord-Ovest presenta localmente una pendenza del 7%, mentre sul lato interno (Sud-Est), per interventi antropici, si presenta sub-pianeggiante. (Fig. n. 3 Corografia scala 1:10.000). 3 VALUTAZIONE DEL RISCHIO IDROGEOLOGICO Dalle indagini eseguite, successivamente descritte, e dal rilevo geomorfologico eseguito, si conferma quanto risulta dalla Cartografia del Piano D assetto Idrogeologico (PAI Fig. n. 2) della Regione Marche, che nell area in oggetto non sono presenti movimenti franosi.(fig. n. 2). 4

5 4 TUTELA PAESISTICO AMBIENTALE Dalla cartografia del Piano Paesistico Ambientale Regionale (PPAR delle Marche, approvato con D.A.C.R. n. 197 del 3 novembre 198 (PPAR) si evince che nella zona, dove è ubicato l edificio oggetto del piano di recupero ai fini abitativi, non sono presenti sottosistemi a rischio e/o di tutela geologico-geomorfologico- idrogeologico, botanico-vegetazionale e storico-culturale. Non sono presenti nemmeno aree classificate dal punto di vista paesaggistico di alto o eccezionale valore. Il rilievo e la catalogazione delle specie presenti nel giardino interno ha permesso di stabile che fra queste non sono presenti specie protette dalla Legge Regionale n. 6 del 23 febbraio Tuttavia, tutelando il decoro dell ambiente, verrà conservata quanta più vegetazione possibile e dove non fosse possibile verranno messe in dimora altre specie arboree strettamente autoctone. Fig. n. 2 Cartografia del Piano D assetto Idrogeologico (PAI). 5

6 Fig. n. 3 - COROGRAFIA SCALA 1: Dott. Orestina Francioni

7 5 INQUADRAMENTO GEOLITOLOGICO Il territorio del Comune di Camerano si trova ad occidente del M. Conero. In questa zona sono presenti le seguenti litologie: depositi Pliocenici (Formazione delle Argille azzurre), Orizzonte del Trave, depositi Miocenici (Formazione a Colombacci e gruppo della Gessosa solfifera) ed Oligocenici (Schlier). (Fig. n. 4) La Formazione dello Schlier è costituita da marne calcaree, marne argillose biancastre e grigiastre, a stratificazione spesso mal distinta. Il gruppo della gessosa solfifera è composto da marne, marne argillose e lenti di gessoareniti. La Formazione a colombacci è costituita da argille marnose, marne argillose con livelli calcarenitici. I depositi Oligocenici Pliocenici affiorano ad Est del territorio oggetto di studio e per una fascia parallela alla costa nel tratto che va da Numana al territorio di Ancona. Nella zona esaminata sono presenti, talora in affioramento, la seguente successione stratigrafica: - l Orizzonte calcarenitico del Trave che segna il limite fra Miocene e Pliocene; - la Formazione delle Argille azzurre (FAA) con livelli composti da litofacies pelitico-arenacea (FAAa) e litofacies arenacea (FAAb). Epoca di deposizione Plio-Pleistocene. La formazione delle argille azzurre (FAA), con i livelli pelitico-arenacei (FAAa) sono presenti nei versanti del rilievo collinare su cui si erge il centro storico di Camerano. Questa è costituita da sedimenti pelitici in strati di qualche decimetro fino ad un metro di spessore, sia massivi che sottilmente laminati. La stratificazione risulta poco evidente o poco marcata da sottili strati siltoso-sabbiosi. Lo spessore di questa formazione raggiunge il suo massimo nella zona di Ancona al di sopra dell orizzonte del Trave (250 m), dove si vede, in affioramento, l aumento verso l alto dei livelli sabbiosi. Nella litofacies pelitico-arenacea (FAAa) sono presenti livelli livelli argilloso-sabbiosi, arenarie e sabbie da fini a medie. Mentre il centro storico del comune di Camerano poggia sulla litofacies (FAAb) costituita da sabbie ed arenarie medio e fini, in strati complessi e di spessore variabile da pochi decimetri a oltre un metro. La sequenza litostratigrafica delle litologie sopra descritte determina l assetto geomorfologia dell area, con versanti più dolci e meno stabili in corrispondenza di depositi pelitici (argille) e zone più acclivi e più stabili in corrispondenza delle facies arenacee. Dal punto di vista strutturale la zona di Camerano è ubicata sul versante orientale della sinclinale dell Aspio i cui movimenti deformativi sono attivi fino al Pleistocene inferiore, ovvero fino alla deposizione della formazione delle Argille azzurre. Dott. Orestina Francioni

8 Fig. n. 4 - Stralcio della carta geologica Progetto CARG Dott. Orestina Francioni

9 6 INQUADRAMENTO IDROGEOLGICO Nell area esaminata, non sono presenti falde idriche. Nei corpi arenaceo-pelitici, possono instaurarsi localmente, in concomitanza con eventi meteorologici, temporanee circolazioni idriche. Tuttavia la leggere contropendenza degli strati favorisce l allontanamento di eventuali circolazioni idriche nella struttura fondale. Per quanto riguarda le acque meteoriche queste verranno convogliate nell impianto fognario urbano. 7 INDAGINI ESEGUITE Al fine di reperire dati più precisi, riguardo la struttura fondale esistente ed i parametri fisici e meccanici dei terreni, sono stati consultate ed eseguite le seguenti indagini geognostiche: - due scavi (fig. n. 5 e 6), spinti fino alla profondità di 1,80m, il primo (SC1) ubicato in prossimità della fondazione del muro perimetrale perpendicolare a via del Mattatoio ed il secondo in quella ubicato sul lato giardino; - una misura sismica passiva a stazione singola per la determinazione del parametro Vs30 e HVRS; - consultazione di prove di laboratorio e sondaggi geognostici, eseguiti in prossimità dell area, per la verifica dei dati acquisiti con la presente indagine. 8 RISULTATI INDAGINI ESEGUITE 8.1 STRUTTURA DEI MURI PORTANTI, DELLE FONDAZIONI E TERRENI PRESENTI SOTTO LA STRUTTURA FONDALE Gli scavi hanno permesso di evidenziare che la struttura fondale e la muratura perimetrale, hanno uno spessore medio di 0,60cm e sono composte da conci di pietra arenaria saldati da malta a base di calce idraulica, con aggiunta 1, probabilmente, di piccole percentuali di cemento al calcare. Come composizione, tale tipologia di malta fra quelle a composizione prescritta è classificabile come malta idraulica/bastarda di classe M2,5 (Allegato n. 5). L intonaco, eseguito in un periodo successivo, di spessore in media di circa 2,00 cm è a base di malta cementizia (sabbia e cemento al calcare tipo Portland) con aggiunta di gesso (Allegato n. 5). La struttura fondale nel lato che da sul Via del Mattatoio e perpendicolare ad essa, si approfondisce fino a 0,45 m dal piano di calpestio e poggia sulla formazione in posto costituita da strati di arenaria medio-fine di spessore di circa cm con livelletti pelitico-sabbiosi nei giunti di strato. Questi hanno la seguente giacitura: direzione 320, immersione 50 NE e pendenza Si eseguiranno microanalisi al SEM per valutare sia la composizione chimica, l indice di idraulicità della malta e verificare la presenza di piccole percentuali di cemento al calcare, al fine della scelta dei materiale da utilizzare nel progetto di recupero.. Dott. Orestina Francioni

10 Fig. n. 5 SC1 Sul lato giardino, nel tratto esaminato, la struttura fondale e la muratura, hanno spessore di circa 0,60 m e sono formate da conci di pietra arenaria, frammista a laterizi. Si può evincere che la porzione di tale lato (fig. n. 7), che si presenta, al contrario di tutte le altre murature, più ammalorata abbia subito degli interventi o probabilmente era presente un apertura, successivamente chiusa. La struttura fondale si approfondisce fino a 0,85 m e poggia su argille limo-sabbiose. Fig. n. 6 SC2 10

11 Fig. n. 7 In questa figura si evidenzia la porzione di muratura che si presente più degradata 8.2 LITOLOGIA E PARAMETRI FISICI-MECCANICI DEI TERRENI (allegato n. 1 e 2) Le indagini eseguite, confermano quello evidenziato sia nella cartografia che nelle indagini geognostiche consultate. La situazione stratigrafica emersa è la seguente: - da 0,0 m a 0,60 m dal p.c. di terreno vegetale e di riporto presente solo sul lato giardino; - da 0,00 0,60 m dal p.c. a 9,00 m dal p.c. (fine sondaggio): formazione in posto costituita da depositi arenaceo-pelitici e pelitico-arenacei. Di seguito vengono indicati i parametri fisici e meccanici delle litologie presenti, ricavati da prove di laboratorio eseguite su terreni analoghi e da dati bibliografici. Peso di volume γ 1,8 t/m 3 Modulo edometrico Eed = 250 Kg/cm2 (valore cautelativo) Angolo di attrito interno ϕ = (nei livelli sabbiosi) Angolo di attrito interno ϕ = 25 (nei livelli limo-sabbiosi) 8.3 RISULTATI DELLA MISURA SISMICA PASSIVA A STAZIONE SINGOLA La velocità di propagazione delle onde sismiche di taglio Vs nei primi 30m è stata ricavata mediante misura sismica passiva a stazione singolo e calcolata mediante la relazione: 11

12 Come illustrato dettagliatamente nell allegato n. 1, tenendo in considerazione la stratigrafia del sito si ottiene: Vs30= 542 m/sec Mentre la curva del rapporto spettrale H/V evidenzia un lieve contrasto di impedenza tra la formazione rigida e copertura con locale amplificazione sismica del terreno per la frequenza f= 23,7 Hz, nell intervallo 0-64Hz. Come si evince dal grafico sottostante, dove viene identificata nella zona blu l area più vulnerabile per fenomeni di doppia risonanza, l edificio in esame non presenta caratteristiche di vulnerabilità. 9 AZIONE SISMICA Le NTC adottano nei riguardi dell azione sismica un approccio prestazionale all atto della progettazione, ovvero l obiettivo è quello del controllo del danneggiamento dell opera a fronte di terremoti che si possono verificare nel sito. L azione sismica di progetto si definisce a partire dalla pericolosità sismica di base del sito che è espressa dalla probabilità che, in un fissato lasso di tempo (Vita Nominale =VN espresso in anni), nel sito di riferimento si verifichi un evento sismico pari a quello prefissato. La probabilità è definita probabilità di eccedenza (PVR). 9.1 Pericolosità sismica di base 2 La pericolosità sismica è definita in termini di: - accelerazione orizzontale massima attesa ag in condizioni di campo libero, su un sito di riferimento rigido (categoria sottosuolo tipo B) e superficie topografica con pendenza inferiore o uguale a 15 (categoria T1) e dalle ordinate dello spettro di risposta elastico in accelerazione ad essa corrispondente Se(T) sempre riferita alla probabilità di eccedenza. 2 Dati ricavati da: - INGV - Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia INGV - Consiglio Superiore dei Lavori pubblici - Azione sismiche spettri di risposta 12

13 Le forme spettrali sono definite per ciascuna probabilità di superamento del periodo di riferimento (PVR), a partire dai valori dei seguenti parametri su un sito di riferimento: - ag = accelerazione orizzontale massima del sito - Fo = 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. Questi parametri sono indicati dalle NTC per punti del reticolo di riferimento identificati dalla Latitudine e Longitudine e per 9 valori di periodi di ritorno (TR.). Ai fini della definizione delle suddette forme spettrali, sono state considerate le seguenti tipologie del costruito definite dalla Vita Nominale (VN) e dalla Classe d uso: - Vita nominale (VN) = 50 anni - Classi d uso: = Classe II Da questi due dati sono stati ricavati il coefficiente d uso della costruzione (CU), il Periodo di riferimento dell azione sismica (VR): - Coefficiente d uso della costruzione (CU) = 1 - Periodo di riferimento dell azione sismica (VR) = VN CU = 50 1 = 50 Da ciò si calcola la probabilità di superamento dell azione sismica nel periodo di riferimento (PVR) rispetto ai: - due Stati Limite di Esercizio (SLE), stato limite di danno (SLD) e stato limite operatività (SLO); - due Stati Limite Ultimo (SLU), stato limite di salvaguardia vita (SLV) e Stato limite di prevenzione del collasso (SLC). Stabiliti tali parametri si definiscono i Periodi di Ritorno (TR) espressi in anni. Questi vengono definiti, come indicato nella tabella, in base alla probabilità di superamento dell azione sismica nel periodo di Riferimento (PVR). STATI LIMITE PVR Periodo di Ritorno (TR) al variare di VR SLE SLU SLO 81% (30 anni 0 0,6 VR = 0,6 *50) = 30 anni SLD 63% TR =VR = 50anni SLV 10% TR = 9, 5 * VR = 9,5*50= 475 anni SLC 5% TR = 19,5*VR = 19,5*50 = 975anni Da questo dato, unitamente alle coordinate geografiche del sito, si ricavano mediante interpolazioni i parametri ag, Fo e T*c. I dati ottenuti sono: Coordinate Long Lat TR30 TR50 TR475 TR975 ag Fo T'c ag Fo T'c ag Fo T'c ag Fo T'c 0,045 2,424 0,279 0,059 2,573 0,277 0,180 2,460 0,296 0,234 2,500 0,309 Dove : ag= accelerazione massima al sito; 13

14 Fo= valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro di risposta in accelerazione orizzontale; T c= periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accelerazione orizzontale. 9.2 Categoria del sottosuolo Ai fini della definizione dell azione sismica ci si avvale, come previsto dalla NTC, di un approccio semplificato che individua la categoria del sottosuolo di riferimento basandosi su misure di sismica passiva a stazione singola per la determinazione dei parametri Vs30 e HVRS (Allegato n.2). Da queste misure il terreno viene classificato di: Categoria B = Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o a grana fine molto consistenti con valore Vs30 pari a 542 m/sec. 9.3 Condizioni topografiche Come già indicato l area si presenta con pendenza inferiore a 15, pertanto ricade nella Categoria topografia = T1 9.4 Coefficienti sismici e spettri di risposta sismica locale orizzontale e verticale per gli stati limite A partire: - dai parametri ag, Fo e T*c sul sito in oggetto e per il periodo di ritorno (TR) - dalla categoria del sottosuolo - dalle condizioni topografiche si calcolano i seguenti coefficienti sismici: Coefficienti sismici SLO SLD SLV SLC Ss 1,200 1,200 1,200 1,166 Cc 1,420 1,422, 1,403 1,391 St 1,00 1,00 1,00 1,00 Kh 0,11 0,14 0,053 0,078 Kv 0,055 0,07 0,026 0,039 Amax 0,54 0,71 2,16 2,73 Beta 0,2 0,2 0,24 0,28 Dove: Ss e Cc = Coefficienti di amplificazione stratigrafica; ST = Valore massimo del coefficiente di amplificazione stratigrafica Amax= accelerazione massima attesa al sito (Amax= Ss*ag) in relazione all amplificazione stratigrafica. La topografica (Amax= Ss*St*ag) viene tralasciata in quanto il sito presenta una pendenza inferiore a 15 ; Kh e Kv= coefficienti sismici orizzontali e verticali (Kh = Beta*Amax/g e Kv=0,5*Kh) Beta= coefficienti di riduzione dell accelerazione massima del sito. 14

15 Lo spettro di risposta elastica in accelerazione è espresso da una forma spettrale riferita ad uno smorzamento convenzionale del 5%, moltiplicata per il valore dell accelerazione orizzontale massima ag su un sito di riferimento rigido orizzontale. Sia la forma spettrale che ag variano al variare della probabilità di superamento nel periodo di riferimento PVR. Gli spettri così definiti possono essere utilizzati per struture con periodi fondamentale minore o uguale a 4s. Gli spettri di risposta elastico in accelerazione delle componenti rispettivamente orizzontali e verticali sono i seguenti: Stati limite q S η TB TC TD SLO 1,00 1,2 1,00 1,132s 0,396s 1,779s SLD 1,00 1,200 1,00 0,131s 0,394s 1,835 SLV 1,00 1,200 1,00 0,138 0,415 2,318 SLC 1,00 1,166 1,00 0,143 0,430 2,538 Categoria terreno Ss TB TC TD B 1 0,050 0,150 1,00 9 CONCLUSIONI Dai risultati delle indagini geognostiche eseguite, l area risulta morfologicamente stabile e l intervento di ristrutturazione e recupero ai fini abitativi dell edificio esistente, non modifica la stabilità del sito. L osservazione dello scavo per la durata di un anno hanno evidenziato che fino alla profondità di 1,80 m dal p.c. non vi è circolazione idrica. Si tralascia il calcolo della capacità portante in quanto i terreni investigati per le loro caratteristiche fisiche e meccaniche possiedono caratteristiche sufficienti a sopportare i cariche della struttura esistente e le modifiche di progetto. Per quanto riguarda l orizzonte investigato la suscettibilità alla liquefazione si ritiene nulla Dott. Orestina Francioni 15