RELAZIONE GEOLOGICA E GEOTECNICA SUI TERRENI DI FONDAZIONE

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1 Studio Tecnico di Geologia Dott. Negri Giuseppe via Capodivilla Pieve di Soligo Tel cell RELAZIONE GEOLOGICA E GEOTECNICA SUI TERRENI DI FONDAZIONE PROGETTO DI PASSERELLA DI COLLEGAMENTO PEDONALE TRA I COMUNI DI MASER E CORNUDA Ditta : Amministrazione Comunale di Cornuda Area : confine comunale Maser/Cornuda SP 84 ZONA SISMICA: Zona 2 NORMATIVA: D.M.17/01/2018 APPROCCIO VERIFICA GEO: Approccio 2 Luglio 2018 il geologo 1

2 Descrizione dell opera e degli interventi L intervento previsto consiste nella costruzione di una passerella pedonale per attraversare un modesto fosso in fregio alla SP 84, il fosso funge da confine tra i comuni di Maser e Cornuda Nell ambito del progetto è stato condotto il presente studio geologico e geotecnico in ottemperanza al D.M. 17/01/2018 e finalizzato: I. alla ricostruzione dell assetto geologico, geomorfologico, idrogeologico e sismico dell area di interesse progettuale; II. all individuazione delle possibili problematiche di carattere geologico e geotecnico connesse all esecuzione dell intervento; III. alla ricostruzione del modello geologico e geotecnico dei terreni costituenti il sottosuolo dell area. Lo studio è stato condotto sulla base di un attenta raccolta bibliografica, dell esperienza maturata dagli scriventi in numerosi lavori svolti nello stesso contesto geologico, nonché alla luce di una mirata campagna indagini eseguita all interno del lotto di interesse progettuale. Il nuovo progetto ha le seguenti caratteristiche pianta rettangolare e regolare fondazioni dirette su trave rovescia Assetto geologico Il terreno oggetto d intervento si trova a valle della SP 84 al limite dell area urbana di Cornuda. Attualmente l area puo essere descritta come un vasto piano debolmente inclinato verso Sud, i valori del gradiente topografico sono tali da non creare problematiche geologiche o geomorfologiche. Questo assetto morfologico si stende per un raggio maggiore del raggio di influenza del progetto in esame L area è posta nella fascia di raccordo tra l ambiente collinare a Nord e la piana alluvionale dell alta pianura Trevigiana a Sud comunque lontano dall influenza dei rilievi in un contesto a scarsa energia del rilievo. Il quadro morfologico di dettaglio è caratterizzato dalla presenza della piatta falda colluviale che si innesta senza soluzione di continuità con la piana alluvionale del Piave a valle del sito in oggetto. Nella zona in esame non affiorano rocce appartenenti al substrato litoide, esso affiora nell area collinare e s immerge rapidamente al di sotto della coltre di depositi sciolti colluviali. Terreni di composizione diversa dal fuso peculiare delle falde colluviali non affiorano e non sono stati rilevati nell area in oggetto. Da un punto di vista idrogeologico l area è caratterizzata da un sistema multifalde di acquifero differenziato. Assume particolare valenza applicativa il primo corpo idrico sotterraneo, esso satura terreni di natura prevalentemente sabbio limosi presenti a partire dalla profondità media di 3.0 m. ca dal piano campagna, si tratta di vene temporanee che non influenzano direttamente le fondazioni di progetto.. litostratigrafia dell area L ambiente geologico di questa fascia pianeggiante fa si che i terreni siano costituiti da alluvioni e da formazioni Oloceniche la cui granulometria spazia dalle sabbie più o meno ghiaiose alle argille. Nell area dell intervento è stata eseguita una trincea geognostica che ha fornito questi dati : 2

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4 In sintesi la stratigrafia del terreno presente è la seguente : 4

5 Dopo aver definito il modello geologico di riferimento - M.G.R., in relazione sia alle condizioni geologico stratigrafiche e strutturali sia in funzione dell importanza del progetto, si ritiene corretto ed utilizzabile l approccio semplificato (basato sull individuazione della categorie di sottosuolo) e sufficiente l analisi di risposta sismica locale essenziale come di seguito esposto Valutazioni sismiche Valutazione della classe del terreno L Ordinanza P.C.M. n del 20 marzo 2003 attribuisce alle diverse località del territorio nazionale, di un valore di scuotimento sismico di riferimento, espresso in termini di incremento dell accelerazione al suolo. Tale Ordinanza propone inoltre l adozione di un sistema di caratterizzazione geofisica e geotecnica del profilo stratigrafico del suolo, mediante cinque (A - B - C - D - E) tipologie di suoli (più altri due speciali: S1 e S2), da individuare in relazione ai parametri di velocità delle onde di taglio mediate sui primi 30 metri di terreno (VS30). Applicando la Normativa prevista n 3274/2003 ( Allegato 2, Norme tecniche per il progetto, la valutazione e l adeguamento sismico degli edifici e Allegato 4, Norme tecniche per il progetto sismico di opere di fondazione e di sostegno dei terreni ) il suolo di fondazione come definito al punto 3.1 dell all. n. 2 risulta appartenente alla classe C Pericolosità sismica Definizione della pericolosità sismica di base secondo le NTC 2008 tramite una griglia regolare che copre tutto il territorio nazionale. Nei nodi della griglia l INGV ha calcolato l accelerazione sismica massima attesa, sulla base di quest ultima vengono calcolati i parametri di pericolosità sismica: Sito in esame. latitudine: 45, longitudine: 11, Siti di riferimento Sito 1 ID: Lat: 45,8256 Lon: 11,9855 Distanza: 707,960 Sito 2 ID: Lat: 45,8264 Lon: 12,0572 Distanza: 5030,676 Sito 3 ID: Lat: 45,7764 Lon: 12,0584 Distanza: 7152,054 Sito 4 ID: Lat: 45,7756 Lon: 11,9868 Distanza: 5130,672 5

6 valutazione dello spettro di risposta Classe: 2 Vita nominale: 50 Parametri sismici Categoria sottosuolo: C Categoria topografica: T1 Periodo di riferimento: 50anni Coefficiente cu: 1 Salvaguardia della vita (SLV): Probabilità di superamento: 10 % 6

7 Tr: 475 [anni] ag: 0,222 g Fo: 2,391 Tc*: 0,319 [s] Coefficienti Sismici SLV: Ss: 1,380 Cc: 1,530 St: 1,000 Kh: 0,095 Kv: 0,047 Amax: Beta: 0,310 Problemi geotecnici e scelte tipologiche Dall analisi dei risultati delle indagini geognostiche, in considerazione della stratigrafia del terreno, delle caratteristiche geomeccaniche del terreno e dei carichi trasmessi sul terreno dalla struttura si è ritenuto di adottare delle fondazioni superficiali costituite da una platea in calcestruzzo La scelta della trave rovescia si basa sulle seguenti considerazioni : 1) presenza di un terreno di fondazione argilloso con scheletro di buone caratteristiche geotecniche 2) terreno uniforme tra i due lati della passerella Descrizione del programma delle indagini e delle prove geotecniche Dalla relazione geologica si evince che sono state eseguite le seguenti indagini geognostiche: rilevamento geologico di superficie integrato con sondaggio geognostico la cui ubicazione è riportata in allegato alla relazione geologica. L esame geologico ha confermato la presenza di un deposito griossolano anche se permane una importante percentuale di matrice fine. Nel caso dei terreni a grana grossa (ghiaie e sabbie), caratterizzati da valori elevati della permeabilità (K 10-5 m/s), l applicazione di carichi statici non genera sovrapressioni interstiziali; pertanto, l analisi è sempre condotta con riferimento alle condizioni drenate, in termini di tensioni efficaci. Nelle analisi di capacità portante in termini di tensioni efficaci, la resistenza del terreno è definita mediante i parametri c e φ (il criterio di rottura è espresso nella forma τ = c +σ tg φ ) e i vari termini e fattori della relazione generale devono essere calcolati con riferimento a questi parametri 7

8 piano campagna orizzontale alla quota 0.00 del riferimento locale terreno di fondazione : Unità B volume significativo : Unità B e C nella fondata ipotesi che la compattezza aumenta con la profondità Valori medi (Vm) Unità A Terreno vegetale e terreno rimaneggiato (Spessore 0.50/0.70 m). Si trascura quale terreno di sedime perché eccessivamente compressibile e legato a variazioni di volume e temperatura stagionali. Unità B Argilla con limo debolmente sabbiosa ( peso dell'unità di p volume γ = 2.0 t/mc modello : verifica in condizioni drenate a breve termine più cautelativo resistenza al taglio non drenata Cu = 0.5/0.6kg/cmq ; φ = 0.00 modulo edometrico Eed = 150 / 170 kg/cmq Dalle informazioni trasmesse dal progettista risulta il seguente schema delle fondazioni : fondazioni dirette superficiali poste nel terreno sotto lo strato soggetto alle variazioni stagionali di temperatura e pressione geometria delle fondazioni rettangolare con rapporto B/L 0.5 ca Verifiche della sicurezza e delle prestazioni: identificazione dei relativi stati limite Le verifiche della sicurezza in fondazione sono condotte nei riguardi dello stato limite ultimo e dello stato limite di esercizio. Complessivamente le verifiche nei riguardi dello stato limite ultimo (SLU) previste dalla Normativa sono: EQU - perdita di equilibrio della struttura, del terreno o dell insieme terreno-struttura,considerati come corpi rigidi;str - raggiungimento della resistenza degli elementi strutturali, compresi gli elementi di fondazione; GEO raggiungimento della resistenza del terreno interagente con la struttura con sviluppo di meccanismi di collasso dell insieme terreno-struttura; ULP perdita di equilibrio della struttura o del terreno, dovuta alla sottospinta dell acqua (galleggiamento); HYD - erosione e sifonamento del terreno dovuta a gradienti idraulici. Nella presente relazione vengono considerarte solo le Verifiche GEO: verifiche di resistenza del terreno interagente con la struttura sono condotte confrontando i valori di resistenza con quelli di progetto, secondo l Approccio 2 Verifiche GEO: Approcci progettuali e valori di progetto dei parametri geotecnici. La verifica di resistenza del terreno interagente con la struttura viene condotta con l Approccio 2 con la Combinazione (A1 + M1 + R3), nella quale i coefficienti A1 sono gli stessi delle verifiche strutturali, i coefficienti M1 sono tutti unitari ed il coefficiente R3 per la verifica della capacità portante R=2,3. caratteristiche fisiche dei terreni Per la determinazione dei parametri di resistenza e di deformabilità del terreno al piano di sedime si è fatto uso delle correlazioni riportate in bibliografia con le prove riferite ai singoli livelli intercettati e rilevati. 8

9 Verifica agli SLU contributo legato alla resistenza a taglio non drenata coefficiente di capacità portante coefficiente di forma (Meyerhof) coefficient e di profondità (Brinch- Hansen) coefficiente di azione orizzontale dan/cmq 5,14 1,10 1,24 0,87 q lim 3.21 Metodo delle tensioni ammissibili DM 11/3/88 massima di esercizio = ( carichi permanenti + carichi accidentali) / superficie unitaria Se risulta Fs = lim / massima di esercizio =3.21/ massima di esercizio > 3 la verifica secondo il DM 113/88 è soddisfatta Verifica di progetto gli SLU Verifiche di tipo geotecnico Condizioni di approccio progettuale di tipo 2 (A1-M1-R3) Considerando che la fondazione trasmetta agli strati di fondazione una pressione media permanente strutturale P permanente e non strutturale compreso il variabile G si ottiene l equazione di progetto: Ed (azione di progetto) = P G1 + G G2 Rd(resistenza di progetto)= R/ R = R /2.3 = 3.21/2.3 = 1.39 dan/cmq Se Ed = ( Px1.3 + Gx1.5 ) < Rd/1 ; e risulta Ed < Rd con coefficiente di sicurezza Fs = Rd/Ed > 1 la verifica, per quanto riguarda gli stati limite ultimi, risulta soddisfatta. Il modello di calcolo geotecnica che segue è da perfezionare valutando la correttezza della Ed proposta ed integrandolo con la verifica agli SLE una volta definite le condizioni di carico e la geometria delle strutture portanti In particolare deve essere verificato il quadro statico e dinamico del carro ponte in rapporto alle strutture di fondazione esistenti Verifica agli SLE Il modello è volutamente semplificato considerando le riserve di cui sopra, viene calcolato il cedimento immediato, per questo calcolo si utilizza la teoria dell elasticità e si può fare riferimento alla relazione generale nella quale: 9

10 Spesso il coefficiente di influenza viene determinato con I w = μ1 μ0 i cui valori sono riportati nei diagrammi di figura in funzione di D/B, H/B e L/B. Risulta Iw = 0.78 Carico alla base della fondazione 1.3 kg/cmq Area Rettangolare o Quadrate g = 1,8 [kn/m3] d = 1 [m] B = 1 [m] L = 2 [m] Ng = 0 Nq = 5,14 E = 300 [kn/m2] m = 0 Ip = 0,78 l = 2 L / B CEDIMENTO r = 20,46 r = 37,99 [mm] Vertice [mm] Baricentro modello geotecnico del terreno il cedimento è stato valutato su una platea rigida e limitatamente al cedimento immediato, con i dati a disposizione non è possibile valutare il cedimento di consolidazione 10

11 considerando che i livelli mostrano costanza di geometria e caratteristiche nell area è importante soprattutto la valutazione del cedimento assoluto o differenziale su fondazioni diverse ma collegate legato a variazioni di carico o Conclusioni Nella carta delle fragilità, della quale si allega un estratto. risulta La reazione in oggetto risponde alle indicazioni dell Art. 32 che viene riportato integralmente a) area idonea a condizione include una importante parte territorio comunale ove è necessario che in tutte le fasi di utilizzo edificatorio si proceda ad accurata: - indagine geologica e geotecnica, con formulazione di modelli geologici e geotecnici; - rilievi topografici di dettaglio in relazione al possibile rischio idraulico ed alla stabilità dei terreni in senso lato (cedimenti, instabilità, liquefazione); - valutazione della amplificazione sismica locale; e precisamente la relazione : indagine geologica e geotecnica nei paragrafi relativi all inquadramento geologico e geomorfologico generale, presenta il quadro geotecnico di riferimento e la valutazione dei cedimenti, non viene allegata la verifica alla liquefazione perché il terreno non presenta un fuso granulometrico a rischio. 11

12 Per quanto concerne l Art 35 aree "stabili suscettibili di amplificazione sismica : all interno del P.I. l utilizzo urbanistico o edificatorio o per realizzare sistemi, reti di comunicazione ed infrastrutturali e corridoi per i trasporto energetico, dovrà essere preceduto da una accurata definizione della amplificazione sismica locale, con particolare riferimento alla determinazione delle Vs30 (velocità di propagazione delle onde di taglio entro i primi 30 metri di profondità) e della profondità del bedrock sismico; Il modello sismico locale è stato esplicitato mediante la valutazione dei dati di accelerazione e di risposta sismica locale. Dall'insieme delle indagini fin qui eseguite risulta una situazione geologica compatibile con il progetto in esame.questo parere si basa soprattutto sui seguenti punti: 1) il terreno di fondazione è idoneo a sopportare i carichi trasmessi da edifici aventi normale tipologia costruttiva. 2) Le verifiche SLE potranno essere realizzate dal calcolatore una volta definiti carichi e struttura del manufatto. 3) Va comunque sottolineato che la migliore posa delle fondazioni si realizzerebbe con piani di sedime al di sotto delle stagionali variazioni d umidità e temperatura all interno del livello limo argilloso più compatto 4) In particolare deve essere verificata e confermata la compattezza e l'assoluta mancanza di manomissioni del terreno di fondazione. Il Direttore dei Lavori, come previsto dal D.M. 11/03/1988 lett.b.2."dovrà controllare la validità delle ipotesi di progetto durante la costruzione, considerando, oltre ai dati raccolti in fase di progetto, anche quelli ottenuti con misure e osservazioni nel corso dei lavori per adeguare,eventualmente, l'opera alle situazioni riscontrate." Pieve di Soligo luglio 2018 il geologo 12