C O M U N E DI CISTERNINO

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Raffaele Bruni
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1 C O M U N E DI CISTERNINO OGGETTO Progetto esecutivo relativo alla realizzazione di rete idrica e strutture annesse per l'utilizzo agricolo di acque reflue dell'impianto di depurazione del Comune di Cisternino (Br). TAVOLA: ALL. F TITOLO SCALA: - RELAZIONE GEOLOGICA E DELLE INDAGINI COMMITTENTE Comune di Cisternino DATA: Feb PROGETTISTA TIMBRO: - Ing. FABIO PACIFICO iscritto all'ordine degli Ingegneri della Provincia di Brindisi al n Ing. SAPONARO COSIMO iscritto all'ordine degli Ingegneri della Provincia di Brindisi al n Dott. Agr. Oronzo Gaetano Milone iscritto all'ordine dei Dottori Agronomi e dei Dottori Forestali della Provincia di Brindisi al n. 165

2 INDAGINI GEOLOGICHE RELAZIONE Progetto per la realizzazione di un impianto di distribuzione di acque affinate per uso irriguo - Comune di CISTERNINO (BR) Prospezione sismica (D.M ) ZONA DELL INDAGINE Ostuni, 23 febbraio 2017 Dott. Geol. Vincenzo D AMICO

3 Sommario 1. Premessa Caratterizzazione geofisica del sottosuolo Strumentazione impiegata Attività di campo Elaborazione dei dati dell indagine sismica MASW Calcolo delle V s,

4 1. Premessa Nell ambito di uno studio geologico inerente la realizzazione di una vasca di accumulo delle acque affinate rivenienti dal depuratore comunale e destinate agli usi irrigui agronomici, è stata effettuata in data 23 febbraio 2017, un indagine geofisica in agro di Cisternino c/o un terreno censito in NCT al Foglio 39 p.lla 95. Come previsto dal D.M. 14 gennaio 2008 Nuove Norme Tecniche per le costruzioni, sono state eseguite acquisizioni MASW (Multi-channel Analysis of Surface Waves) allo scopo di definire la risposta sismica del sito e le caratteristiche dinamiche del sottosuolo, attraverso il calcolo della V s,30 e l esame del profilo di velocità di propagazione delle onde. Nei capitoli successivi verranno descritte la metodologia e la strumentazione utilizzata, nonché la modalità di realizzazione delle misure in campo e l interpretazione geofisica delle stesse. 3

5 2. Caratterizzazione geofisica del sottosuolo Per la ricostruzione del modello geofisico del sito è stata eseguita un indagine di sismica per l analisi spettrale delle onde di superficie (Rayleigh), con tecnica MASW. La prova MASW permette di determinare l andamento della velocità delle onde sismiche di taglio (o onde S) in funzione della profondità attraverso lo studio della propagazione delle onde superficiali. La classificazione dei terreni è stata svolta sulla base del valore della V s,30 (il valore medio della V S nei primi 30 m di profondità) definita dalla relazione. Le procedure adottate sono state eseguite in accordo alle norme tecniche per le costruzioni del DM 14 gennaio Strumentazione impiegata La strumentazione utilizzata è del tipo a 24 canali, modello Echo 24 (anno 2002) della AMBROGEO interfacciato con un computer portatile. L attrezzatura è composta da: un sistema di energizzazione: la sorgente è costituita da una mazza del peso di 8 Kg battente verticalmente su piastra rettangolare in acciaio posta direttamente sul p.c. per la generazione prevalentemente di onde P e secondariamente di onde SV; un sistema di trigger: consiste in un circuito elettrico che viene chiuso nell istante in cui il grave colpisce la base di battuta; in questo modo è possibile individuare e visualizzare l esatto istante in cui le sorgente viene attivata e fissare l inizio della registrazione. un sistema di ricezione: costituito da 24 geofoni verticali del tipo elettromagnetico a bobina mobile a massa sospesa, con frequenza di acquisizione 4,5 Hz. un sistema di acquisizione dati: con memoria dinamica a 16 bit composto da 12 dataloggers a 2 canali per un totale di 24 canali, 2 cavi sismici a 12 take-outs ciascuno spaziato a 5 metri, notebook PC Windos XP con software Ambrogeo. 2.2 Attività di campo 4

Il profilo sismico di tipo MASW, in corrispondenza del sito d indagine, è consistito in uno stendimento di lunghezza di 48 metri, con spaziatura intergeofonica pari a 2 metri (Figure 1 e 2), durata

6 Il profilo sismico di tipo MASW, in corrispondenza del sito d indagine, è consistito in uno stendimento di lunghezza di 48 metri, con spaziatura intergeofonica pari a 2 metri (Figure 1 e 2), durata dell acquisizione di 1000 ms e tempo di campionamento pari a 130 µs. A B Figura 1 Ubicazione del profilo sismico A-B su aerofotogrammetria. Per aumentare il rapporto segnale/rumore si è proceduto alla somma di più energizzazioni verticali (processo di stacking). La sorgente è stata posta ad una distanza di 2 m dal geofono 24. 5

7 Figura 2 Acquisizione dei dati con sismografo a 24 canali. La configurazione adottata per la MASW (Figura 3) è a 1 shot realizzato a 2 m dal geofono 24: Figura 3 Configurazione geometrica dello stendimento sismico tipo MASW. 2.3 Elaborazione dei dati dell indagine sismica MASW Per le analisi dei dati acquisiti si è adottato il software MASW. La metodologia utilizzata consiste nel calcolo della curva di dispersione sperimentale dal campo di moto acquisito nel dominio spazio-tempo lungo lo stendimento; nel calcolo della curva di dispersione apparente numerica mediante il metodo Roma e nell individuazione del 6

8 profilo di velocità delle onde di taglio verticali Vs, modificando opportunamente lo spessore h, le velocità delle onde di taglio Vs e di compressione Vp, la densità degli strati che costituiscono il modello del suolo, fino a raggiungere una sovrapposizione ottimale tra la curva di dispersione sperimentale e la curva di dispersione numerica, corrispondente al modello di suolo assegnato. Lo spettro di velocità presenta un andamento dei modi fondamentali definiti nel range di frequenza 2-60 Hz per le onde di Rayleigh. Il sismogramma sperimentale preso in esame è relativo ad una registrazione eseguita con punto di scoppio posto a 2 m dal geofono 24. Pur evidenziando che l indagine MASW risente particolarmente del problema della non univocità del modello geofisico rispetto ai dati sperimentali ed è principalmente finalizzata alla determinazione del parametro V s,30 più che alla ricostruzione sismostratigrafica del sottosuolo, è stato possibile evidenziare una congruenza fra il modello ricavato dall indagine MASW con quello determinato dall indagine sismica a rifrazione. L analisi dello spettro phase velocity-frequency (c-f) ha consentito di ricostruire un modello sismico monodimensionale del sottosuolo, il quale risulta costituito dall andamento della velocità delle onde di taglio Vs in funzione della profondità. Dall inversione della curva di dispersione si ottiene il seguente modello medio di velocità delle onde sismiche di taglio con la profondità, rappresentativo dell area investigata: Strato 1 h [m]... 2 z [m] Vs [m/s] Vp [m/s] Strato 2 h [m]... 3 z [m] Vs [m/s] Vp [m/s]

Strato 3 h [m]... 5 z [m]... -10 Vs [m/s]... 1356 Vp [m/s]... 2214 Strato 4 h [m]... 20 z [m]... -30 Vs [m/s]... 1925 Vp [m/s]... 3143 Strato 5 h [m]... 0 z [m].

9 Strato 3 h [m]... 5 z [m] Vs [m/s] Vp [m/s] Strato 4 h [m] z [m] Vs [m/s] Vp [m/s] Strato 5 h [m]... 0 z [m]... -oo Vs [m/s] Vp [m/s] I sismogrammi, le curve di dispersione sperimentali, il profilo delle Vs e lo spettro f- k sono riportati di seguito (Figure 7, 8, 9, 10 e 11): 8

10 Figura 7 - Tracce sperimentali Figura 8 - Curva di dispersione sperimentale 9

11 Figura 9 - Punti sperimentali (verde), modi di Rayleigh (linea tratteggiata ciano), curva apparente (blu) Figura 10 - Profilo Vs numerico Figura 11 Spettro f-k 10

2.5 Calcolo delle V s,30 La categoria di sottosuolo di riferimento è stata individuata in base ai valori, ricavati dalla prova MASW, della velocità equivalente di propagazione delle onde di taglio

La velocità equivalente delle onde di taglio V s,30 è definita dall espressione: V s30 = 30 h V i= 1,N dove h i (metri) e V s,i (metri/secondo) sono rispettivamente lo spessore e la velocità delle

12 2.5 Calcolo delle V s,30 La categoria di sottosuolo di riferimento è stata individuata in base ai valori, ricavati dalla prova MASW, della velocità equivalente di propagazione delle onde di taglio entro i primi 30 metri di profondità (V s,30 ). La velocità equivalente delle onde di taglio V s,30 è definita dall espressione: V s30 = 30 h V i= 1,N dove h i (metri) e V s,i (metri/secondo) sono rispettivamente lo spessore e la velocità delle onde di taglio dello strato i-esimo, compreso nei primi 30 metri di profondità. Sulla base dell indagine sismica è risultato che il sottosuolo dell area di intervento è associabile alla categoria A essendo il valore di V s,30 pari a 1552 m/s (considerando come riferimento il piano campagna). L elaborazione dei dati ottenuti dal rilievo MASW ha indicato la presenza della seguente categoria di terreno: i S,i Categoria A Descrizione Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m. Ostuni, 23 febbraio 2017 Dott. Geol. Vincenzo D AMICO Firmato digitalmente da VINCENZO D'AMICO CN = D'AMICO VINCENZO 11

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