COMUNE DI GUSSAGO PIANO ATTUATIVO AMBITO 12 LOMOPRESS SRL RELAZIONE GEOLOGICA

Transcript

1 REGIONE LOMBARDIA PROVINCIA DI BRESCIA COMUNE DI GUSSAGO PIANO ATTUATIVO AMBITO 12 LOMOPRESS SRL RELAZIONE GEOLOGICA SCPT n. 02 Dicembre 2015 Dr. MAURO ZUBANI Geologia tecnica ed applicata - Consulenze geologiche Indagini geognostiche Cartografia Tavernole s/m (BS) mauro.zubani@tiscali.it

2 Pagina 2 INDICE premessa pag. 03 ASPETTI GEOLOGICI A.1 inquadramento geomorfologico e geologico pag. 04 A.2 idrologia ed idrogeologia pag. 05 A.3 impianti disperdenti delle acque meteoriche pag. 07 A.4 vincoli pag. 11 A.5 microzonazione sismica pag. 12 TERRENI DI FONDAZIONE B.1 indagini geognostiche pag. 15 B.2 modellazione geotecnica del terreno pag. 24 B.3 fondazioni pag. 25 B.4 fronti di scavo pag. 28 conclusioni pag. 29 Bibliografia quadro normativo 1) Associazione geotecnica italiana Raccomandazioni sulla programmazione ed esecuzione delle indagini geotecniche giugno ) Circolare Ministeriale n. 617 del 2/02/2009 Istruzioni per l applicazione delle Nuove Norme tecniche per le costruzioni di cui al DM 14/01/2008 GU n. 47 del 26/02/2009, Suppl. Ord. N. 27 3) Studio geologico a supporto del Piano di Governo del Territorio Comune di Gussago (BS) 4) D.M. 14 gennaio 2008 Nuove Norme tecniche per le costruzioni. - Gazz. Uff., n. 29 del 04/02/ ) DGR n. IX/2616 Aggiornamento dei Criteri ed indirizzi per la definizione della componente geologica, idrogeologica e sismica del piano di governo del territorio, in attuazione dell art. 57, comma 1, della l.r. 11 marzo 2005, n. 12, approvati con d.g.r. 22 dicembre 2005, n. 8/1566 e successivamente modificati con d.g.r. 28 maggio 2008, n. 8/7374 6) DGR n. X/2129 del 11 luglio Aggiornamento delle zone sismiche in Regione Lombardia (l.r. 1/2000, art. 3, c. 108, lett. d) 7) Lancellotta R. - Geotecnica - ed. Zanichelli, ) Cestari F. Prove geotecniche in sito ed. Flaccovio, 2013

3 Pagina 3 Premessa E stata effettuata una indagine geognostica propedeutica alla stesura della a servizio di un progetto inerente la realizzazione di un edificio produttivo per una superficie di circa 7000 mq in Loc. Mandolossa a Gussago BS. Le nuove opere di fondazione interessano sostanzialmente i nuovi plinti di fondazione dei piastri della nuova struttura nonché gli attraversamenti della roggia (ponti) e relative opere spondali. Sono state effettuate le indagini geognostiche consistenti: - in tre prove penetrometriche dinamiche SCPT; - in tre trincee esplorative spinte nei depositi ghiaiosi; - in una prova di permeabilità a carico variabile nei depositi ghiaiosi; - in una analisi granulometrica dei depositi ghiaiosi campionati - in due indagini di sismica passiva consistente in registrazioni con tromografo digitale. Le indagini sono state effettuate nel rispetto delle Raccomandazioni AGI 1977; i successivi studi nel rispetto delle Norme Tecniche per le costruzioni del 14/01/2008 esplicate nella circolare n. 617 del 02 febbraio 2009 del C.S.LL.PP. Scopo della presente relazione e metodologia d indagine: COMPONENTE GEOLOGICA inquadramento dell area di intervento da un punto di vista geologico e geomorfologico ed idrogeologico al fine di individuare problematiche per l area in oggetto funzione dell intervento progettato; verifica con gli strumenti di pianificazione territoriale esistenti; definizione delle caratteristiche sismogenetiche del luogo. COMPONENTE GEOTECNICA descrizione delle indagini geognostiche, valutazione dell affidabilità delle stesse al fine della definizione del modello geotecnico tridimensionale; prescrizioni da adottare in fase di realizzazione delle fondazioni, al fine di garantire la stabilità del complesso in condizioni statiche - dinamiche.

4 Pagina 4 Le indagini sono state effettuate nel rispetto delle Raccomandazioni AGI 1977; i successivi studi nel rispetto delle Norme Tecniche per le costruzioni del 14/01/2008 esplicate nella circolare n. 617 del 02 febbraio 2009 del C.S.LL.PP. Lo scopo della presente relazione è primariamente di carattere geotecnico e secondariamente ambientale con l obiettivo anche di valutare eventuali manomissioni dei terreni agricoli che, è noto, in quest area presentano mediocri caratteristiche di resistenza. ASPETTI GEOLOGICI A 1. Inquadramento geomorfologico e geologico L area è posta in Comune di Gussago (BS) nella parte meridionale al confine con il Comune di Roncadelle. Ubicazione dell area oggetto del presente studio (da C.T.R. sez. D5b5 scala 1:10.000)

5 Pagina 5 L area in oggetto è situata ad una quota di circa 130,0 m.s.l.m. La pianura bresciana è caratterizzata dall'alternarsi, nel Pleistocene, di regimi deposizionali ed erosivi. I depositi fluvioglaciali sono costituiti da ghiaie e sabbie con lenti di limo ed argilla, che nella parte alta costituiscono il "livello fondamentale della Pianura". Superiormente tali depositi sono ricoperti da spessori di terreni fini limo argillosi di origine eluvio colluviale aventi spessori variabili caratterizzati da caratteristiche geotecniche passanti da scadenti a mediocri. L area di realizzazione risulta semipianeggiante ancora a vocazione agricola non antropizzata, naturalmente priva di fenomeni erosivi; principale problematica è proprio relativa alla caratterizzazione geotecnica dei depositi al di sotto del piano di fondazione. Indagini geognostiche effettuate evidenziano come i depositi argillosi siano caratterizzati da mediocri qualità nei primi metri con una importante frazione coesiva. A 2. idrologia ed idrogeologia Non sono presenti corsi d acqua importanti nell area in oggetto mentre ad occidente è presente il rio Vaila ed il torrente Gandovere. I valori di permeabilità dei depositi superficiali (c.ca 3 m.) variano da bassi o molto bassi nei primi strati anche se in

6 Pagina 6 profondità divengono decisamente più ghiaiosi sabbiosi e meno limosi (minor frazione di fine che condiziona molto la permeabilità). La soggiacenza della prima falda freatica è verosimile sia sempre superiore ai metri dal piano campagna comunque sempre a profondità medie elevate in linea con i dati comunali e sovracomunali. A lato una carta delle isopoezometriche che mostra come nell area la falda sia indicata attorno alla curva dei 115 m.s.l.m, quindi abbastanza in linea con il dato misurato. Il gradiente, abbastanza debole, è orientato nordsud. soggiacenza circa -10 m data soggiacenza -11,80 m data A maggior dettaglio anche lo studio geologico allegato al PGT comunale (sopra studio SGA) riporta valori di isofreatica attorno ai 113 m.s.l.m. quindi circa con 17 m. di soggiacenza. Indagini pregresse effettuate direttamente dal sottoscritto in aree vicinali danno valori di soggiacenza leggermente inferiori (riportati nella tavola soprastante).

7 Pagina 7 A.3 Impianti disperdenti delle acque meteoriche A.3.1. Dati tecnici E stato effettuato un dimensionamento della capacità disperdente nel sottosuolo delle acque meteoriche intercettate sia dalla copertura dei fabbricati che dalle superfici impermeabili dei nuovi piazzali. L area in oggetto presenta approssimativamente le seguenti superfici planimetriche: - coperture (tetti solai acque pluviali ) = m 2 ; - piazzali e pertinenze varie (stimata) = m 2 ; Per una superficie tot. = m 2. A.3.2. Dati pluviometrici I valori medi di piovosità nella zona di Brescia provengono da riferimenti bibliografici del pluviografo dell Istituto Pastori e di una pubblicazione della Provincia: Studio delle precipitazioni intense in Provincia di Brescia e verifica funzionale della rete pluviometrica esistente. Per una visione più completa allegati a fine testo alcune schede della piovosità in zone attigue. Tra tutti i dati maggiore importanza rivestono le informazioni provenienti dall Istituto Pastori sia perché maggiormente aggiornate sia perché provenienti dall area più prossima. Con l esame di tali documenti emerge che dalle massime precipitazioni calcolate è verosimile proporre una altezza di pioggia nell arco dell ora prossima a: Piovosità >> H = 40 mm/h 3. Calcolo volumi Il valore della piovosità in mm/h moltiplicato per il totale delle superfici impermeabilizzate fornisce la quantità massima di acqua meteorica che dev essere smaltito: - Vol tot. acqua per una precipitazione di 40 mm/h su superficie di 8300 m m 3 /h - per legge (Del Reg Lomb. N VII/20396 del 07 feb 2005) le acque di prima pioggia (durante la prima parte di ogni evento meteorico ad una precipitazione di almeno 5 mm uniformemente distribuita sull intera superficie scolante servita dalla rete di raccolta delle acque meteoriche) intercettate dalle superfici di manovra e/o piazzali devono essere smaltite, previo trattamento, nella rete fognaria, quindi: - circa 6,5 m 3 vengono smaltiti in fognatura;

8 Pagina 8 Per effetto dell evapotraspirazione, del ristagno superficiale e dell infiltrazione locale si presume che a seguito dell evento piovoso una quota parte si disperda e non vada a drenare nell impianto. Assumiamo per la posizione (altitudine) e per la geometria e stato di conservazione delle aree un valore (cautelativo) non inferiore al 10% del valore del v. tot di acqua, quindi 33,2 m3/h. Con tali assunzioni si determina, per semplici sottrazioni, il valore della quantità di acqua che i pozzi perdenti devono disperdere 292,3 m 3 /h di acqua meteorica raccolta dalle superfici non permeabili. Il valore sopraesposto è abbastanza cautelativo in quanto non tiene conto della reale evaporazione né delle possibili perdite per assorbimento per lenta infiltrazione nelle superfici dei piazzali, valore che nei mesi caldi può divenire considerevole ( anche nell ordine del 8-10% del totale). 4. dimensionamento dei pozzi perdenti Tale analisi in questa prima fase tiene conto di alcune importanti considerazioni: - l indagine preliminare svolta mediante esecuzione di trincea disperdente e prova di permeabilità nella trincea a carico variabile - il prelievo di un campione di materiale rappresentativo della profondità raggiunta, necessario per determinare la percentuale di matrice fine limoargillosa che controlla direttamente la permeabilità utile del deposito. - da studi in zone limitrofe risulta una soggiacenza minima della falda freatica superiore ai 12 metri dal piano campagna.

9 Pagina 9 Prova di permeabilità in trincea eseguita a carico variabile (A.G.I. 1977) Attualmente dalla prova diretta di permeabilità dei depositi ghiaiosi in matrice presenti, è verosimile che sia compresa tra i 6*10-4 e 5* 10-5 m/s. permeabilità k = cm/s permeabilità k = m/s

10 Pagina 10 B) CALCOLO INDIRETTO DELLA PERMEABILITÀ K da analisi granulometrica Utilizzando i dati provenienti dall analisi granulometrica del campione appositamente prelevato a 4,40 m. da p.c. (vd allegato fine testo) Il materiale è stato consegnato in laboratorio geotecnico al fine dell esecuzione di una curva granulometrica dalla quale elaborare il dato di permeabilità applicando la formula di Hazen (valida per terreni a litologia prevalentemente granulare come quello in oggetto) Sintesi dall analisi granulometrica si rileva: GHIAIA,% = 62,2 SABBIA,% = 23,1 d60, mm = 7,4932 d30, mm = 1,1399 d10, mm = 0,0176 Applicando la relazione di Hazen. K = C * D10^2 con C=0.015 coefficiente di Hazen ed inserendo il D10 in mm si ottiene la permeabilità in m/s. permeabilità k = 0.015*0.0176^2 = m/s permeabilità k = m/s A lato risulta evidente come i due valori di K siano nel complesso poco confrontabili quest ultimo circa 4 volte inferiore a quello misurato in sito; sulla scorta delle esperienze in contesti simili e considerato verosimile che in profondità tale valore aumenti si ritiene di potere adottare valori di K intermedi, pari a sabbie fini.

11 Pagina 11 permeabilità k = 1 * m/s (ghiaie con sabbie fini limose). Un pozzo perdente di diametro interno = 2,0 m. spinto alla profondità di almeno 5 m. dal p.c. è in grado di disperdere un volume di acqua di circa 42 m 3 per ogni ora di funzionamento. Per smaltire la portata totale delle acque drenata dalla suesposta superficie è quindi necessario realizzare una rete di almeno 7-8 pozzi perdenti secondo le geometrie esposte a lato (non in scala). Chiaramente volendo drenare superfici inferiori si riduce corrispondentemente il numero dei pozzi disperdenti. E importante realizzare tali pozzi perdenti ad interasse non inferiore a 8 10 metri onde evitare interferenze con i relativi coni di influenza nel terreno. A.4 Vincoli L esame della documentazione comunale mostra che l area è posta in classe di fattibilità seconda con presenza possibile di terreni a comportamento coesivo dalle caratteristiche geotecniche mediocri. E posta in zona sismica Z4a in area con valore di Fa (fattore di amplificazione litologica) int superiore al valore di soglia comunale.

12 Pagina 12 A.5 Microzonazione sismica Il territorio comunale di GUSSAGO BS è stato dichiarato sismico secondo la normativa (ordin 3274 e successive) e confermato nella recente riclassificazione del 2014 [Delibera Giunta regionale 11 luglio n. X/2129 Aggiornamento delle zone sismiche in Regione Lombardia (l.r. 1/2000, art. 3, c. 108, lett. d).] Cod prov BS GUSSAGO zona sismica 3 ag. max 0, Il rischio sismico di un territorio può essere identificato con i danni attesi prodotti da un terremoto in un dato sito e deriva dall interazione tra la vulnerabilità sismica e la pericolosità sismica del sito. Per vulnerabilità sismica si intende la propensione di un edificio a subire danni in seguito ad un terremoto; essa dipende dalle caratteristiche costruttive del corpo stesso. Per pericolosità sismica di un territorio si intende, invece, la misura dello scuotimento al suolo; essa è legata sia al tipo di terremoto che si può verificare, sia alle condizioni geologiche e morfologiche del sito. Le modalità di propagazione delle onde sismiche dalla sorgente al sito risentono infatti delle caratteristiche litologiche e geomorfologiche presenti. Per quanto studiato in questo contesto è molto improbabile possano verificarsi fenomeni di amplificazione sia per la elevata profondità del bedrock sia per le buone caratteristiche di addensamento dei terreni già a debole profondità e per la continuità di tali caratteristiche meccaniche prestazionali per diverse decine di metri. A.5.1 risultanze INDAGINE SISMICA INDAGINE SISMICA IL MICROTREMORE SISMICO AMBIENTALE Il rumore sismico ambientale, presente ovunque sulla superficie terreste, è generato, oltre che dall attività dinamica terrestre, dai fenomeni atmosferici (onde oceaniche, vento) e dall attività antropica. Si chiama anche microtremore poiché riguarda oscillazioni molto più piccole di quelle indotte dai terremoti nel campo vicino (10 15 [m/s2]2 in termini di accelerazione). I metodi che si basano sulla sua acquisizione si dicono passivi in quanto il rumore non è generato ad hoc, come ad esempio le esplosioni della sismica attiva. Le basi teoriche dell HVSR sono relativamente semplici. In un sistema stratificato in cui i parametri variano solo con la profondità (1-D). Consideriamo il sistema nella figura a lato in cui gli strati 1 e 2 si distinguono per le diverse densità (ρ1 e ρ2) e le diverse velocità delle onde sismiche (V1 e V2). Un onda che viaggia nel mezzo 1 viene (parzialmente) riflessa dall orizzonte che separa i due strati. L onda così riflessa interferisce con quelle incidenti, sommandosi e raggiungendo le ampiezze massime (condizione di risonanza) quando la lunghezza dell onda incidente (λ) è 4 volte (o suoi multipli dispari) lo spessore h del primo strato. In altre parole la frequenza fondamentale di risonanza (fr) dello strato 1 relativa alle onde P è pari a fr = VP1/(4 h) [1] mentre quella relativa alle onde S è fr = VS1/(4 h). [2] Teoricamente questo effetto è sommabile cosicché la curva HVSR mostra come massimi relativi le frequenze di risonanza dei vari strati. Questo, insieme ad una stima delle velocità, è in grado di fornire previsioni sullo spessore h degli strati. Questa informazione è per lo più contenuta nella componente verticale del moto ma la prassi di usare il rapporto tra gli spettri orizzontali e quello verticale, piuttosto che il solo spettro verticale, deriva dal fatto che il rapporto fornisce un importante normalizzazione del segnale per a) il contenuto in frequenza, b) la risposta strumentale e c) l ampiezza del segnale quando le registrazioni vengono effettuate in momenti con rumore di fondo più o meno alto. Circa gli edifici, è noto che la loro frequenza di risonanza è governata principalmente dall altezza e può essere pertanto calcolata, in prima approssimazione, secondo la formula 10 Hz diviso per il numero dei piani (cfr. es.pratt) 1. Fermo restando che si tratta di una semplificazione grossolana (le frequenze naturali reali degli edifici vanno misurate sperimentalmente), osserviamo che nel caso di edificio a 3 piani si ha 10 Hz / 3 piani = 3.3 Hz. Ritenendo dunque ragionevole la stima: freq. naturale edificio 10 Hz / numero piani Sono state effettuate rispettivamente in corrispondenza della prova SCPT 02 trincea S01 e della trincea S 03 due registrazioni con misura del rumore sismico tramite tromografo digitale che mostra un risultato delle Vs 30 cioè della velocità di propagazione delle onde superficiali orizzontali nei primi trenta metri pari 320 m/s (reg 01) e 341 m/s (reg. 02) valore discretamente elevato che si può spiegare con la presenza di orizzonti ghiaiosi ciottolosi e ridotto spessore dei terreni argillosi superficiali.

13 Pagina 13 Considerando che a quota fondazioni lo strato superficiale più lento non va considerato si ottengono terreni con Vs 30 media prossima ai 360 m/s ( riferibili alla categoria sismica B) Di seguito l elaborazione nel grafico di conversione delle curve HVSR o H/V (Horizontal to Vertical Spectral Ratio) cioè il rapporto spettrale tra le componenti del moto orizzontale e quelle verticali della stazione di misura. In evidenza come: a tutte le frequenze si osserva una sovrapposizione abbastanza buona del segnale; le principali frequenze di inversione risultano attorno ai Hz valore molto elevato che rappresenta la freq. principale di risonanza del sottosuolo, segnando con ogni probabilità il passaggio dai depositi superficiali coesivi alle ghiaie alluvionali. Per quanto riguarda l area in esame non si possono verificare fenomeni di liquefazione dei terreni di fondazione in quanto non si rilevano depositi potenzialmente soggetti a tale fenomeno dal punto di vista granulometrico trattandosi di sedimenti aventi buona percentuale di depositi eterogenei dalle ghiaie alle sabbie ai limi argillosi. Inoltre la profondità della falda è tale da scongiurare tale fenomeno. Nelle categorie di sottosuolo identificate nel D.M. (mediate su uno spessore di 30 metri > Vd Vs30) dai risultati delle penetrometrie si dovrebbe attribuire a tali terreni la categoria tipo B in quanto al di sotto dal piano fondazioni si rinvengono depositi dalle buone qualità (vd. pag. precedente). Per quanto indagato nello studio geologico comunale risulta che la normativa è da considerarsi insufficiente a tenere in considerazione anche i possibili effetti di amplificazione litologica del sito e quindi, in aderenza alle NTA comunali, si scala di una classe. Il valore di Fa è superiore al valore di soglia corrispondente: la normativa è insufficiente a tenere in considerazione i possibili effetti di amplificazione litologica e quindi è necessario, in fase di progettazione edilizia, o effettuare analisi più approfondite (3 livello) o utilizzare lo spettro di norma caratteristico della categoria di suolo superiore, con il seguente schema: anziché lo spettro della categoria di suolo B si utilizzerà quello della categoria di suolo C

14 Pagina 14 anziché lo spettro della categoria di suolo C si utilizzerà quello della categoria di suolo D; anziché lo spettro della categoria di suolo E si utilizzerà quello della categoria di suolo D. si applica quindi lo spettro della categoria di suolo C La morfologia del sito, posto in area pianeggiante, permette di attribuire la seguente categoria topografica: Categoria T1 Coefficienti sismici [N.T.C.] Dati generali Tipo opera: Classe d'uso: Vita nominale: Vita di riferimento: 2 - Opere ordinarie Classe II 50.0 [anni] 50.0 [anni] Parametri sismici su sito di riferimento Categoria sottosuolo: Categoria topografica: C T1 S.L. Stato limite TR Tempo ritorno [anni] ag [m/s²] F0 [-] TC* [sec] S.L.O S.L.D S.L.V S.L.C Coefficienti sismici orizzontali e verticali Opera: Stabilità dei pendii e Fondazioni S.L. Stato limite amax [m/s²] beta [-] kh [-] kv [sec] S.L.O S.L.D S.L.V S.L.C

15 Pagina 15 TERRENI DI FONDAZIONE B.1 indagini geognostiche La campagna di indagini volte a caratterizzare dal punto di vista geotecnico i terreni di fondazione consiste: - in tre perforazioni con penetrometro superpesante S.C.P.T. (Standard Cone Penetration Test) spinte a rifiuto oppure fino alla profondità di 12,6 metri dal piano campana; - in tre trincee esplorative spinte a 4,40 m. da p.c; - in una analisi granulometrica a quota fondazioni; - in una prova di permeabilità a carico variabile nei depositi ghiaiosi; - in una indagine di sismica passiva con due stazioni (metodo dei microtremori HVSR). Le indagini sono ubicate nei punti indicati nella planimetria di pagina seguente. penetrometria SCPT 01

16 Pagina 16 PLANIMETRIA CON UBICAZIONE PUNTI DI INDAGINE Trincea S03 tromog 02 Scpt 03 Trincea S02 Scpt 01 Scpt 02 tromog 02 Trincea S01

17 Pagina 17 PROVA PENETROMETRICA SCPT La prova penetrometrica consiste nell infiggere nel terreno una punta conica (d= 51mm angolo 60 ) tramite un maglio (M = 73,5 Kg) che cade da un altezza fissa di 75 cm, l energia viene trasferita alla batteria di aste e viene misurato il n. colpi necessario per infiggerle nel terreno ogni 30 cm. Il risultato viene correlato ai valori di SPT da cui derivano i parametri geotecnici. La sonda penetrometrica permette inoltre di riconoscere abbastanza precisamente lo spessore delle coltri sul substrato, la quota di eventuali falde e la consistenza in generale del terreno. In questo caso specifico si cerca di correlare i valori delle tre penetrometrie (con altre quattro effettuate nell area precedentemente - anno 2008) e alcune zone vicinali all area di intervento. La prova penetrometrica conferma come i depositi ghiaiosi presentano sempre discreti/buoni valori di resistenza dinamica all infissione soprattutto nei primi metri del banco ghiaioso, con valori che poi in profondità generalmente decrescono. In nessuna delle perforazioni si è rinvenuta acqua. u.l. 1 u.l. 2

18 Pagina 18 u.l. 1 u.l. 2 u.l. 2.1 u.l. 2

19 Pagina 19 u.l. 1 u.l. 2 u.l. 2.1

20 Pagina 20 A conferma delle penetrometrie sono state effettuate nella giornata del 14 dicembre 2015 delle trincee esplorative omogeneamente distribuite nell area dell ambito (con prelievo di campioni per analisi granulometrica e prova di permeabilità). TRINCEA S01 Ubicazione> < cumulo scavo dei depositi ghiaiosi Fase iniziale prova di permeabilità > Stratigrafia S01 profondità Descrizione visiva (m) 0,0-0,30 Terreno di coltivo limoso scarsamente argilloso colore marrone brunastro Limi sabbiosi argillosi colore marrone rossastro (idrossidi Fe?) Rari clasti poligenici, mediamente arrotondati, poco alterati, con frustoli vegetali 0,30-3,30 senza/rari elementi di origine antropica Frazione fine da medi a poco plastica, cementazione assente USCS ML Ghiaia sabbiosa debolmente argillosa, di colore bruno nocciola, umida, poco addensata 3,30-4,50 Clasti poligenici ben arrotondati, poco alterati, senza frustoli vegetali senza elementi di origine antropica Frazione fine non plastica, cementazione assente USCS GM - GC Campione T01 C01 a -4,40 m.

21 Pagina 21 TRINCEA S02 Stratigrafia S02 profondità Descrizione visiva (m) 0,0-0,30 Terreno di coltivo limoso scarsamente argilloso colore marrone brunastro Limi sabbiosi argillosi colore marrone rossastro (idrossidi Fe?) Rari clasti poligenici, mediamente arrotondati, poco alterati, con frustoli vegetali senza elementi di origine 0,30-1,60 antropica. Frazione fine da medi a poco plastica, cementazione assente USCS ML Sabbie ghiaiose limose (debolmente argillosa), di colore bruno nocciola, umida, poco addensata 1,60-3,60 Clasti poligenici ben arrotondati, poco alterati, senza frustoli vegetali senza elementi di origine antropica Frazione fine non plastica, cementazione assente USCS SC SM Ghiaia sabbiosa scarsamente limosa, di colore grigiastro nocciola, umida, da discretamente a poco addensata. 3,60-4,40 Clasti poligenici ben arrotondati, poco alterati, senza frustoli vegetali senza elementi di origine antropica Frazione fine non plastica, cementazione assente USCS GM - GC Campione ////

22 Pagina 22 TRINCEA S03 Stratigrafia S03 profondità Descrizione visiva (m) 0,0-0,20 Terreno di coltivo limoso scarsamente argilloso colore marrone brunastro Limi sabbiosi argillosi colore marrone rossastro (idrossidi Fe?) Rari clasti poligenici, mediamente arrotondati, poco alterati, con frustoli vegetali senza elementi di origine 0,20-3,50 antropica. Frazione fine da medi a poco plastica, cementazione assente USCS ML Ghiaie sabbiose limose (debolmente argillosa), di colore bruno nocciola, umida, poco addensata 3,50-3,80 Clasti poligenici ben arrotondati, poco alterati, senza frustoli vegetali senza elementi di origine antropica Frazione fine non plastica, cementazione assente USCS GC GM Ghiaia sabbiosa scarsamente limosa, di colore grigiastro nocciola, umida, discretamente addensata. 3,80-4,50 Clasti poligenici ben arrotondati, poco alterati, senza frustoli vegetali senza elementi di origine antropica Frazione fine non plastica, cementazione assente USCS GM - GC Campione ////

23 Pagina 23 Class USCS per terreni grossolani I depositi ghiaiosi rilevati nelle trincee esplorative a profondità media attorno ai 3,50 m. da p.c. presentano buoni valori di resistenza come confermano le penetrometrie; sono ricoperti da spessori variabili di un deposito che potremmo definire di transizione dal terreno superficiale di coltivo ai sottostanti depositi ghiaiosi alluvionali (Ghiaie limoso-sabbiose, anch esse dalle buone caratteristiche geotecniche). Superficialmente il suolo di coltivo presenta spessori medi attorno ai cm. In nessuna delle verticali d indagine si è rinvenuta acqua ma solo zone umide legate alla scarsa permeabilità dei depositi superficiali a conferma delle mediocri qualità drenanti del primo strato che migliorano in profondità. Considerazioni La situazione litostratigrafica sembra abbastanza omogenea, con uno strato di depositi limosi fino a profondità di 3,3 3,5 metri dal piano campagna, terreni questi a prevalente comportamento coesivo e caratteristiche meccaniche scadenti in particolare per la compressibilità anche a breve - medio termine. A maggiore profondità si rileva uno strato di transizione di natura più ghiaiosa - sabbiosa per poi passare ad un tessitura più fine ghiaie con sabbie e sabbie con ghiaie (con sabbia e limo con blocchi in percentuali limitate). Al di sotto dei 6-8 metri fino alla profondità indagata di 13 metri non si rilevano altri strati con scadenti caratteristiche meccaniche. Considerando di impostare la quota plinti a 3,30-3,50 m. da p.c. si osserva come fino a circa 5-6 metri i terreni abbiano resistenze molto elevate (zona dove dissiperebbero in percentuale la grande quantità del carico) per poi passare a resistenze discrete.

24 Pagina 24 B 1.1 risultanze prove geotecniche Vengono correlati i risultati delle penetrometriche con le prove tipo SPT (Standard Penetration Test) al fine di caratterizzare dal punto di vista geotecnico i terreni. Le prove risultano correlabili. Le resistenze meccaniche sono molto basse in corrispondenza dei depositi riferibili alla Unita Litotecnica 1. Strato [1] - limo debolmente argilloso [2] - sabbia limosa Prof. (m) Nspt Tipo Peso unità di volume (t/m³) Coesivo Incoerente Peso unità di volume saturo Saturo (t/m³) Angolo di resisten za al taglio ( ) Coesione non drenata Modulo Edometrico Modulo Elastico Modulo Poisson Coesivo Incoerente [3] - Alluvioni Incoerente [4] - sabbia e ghiaia - sabbia con ghiaia Incoerente B.2 modellazione geotecnica del terreno Di seguito vengono presentati i parametri significativi caratteristici del modello impiegato nei calcoli. Il modello con i parametri opportunamente ridefiniti a partire dalla stratigrafia delle prove geognostiche. Unità Litotecniche PARAMETRI GEOTECNICI CARATTERISTICI Comportamento Gamma (t/m³) Fi ( ) Cu Modulo Edometrico Modulo Elastico Modulo Poisson U.L. 1 coerente U.L. 2 incoerente U.L. 2.1 incoerente N.B: le fondazioni dirette andranno necessariamente ad impostarsi nella U.L.2 avente buone caratteristiche geotecniche; è probabile che per la struttura e per la relativa uniformità litologica dei terreni i cedimenti che andranno a svilupparsi in tempi relativamente veloci (ghiaie) siano alquanto uniformi, tali da non manifestare particolari fessurazioni nell opera. Attenzione deve essere posta in fase esecutiva alla corretta realizzazione della massicciata sotto pavimento industriale pena il manifestarsi nel tempo di un importante quadro fessurativo; pertanto si consiglia una scarifica importante del terreno superficiale (da definire ma consiglio almeno un metro dal punto p.c. più depresso) quindi la successiva posa di materiale selezionato steso per strati e adeguatamente rullato. Se necessario raggiungere elevati standard di portate sul pavimento valutare rinforzi con geogriglie interstrato.

25 B.3 fondazioni Le fondamenta in progetto, alla luce anche dei risultati dell indagine geognostica, considerano fondazioni dirette nella U.L.2 di cui non si hanno ora i carichi di progetto agenti sui pilastri. Pertanto le dimensioni vengono stimate in plinti di B=L = 2,5 3,0 m (plinti quadri). Consideriamo inoltre un magrone armato che sborda 20 cm alto 20 cm. DATI GENERALI ====================================================== Azione sismica NTC 2008 Lat./ Long. [WGS84] / Larghezza fondazione 2.5 m Lunghezza fondazione 2.5 m Profondità piano di posa 2.7 m Altezza di incastro 1.2 m Profondità falda 12.0 Sottofondazione...Sporgenza, Altezza 0.2/0.2 m ====================================================== SISMA ====================================================== Accelerazione massima (ag/g) Effetto sismico secondo NTC(C ) Fattore di struttura [q] 2 Periodo fondamentale vibrazione [T] 0.39 Coefficiente intensità sismico terreno [Khk] Coefficiente intensità sismico struttura [Khi] ====================================================== Pagina 25

26 Pagina 26 Approccio 2 combinazioni: Nr. Nome combinazione 1 A1+M1+R3 2 Sisma 3 S.L.E. 4 S.L.D. Sisma + Coeff. parziali parametri geotecnici terreno + Resistenze Nr Correzione Sismica Tangente angolo di resistenza al Coesione efficace Coesione non drenata Peso Unità volume in fondazione Peso unità volume copertura Coef. Rid. Capacità portante verticale Coef.Rid.Ca pacità portante orizzontale taglio 1 No Si No No CARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE...Sisma Autore: TERZAGHI (1955) Carico limite [Qult] Resistenza di progetto[rd] kn/m² kn/m² COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982) Costante di Winkler kn/m³ CEDIMENTI BURLAND E BURBIDGE ================================================================== Pressione normale di progetto kn/m² Tempo 10.0 Profondità significativa Zi (m) Media dei valori di Nspt all'interno di Zi 17.5 Fattore di forma fs 1 Fattore strato compressibile fh 1 Fattore tempo ft Indice di compressibilità Cedimento mm ================================================================== Analogamente con plinto quadro di dimensioni B= 3,0 metri CARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE...Sisma Autore: TERZAGHI (1955) Carico limite [Qult] kn/m² Resistenza di progetto[rd] kn/m² Tensione [Ed] kn/m² Fattore sicurezza [Fs=Qult/Ed] 1.64 Condizione di verifica [Ed<=Rd] Non verificata COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982) Costante di Winkler kn/m³

27 Pagina 27 SINTESI fondazioni a plinti allo SLV FONDAZIONE Plinto quadro DIMENSIONI larghezza lunghezza (m) Profondità piano di posa dal p.c. (m) 2,5 UNITA LITOTECNICA DUE -3,30 m C.CA P lim. A1 + M1 + R3 (kpa) 1009,57 3,0 1015,43 CEDIMENTI TOTALI ALLO STATO LIMITE DI ESERCIZIO SLE FONDAZIONE PLINTI Profondità piano di posa dal p.c. (m) UNITA LITOTECNICA DUE -3,30 m C.CA DIMENSIONI larghezza lunghezza (m) 2,5 3,0 Azioni di progetto IPOTESI (kpa) CEDIMENTI TOTALI approssimativi (mm) 200 kpa 14,3 250 kpa 18,4 300 kpa 22,6 200 kpa 16,2 250 kpa 20,9 300 kpa 25,6 Si raccomanda di collegare i vari plinti trascurando il contributo dei vari cordoli al carico di progetto a favore della sicurezza. N.B i cedimenti sono calcolati dalla formula di Burland & Burbidge attendibile per terreni granulari e va ricordato che in buona parte di esauriscono nelle vicinanze del plinto di fondazione, cioè nei terreni migliori dal punto di vista meccanico. In effetti viste le buone caratteristiche e la relativa omogeneità non sono attesi cedimenti significativi ma è sempre opportuno ricordare l opportunità di visionare direttamente gli scavi a quota fondazioni verificando che non vi siano delle particolari disomogeneità a fondo scavo.

28 Pagina 28 B.4 Fronti di scavo I fronti di scavo della zona plinti (altezze nell ordine dei 2,0 2,5 metri) nei terreni esaminati a comportamento prevalente coesivo non dovranno presentare inclinazioni superiori a 1/3 (orizz./vert. pari a 72 ) limitando quanto possibile i tempi di apertura dei fronti di scavo stessi. 3 U.L.1 U.L.2 1 Si raccomanda di limitare i tempi di apertura dei fronti di scavo dei singoli plinti in funzione dell esecuzione dei getti evitando carichi in sommità ai fronti di scavo Trincea con fronte di escavazione quasi verticale fino a 4,50 m. da p.c.

29 Pagina 29 Conclusioni E stato effettuato uno studio geologico ad integrazione del progetto di costruzione di un importante edificio produttivo in loc. Mandolossa a Gussago (BS) proprietà ditta Lomopress srl. Il contesto è tipico dei terreni dell Alta Pianura alluvionale. Non risultano particolari vincoli di carattere geologico, anche dalla consultazione del PGT comunale l area rientra in seconda classe di fattibilità geologica per le azioni di piano causa scadenti caratteristiche del primo strato delle coperture superficiali a comportamento coesivo. L indagine geognostica è stata svolta mediante l esecuzione di tre prove penetrometriche dinamiche continue SCPT, di alcuni sondaggi esplorativi con campionamento e prove di permeabilità; completa il piano di indagine una indagine sismica. Sintesi dei risultati: A) si identificano due unità litologiche e litotecniche (al di sotto della massicciata): - depositi superficiali limosi argillosi scarsamente resistenti, quindi con mediocri caratteristiche litotecniche per circa 3 metri (Unità Litotecnica 1) - depositi ghiaiosi con ciottoli ben addensati dotati di buone caratteristiche geotecniche (Unità Litotecnica 2) per spessori variabili attorno ai 2,5 3,0 metri che in profondità, pur presentando decremento delle resistenze, mantengono sempre discrete caratteristiche (unità Litotecnica 2.1). B) non si rileva direttamente dalle indagini la falda freatica ma da indagini prossimali e dagli studi generali si attesta a soggiacenze minime prossime ai -12 m. da p.c C) dal punto di vista sismico trattasi di terreni riferibili alla categoria sismica C. L edificio produttivo verrà necessariamente realizzato con fondazioni dirette intestate nei depositi ghiaiosi della U.L. 2 a circa 3,0 metri dal p.c. Attenzione deve essere posta in fase esecutiva alla corretta realizzazione della massicciata sotto pavimento industriale pena il manifestarsi nel tempo di un importante quadro fessurativo; pertanto si consiglia una scarifica importante del terreno superficiale (da meglio definire ma consiglio almeno un metro dal punto del piano campagna più depresso) quindi la successiva posa di materiale selezionato steso per strati e adeguatamente rullato. Se necessario raggiungere elevati standard di portate sul pavimento valutare rinforzi con geogriglie interstrato.

30 Pagina 30 In funzione delle superfici impermeabilizzate dell intervento complessivo è stata calcolata la quantità di acqua necessaria da smaltire negli impianti disperdenti del sottosuolo, con particolare attenzione ai depositi ghiaiosi insaturi dei quali è stata calcolata direttamente la permeabilità. Per smaltire la portata totale delle acque meteoriche drenate si ritiene debba essere realizzata una rete di otto pozzi perdenti con le geometrie suesposte. Ciò al fine di rispettare il più possibile l invarianza idraulica dell area e non caricare idraulicamente la roggia esistente sul confine meridionale. Con le prescrizioni poste ed i limiti dell indagine geognostica effettuata si esprime parere favorevole circa la fattibilità geologica dell intervento. Tavernole s/m, dicembre 2015 Il geologo Dr. Mauro Zubani Allegati: - penetrometrie - elaborazione dati - stazione sismica passiva - certificato laboratorio geotecnico

31 Pagina 31 PROVA... Nr.1 Strumento utilizzato... SCPT (Standard Cone Penetration Test) Prova eseguita in data 10/12/2015 Profondità prova 6.90 mt Falda non rilevata Tipo elaborazione Nr. Colpi: Medio Profondità (m) Nr. Colpi Nr. Colpi Rivestimento Calcolo coeff. riduzione sonda Chi Res. dinamica ridotta Res. dinamica Pres. ammissibile con riduzione Herminier - Olandesi Pres. ammissibile Herminier - Olandesi Prof. Strato (m) NPDM Rd Tipo Incoerente - coesivo Incoerente - coesivo Clay Fraction (%) Peso unità di volume (t/m³) Peso unità di volume saturo (t/m³) Tensione efficace Coeff. di correlaz. con Nspt Nspt Descrizione limo debolmente argilloso Alluvioni Strato [1] - limo debolme nte argilloso [2] - Alluvion i STIMA PARAMETRI GEOTECNICI PROVA Nr.1 Prof. (m) Nspt Tipo Peso unità di volume (t/m³) Coesivo Incoerente Coesivo Incoerente Peso unità di volume saturo Saturo (t/m³) Angolo di resisten za al taglio ( ) Coesione non drenata Modulo Edometrico Modulo Elastico Modulo Poisson Modulo di taglio G Velocità onde di taglio (m/s) PROVA... Nr.2 Strumento utilizzato... SCPT (Standard Cone Penetration Test)

32 Pagina 32 Prova eseguita in data 10/12/2015 Profondità prova mt Falda rilevata Tipo elaborazione Nr. Colpi: Medio Profondità (m) Nr. Colpi Nr. Colpi Rivestimento Calcolo coeff. riduzione sonda Chi Res. dinamica ridotta Res. dinamica Pres. ammissibile con riduzione Herminier - Olandesi Pres. ammissibile Herminier - Olandesi Prof. Strato (m) NPDM Rd Tipo Incoerente - coesivo Clay Fraction (%) Peso unità di volume (t/m³) Peso unità di volume saturo (t/m³) Tensione efficace Coeff. di correlaz. con Nspt Nspt Descrizione limo debolmente argilloso Incoerente - coesivo sabbia limosa Incoerente Alluvioni Incoerente sabbia e ghiaiasabbia con ghiaia Incoerente Alluvioni

33 Pagina 33 Liquefazione Metodo di Shi-Ming (1982) Strato VII Nspt critico VIII Nspt critico IX Nspt critico X Nspt critico Condizione Strato Strato Strato Strato Liquefazione possibile al VII Mercalli Strato Liquefazione possibile al IX Mercalli Strato [1] - limo debolme nte argilloso [2] - sabbia limosa [3] - Alluvion i [4] - sabbia e ghiaiasab bia con ghiaia [5] - Alluvion i STIMA PARAMETRI GEOTECNICI PROVA Nr.2 Prof. (m) Nspt Tipo Peso unità di volume (t/m³) Coesivo Incoerente Coesivo Incoerente Peso unità di volume saturo Saturo (t/m³) Angolo di resisten za al taglio ( ) Coesione non drenata Modulo Edometrico Modulo Elastico Modulo Poisson Modulo di taglio G Velocità onde di taglio (m/s) Incoerente Incoerente Incoerente PROVA... Nr.3 Strumento utilizzato... SCPT (Standard Cone Penetration Test) Prova eseguita in data 10/12/2015 Profondità prova mt Falda rilevata Tipo elaborazione Nr. Colpi: Medio Profondità (m) Nr. Colpi Nr. Colpi Rivestimento Calcolo coeff. riduzione sonda Chi Res. dinamica ridotta Res. dinamica Pres. ammissibile con riduzione Herminier - Olandesi Pres. ammissibile Herminier - Olandesi

34 Pagina Prof. Strato (m) NPDM Rd Tipo Incoerente - coesivo Clay Fraction (%) Peso unità di volume (t/m³) Peso unità di volume saturo (t/m³) Tensione efficace Coeff. di correlaz. con Nspt Nspt Descrizione limo debolmente argilloso Incoerente - coesivo sabbia limosa Incoerente Alluvioni Incoerente sabbia e ghiaiasabbia con ghiaia Liquefazione Metodo di Shi-Ming (1982) Strato VII Nspt critico VIII Nspt critico IX Nspt critico X Nspt critico Condizione Strato Strato Strato Strato Liquefazione possibile al VIII Mercalli Strato [1] - limo debolme nte argilloso [2] - sabbia limosa [3] - Alluvion i [4] - sabbia e ghiaiasab bia con ghiaia STIMA PARAMETRI GEOTECNICI PROVA Nr.3 Prof. (m) Nspt Tipo Peso unità di volume (t/m³) Coesivo Incoerente Coesivo Incoerente Peso unità di volume saturo Saturo (t/m³) Angolo di resisten za al taglio ( ) Coesione non drenata Modulo Edometrico Modulo Elastico Modulo Poisson Modulo di taglio G Velocità onde di taglio (m/s) Incoerente Incoerente

35 Pagina 35 GUSSAGO LOMOPRESS, GUSSAGO 01 Instrument: TEN-0007/01-07 Start recording: 11/01/16 13:17:04 End recording: 11/01/16 13:27:05 Channel labels: NORTH SOUTH; EAST WEST ; UP DOWN GPS data not available Trace length: 0h10'00''. Analysis performed on the entire trace. Sampling rate: 128 Hz Window size: 20 s Smoothing type: Triangular window Smoothing: 10% HORIZONTAL TO VERTICAL SPECTRAL RATIO H/V TIME HISTORY SINGLE COMPONENT SPECTRA

36 Pagina 36 EXPERIMENTAL vs. SYNTHETIC H/V Depth at the bottom of Thickness [m] Vs [m/s] Poisson ratio the layer [m] inf. inf Vs( )=320m/s

37 Pagina 37 [According to the SESAME, 2005 guidelines. Please read carefully the Grilla manual before interpreting the following tables.] Max. H/V at ± 1.31 Hz (in the range Hz). Criteria for a reliable H/V curve [All 3 should be fulfilled] f 0 > 10 / L w > 0.50 OK n c (f 0 ) > > 200 OK A (f) < 2 for 0.5f 0 < f < 2f 0 if f 0 > 0.5Hz A (f) < 3 for 0.5f 0 < f < 2f 0 if f 0 < 0.5Hz Exceeded 0 out of 943 times OK Criteria for a clear H/V peak [At least 5 out of 6 should be fulfilled] Exists f - in [f 0 /4, f 0 ] A H/V (f - ) < A 0 / Hz OK Exists f + in [f 0, 4f 0 ] A H/V (f + ) < A 0 / Hz OK A 0 > > 2 OK f peak [A H/V (f) ± A (f)] = f 0 ± 5% < 0.05 OK f < (f 0 ) < OK A (f 0 ) < (f 0 ) < 1.58 OK L w n w n c = L w n w f 0 f f 0 f (f 0 ) A 0 A H/V (f) f f + A (f) logh/v (f) (f 0 ) window length number of windows used in the analysis number of significant cycles current frequency H/V peak frequency standard deviation of H/V peak frequency threshold value for the stability condition f < (f 0 ) H/V peak amplitude at frequency f 0 H/V curve amplitude at frequency f frequency between f 0 /4 and f 0 for which A H/V (f - ) < A 0 /2 frequency between f 0 and 4f 0 for which A H/V (f + ) < A 0 /2 standard deviation of A H/V (f), A (f) is the factor by which the mean A H/V (f) curve should be multiplied or divided standard deviation of log A H/V (f) curve threshold value for the stability condition A (f) < (f 0 ) Threshold values for f and A (f 0 ) Freq. range [Hz] < > 2.0 (f 0 ) [Hz] 0.25 f f f f f 0 (f 0 ) for A (f 0 ) log (f 0 ) for logh/v (f 0 )

38 Pagina 38 GUSSAGO LOMOPRESS, GUSSAGO 01 Instrument: TEN-0007/01-07 Start recording: 11/01/16 13:17:04 End recording: 11/01/16 13:27:05 Channel labels: NORTH SOUTH; EAST WEST ; UP DOWN GPS data not available Trace length: 0h10'00''. Analysis performed on the entire trace. Sampling rate: 128 Hz Window size: 20 s Smoothing type: Triangular window Smoothing: 10% HORIZONTAL TO VERTICAL SPECTRAL RATIO H/V TIME HISTORY SINGLE COMPONENT SPECTRA

39 Pagina 39 EXPERIMENTAL vs. SYNTHETIC H/V Depth at the bottom of Thickness [m] Vs [m/s] Poisson ratio the layer [m] inf. inf Vs( )=320m/s

40 Pagina 40 [According to the SESAME, 2005 guidelines. Please read carefully the Grilla manual before interpreting the following tables.] Max. H/V at ± 1.31 Hz (in the range Hz). Criteria for a reliable H/V curve [All 3 should be fulfilled] f 0 > 10 / L w > 0.50 OK n c (f 0 ) > > 200 OK A (f) < 2 for 0.5f 0 < f < 2f 0 if f 0 > 0.5Hz A (f) < 3 for 0.5f 0 < f < 2f 0 if f 0 < 0.5Hz Exceeded 0 out of 943 times OK Criteria for a clear H/V peak [At least 5 out of 6 should be fulfilled] Exists f - in [f 0 /4, f 0 ] A H/V (f - ) < A 0 / Hz OK Exists f + in [f 0, 4f 0 ] A H/V (f + ) < A 0 / Hz OK A 0 > > 2 OK f peak [A H/V (f) ± A (f)] = f 0 ± 5% < 0.05 OK f < (f 0 ) < OK A (f 0 ) < (f 0 ) < 1.58 OK L w n w n c = L w n w f 0 f f 0 f (f 0 ) A 0 A H/V (f) f f + A (f) logh/v (f) (f 0 ) window length number of windows used in the analysis number of significant cycles current frequency H/V peak frequency standard deviation of H/V peak frequency threshold value for the stability condition f < (f 0 ) H/V peak amplitude at frequency f 0 H/V curve amplitude at frequency f frequency between f 0 /4 and f 0 for which A H/V (f - ) < A 0 /2 frequency between f 0 and 4f 0 for which A H/V (f + ) < A 0 /2 standard deviation of A H/V (f), A (f) is the factor by which the mean A H/V (f) curve should be multiplied or divided standard deviation of log A H/V (f) curve threshold value for the stability condition A (f) < (f 0 ) Threshold values for f and A (f 0 ) Freq. range [Hz] < > 2.0 (f 0 ) [Hz] 0.25 f f f f f 0 (f 0 ) for A (f 0 ) log (f 0 ) for logh/v (f 0 )

41 Pagina 41

42 Pagina 42