STUDIO DI GEOLOGIA RAPPORTO GEOLOGICO TECNICO

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1 STUDIO DI GEOLOGIA Curina dott. Candio Tavernelle (PS) VIA DELLE QUERCE, 36 TEL.O721/ C.F. CRN CND 50R28 I670K P.I RAPPORTO GEOLOGICO TECNICO SUI TERRENI DEL SOTTOSUOLO DI UN LOTTO SITO NEL CENTRO ABITATO DI FANO (PU), VIA DELLE MURE AUGUSTEE N 7, PER ACCERTARNE LE CARATTERISTICHE LITOLOGICHE, TECNICHE E L IDONEITÀ AL PROGETTO DI RECUPERO DI UN FABBRICATO. COMMITTENTE : CARNAROLI S. BRUSCIA M. BRUSCIA PAOLO RIF. CATASTALI : FANO (PU) FOGLIO 141 MAPP STUDIO DI GEOLOGIA Curina dott. Candio Tavernelle (PS)

2 Lo Studio di Architettura arch. MANLIO SALVIA, per conto dei proprietari, ha incaricato questo Studio a condurre un'indagine geologico tecnica, al fine di accertare l'idoneità dei terreni a sostenere i carichi e le sollecitazioni previste, per il progetto di recupero di un fabbricato residenziale in via delle mura augustee n 7 nella città di Fano. Per poter espletare l'incarico, oltre ad aver condotto un accurato rilevamento di superficie ed aver preso visione della documentazione tecnica esistente, ci si è basati su documentazione bibliografica e sono state condotte indagini geognostiche consistenti in: - rilievo tromometrico prova HSRV - prova penetrometrica con misura livello piezometrico Sono allegati alla presente relazione: - estratto catastale; - planimetria con ubicazione delle indagini condotte; Rapporto indagini geofisiche HSRV da rilievo tromometrico; Rapporto prova penetrometrica e piezometrica. La presente relazione è stata redatta in conformità al D.M. 14/01/08 Norme tecniche per le costruzioni GEOMORFOLOGIA L'area oggetto di indagine è ubicata nel centro sporico di F ano, in via mura augustee. Rif. Catastale foglio 141 mappale 2087.

3 La giacitura dei terreni è perfettamente pianeggiante; eccetto l'area di pertinenza del fabbricato, la zona circostante ha destinazione giardino e aree di pertinenza. Dal punto di vista geologico l'area è caratterizzata dai depositi alluvionali che poggiano su formazioni plioceniche e/o del Messiniano superiore. I depositi alluvionali litologicamente rappresentati da argille, sabbie e limi in rapporto diverso tra loro, ma qu asi sempre prevalgono le componenti limose; le formazioni di base sono invece costituite da argille marnose con intercalazioni arenacee; i depositi alluvionali sono ricoperti da una coltre detritica. Essendo a giacitura perfettamente pianeggiante, l'area s i presenta stabile e non denota tracce di presunta o latente instabilità Il P.A.I. vigente della Regione Marche non riporta aree a rischio idrogeologico prossime alla zona di intervento. Le indagini geognostiche eseguite nel terreno direttamente interessato dall'intervento e il rilevamento di superficie condotto in tutta l'area circostante non hanno evidenziato aree di instabilità recente o passata. Dal punto di vista geologico l area è caratterizzata dal passaggio stratigrafico tra gli affioramenti del pliocene medio e inferiore. Le formazioni di base sono litologicamente rappresentate da argille marnose, siltose, talora lievemente sabbiose, la formazione di base è ricoperta dai depositi alluvionali del fiume Metauro e d al terreno vegetale e da una coltre detritica di natura prevalentemente limosa. Lo spessore della coltre detritica, nell'area in esame è di circa 8,5 metri.

4 IDROGRAFIA E IDROGEOLOGIA Il deflusso delle acque è garantito dalla rete fognaria urbana. L'area di pertinenza del fabbricato ha un'adeguata rete di smaltimento delle acque meteoriche. E' stata rilevata la presenza di una falda idrica con livello freatico stabilizzato alla profondità di -11,0 dal p. di c. attuale; consideran do che le misurazioni sono state eseguite in data 04/08/2012 dopo un periodo di lunga siccità, si ritiene che il livello freatico, nel periodo invernale, possa risalire anche in forma significativa, anche se non tale da interessare gli strati più superficiali. Ai fini della verifica della compatibilità idraulica della trasformazione territoriale indotta dal piano di recupero in progetto, ai sensi dell'art. 5 comma 2 della L.R. 14/2008 e dell'art. 10 della L.R. 22/2011, si attesta quanto segue: 1) l'intervento in progetto attua il programma di riqualificazione di un fabbricato adibito ad autorimessa di servizio di una residenza esistente, per ricavarne un'abitazione singola; 2) la modifica del regime idraulicoè costituita dal soddisfacimento del fabbisogno idrico di un alloggio che sostituisce il consumo di un'autorimessa di circa 50 mq con la potenzialità di accogliere 4/5 automobili e la possibilità di svolgere attività di autolavaggio oltre al soddisfacimento delle esigenze igieniche del personale: infatti l'autorimessa è dotata dei servizi igienici per gli addetti. 3) Si nota che la progettazione impiantistica è stata sviluppata nella più attenta osservanza dei requisiti di compatibilità ambientale, prevedendo

5 l'uso di fonti rinnovabili, di risorse idriche natura li con raccolta di acque piovane per gli utilizzi consentiti e infine rispettando un elevato indice di permeabilità del suolo nelle are scoperte per il naturale smaltimento delle acque meteoriche grazie all'impiego di pavimentazioni autobloccanti drenanti nelle parti che non sono lasciate a prato; 4) ne consegue che non è aggravato il livello di rischio idraulico esistente; non è pregiudicata la riduzione, amche futura di tale livello ; che sono efficaci le misure comensative descritte rivolte al perseguimento del principio di invarianza idraulica. STRATIGRAFIA Le caratteristiche dei terreni del sottosuolo, ricavate dall'elaborazione della prova penetrometrica condotta, possono essere così riassunte : 1 terreno vegetale di copertura; è costituito da un detrito prevalentemente limoso di colore bruno scuro, la parte più superficiale presenta anche una componenete organica; lo spessore medio è di 1,0 metri; 2 detrito di copertura; è rappresentata da un detrito a composizione prevalentemente limoso a volte con componente argillosa e sabbiosa in percentuali diverse, le caratteristiche geomeccaniche sono modeste e variabili con la profondità; lo spessore è circa 7,6 metri. 3 deposito alluvionale; è rappresentato da sabbie e ghiaie, ha buone caratteristiche geomeccaniche, si rinviene alla profondità di -8,6 m. dal p. di c., con uno spessore di circa 8,2 metri 4 - Formazione di base; (pliocene medio-inferiore) è rappresentata da sabbie ed arenarie variamente cementate alternate ad argille mar noso siltose

6 (non raggiunta direttamente ma dedotta dall'elaborazione delle indagini penetrometriche e sismografiche), viene rilevata alla profondità di m. 16,80. E' stata rilevata la presenza di una falda alla profondita di -11,0 metri dal p. di c. attuale. CARATTERISTICHE GEOMECCANICHE DEI TERRENI Questo Studio, considerata la tipologia dell intervento, ed in base ale indagini geognostiche condotte, non ha eseguito prove geotecniche di laboratorio, ma i parametri geotecnici sono stati acquisiti a ttraverso l elaborazione dei dati emersi dalla prova penetrometrica, come da grafici e schede allegate. In base a tali elaborazioni, possono essere forniti i seguenti parametri geomeccanici per le diverse unità litologiche: -terr. punto 2 (detrito di copertura) comp.geotecn.:granulare non coesiva peso unità di volume 1,85 t/mc angolo d attrito 27 coesione utile zero * gli altri parametri utili vengono indicati nelle tabelle allegate La prova HSRV ha permesso di calcolare la velocità media di propagazione entro 30 metri di profondità delle onde di taglio ai fini dell azione sismica di progetto. Sulla base dei dati ottenuti si ottiene un valore di Vs 30 = 271 m/sec. VALUTAZIONI GEOTECNICHE In base alle indicazioni emerse in fase di indagine e in base alle

7 elaborazioni successive, l area risulta IDONEA al piano di recupero del fabbricato esistente. Considerata la tipologia dell'intervento ed al fine di garantire cedimenti limitati ed uniformi le fondazioni continue potranno essere imposta te sul deposito alluvionale, che presenta parametri geomeccanici adeguati. Il carico ammissibile delle fondazioni, a titolo indicativo, può essere calcolato, sulla base dei parametri geotecnici precedentemente riportati, attraverso la formula per terreni granulari lievemente coesivi: Qlim = γ. B/2. Nγ + γ. D. Nq + Cu. Nc in cui : B = alarghezza di fondazione (1,00) Cu = coesione utile ( non valutata) Nc, Nq, Nγ = coefficienti adimensionale in funzione dell'angolo d'attrito ( 27 ) γ = peso di volume del terreno ( 1,85) D = profondità di fondazione ( -1,50) Si ritiene non dover considerare il coefficiente di forma. Qlim = 1,9 x 0,5. 14,47 + 1,9. 1,5. 13,20 = 47,34 T/mq Assumendo coefficiente di sicurezza 3: Qamm = 47,34 /3 = 15,78 T/mq In base alla nuova normativa sismica vigente, alla luce delle prove HSRV e dalla prova penetrometrica esguite, come da rapporto tecnico allegato, e dall'elaborazione di tali prove, è stato possibile calcolare la VS30, come

8 previsto dalla normativa vigente: VS 30 = 271 m/sec. i terreni L'analisi delle prove ha permesso anche di verificare che la velocità delle onde sismiche e delle caratteristiche geomeccaniche dei terreni tendono a diminuire in alcuni spessori del sottosuolo e che è presente una falda idrica, per cui si ritiene dover classificare il sottosuolo ai fini dell'azione sismica: Categoria di sottosuolo S2 : Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria del sottosuolo non classificabile nelle altre categorie. Parametri di Pericolositá Sismica Fano, via delle Mura Augustee Stato Limite Tr a g =A g / g F o T* c Operativitá (SLO) Danno (SLD) Salvag. Vita (SLV) Collasso (SLC) CONCLUSIONI In base alle indicazioni emerse in fase di indagine e alle successive rielaborazioni, l area risulta IDONEA al p'iano di recupero del fabbricato esistente, come da progetto, purché vengano rispettate le indicazioni riportate in relazione: le fondazioni continue potranno essere impostate sul detrito colluviale. Si consiglia una puntuale verifica delle fondazioni esisten ti con eventuali

9 interventi di consolidamento. - In base alle prove HSRV eseguite il sottosuolo, pur avendo VS 30 = 271 m/sec, è riconducibile alla categoria di sottosuolo S2. Questo Studio resta disponibile per ogni ulteriore chiarimento in merito. Tavernelle 13 Agosto 2012 dr. geol. Candio Curina

10 Cerreto d'esi, 04 agosto 2012 COMMITTENTE:Sig.ra Bruscia Selva ed Altri CANTIERE:Via Mura Auguste 7 - Fano PROVA DPSH: SCHEDA TECNICA E LEGENDA caratteristiche tecniche del penetrometro Tipo di attrezzatura: DPSH penetrometro dinamico super pesante Peso del maglio: 63,5 Kg Altezza di caduta: 75 cm Penetrazione standard: 20 cm Dimensioni punta: area = 20 cm 2 angolo = 90 Dimensioni aste: diametro = 32 mm lunghezza = 1,00 m Peso aste: 6,15 Kg Peso massa passiva: 4,2 Kg legenda per la rappresentazione grafica H = NC = q d = profondità numero di colpi resistenza alla penetrazione dinamica legenda per la caratterizzazione geomeccanica NC m = C = numero di colpi medio per quel determinato strato coefficiente di correlazione fra il numero di colpi dello SPT e quelli del DPSH N spt equiv = numero di colpi dello SPT equivalenti ricavati per correlazione Dr = densità relativa (Skempton, 1986) φ = E = Ed= γ = angolo di attrito interno (De Mello - Japanese National Railway) modulo di elasticità (Schmertmann,Webb) modulo edometrico (Stroud e Butler 1975, Buisman-Sanglerat) peso unità di volume V s = velocità delle onde di taglio (Iyisan, 1996) Ko = ν = modulo di reazione (Navfac) modulo di Poisson C u = coesione non drenata (Terzaghi e Peck,Schmertmann 1975)

11 Cerreto d'esi, 04 agosto 2012 COMMITTENTE:Sig.ra Bruscia Selva ed Altri CANTIERE:Via Mura Auguste 7 - Fano PROVA N.1 del 03/08/12 PROF.:11,20 m PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DPSH: RAPPRESENTAZIONE GRAFICA H NC q d (m) (Kg/cm 2 ) 0, ,34 0,4 9 83,36 0,6 7 64,84 0, ,89 1, ,63 1,2 6 55,58 1,4 6 51,61 1,6 6 51,61 1,8 7 60,21 2,0 6 51,61 2,2 8 68,81 2,4 8 64,23 2,6 9 72,25 2,8 9 72,25 3,0 9 72,25 3,2 7 56,20 3,4 6 45,16 3,6 6 45,16 3,8 6 45,16 4,0 6 45,16 4,2 7 52,69 4,4 5 35,42 4,6 4 28,34 4,8 4 28,34 5,0 4 28,34 5,2 5 35,42 5,4 4 26,76 5,6 4 26,76 5,8 4 26,76 6,0 7 46,84 6,2 4 26,76 6,4 3 19,02 6,6 4 25,36 6,8 4 25,36 7,0 5 31,69 7,2 6 38,03 7,4 5 30,11 7,6 5 30,11 7,8 6 36,13 8,0 5 30,11 8,2 4 24,09 8,4 5 28,68 8,6 8 45,88 8, ,76 9, ,76 9, ,76 9, ,60 9, ,97 9, ,44 10, ,65 10, ,92 10, ,45 10, ,79 10, ,08 11, ,31 11, ,31 11,4 11,6 11,8 12,0 12,2 12,4 12,6 12,8 13,0 13,2 13,4 13,6 13,8 14,0 14,2 H (m) NC H (m) qd (Kg/cmq)

12 Cerreto d'esi, 04 agosto 2012 COMMITTENTE:Sig.ra Bruscia Selva ed Altri CANTIERE:Via Mura Auguste 7 - Fano PROVA N.1 del 03/08/12 PROF.:11,20 m PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DPSH: PROPOSTA DI ELABORAZ. STRATIGRAFICA E CARATTERIZZ. GEOMECCANICA profondità litologia NC m C N spt equiv. Dr φ E E d V s G K o C u ν (m) (-) (-) (-) (%) ( ) (Kg/cm 2 ) (Kg/cm 2 ) (m/s) (Kg/cm 2 ) (Kg/cm 3 ) (Kg/cm 2 ) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 1,0 2,0 3,2 terreno vegetale e/o riporto limo sabbioso 6,11 1,5 9, , ,92 0,34 e/o sabbia limosa limo prev. argilloso 7,69 1,5 11, ,14 5,51 1,5 8, , ,73 0,34 4,5 5,0 4,4 limo sabbioso e/o sabbia limosa 5,5 3,63 1,5 5, , ,09 0,34 6,0 6,5 7,0 6,8 7,5 8,0 limo prev. argilloso 4,73 1,5 7, ,69 8,5 9,0 9,5 10,0 8,6 9,4 sabbia 16,04 1,5 24, , ,73 0,31 sabbia e ghiaia 17,35 1,5 26, , ,03 0,30 10,5 11,0 11,5 10,4 11,0 11,2 sabbia liv. H2O 13,65 1,5 20, , ,13 0,31 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0

13 Cerreto d Esi il 04 agosto 2012 Comm.: Sig.ra Selva Bruscia ed Altri Cant.:Via Mura Auguste n - Fano (PU) Indagine HVSR - N : 1 del: 03/08/2012 Introduzione e riferimenti normativi Scopo dell indagine HVSR, eseguita mediante tromografo digitale, è la determinazione della categoria sismica del suolo per il calcolo dell azione sismica di progetto in funzione del parametro Vs30 (velocità di propagazione delle onde S nei primi 30 metri di profondità) nel rispetto di: O.P.C.M. 3274/03 e successive modifiche ed integrazioni; e D.M. 14/01/2008 (Norme Tecniche per le Costruzioni). L intero territorio nazionale è stato suddiviso in 4 zone sismiche individuate dal valore ag dell accelerazione di picco al suolo, normalizzata rispetto all accelerazione di gravità. I valori di ag (convenzionali), si riferiscono all accelerazione di picco in superficie per suolo di tipo A (Tab.:1), in cui il moto sismico non subisce variazioni sostanziali, contrariamente a ciò che accade nei suoli di tipo B,C,D,E,S1 e S2. I fattori che influenzano questo fenomeno sono l intensità e la frequenza del moto stesso, le caratteristiche geotecniche, sismiche e lo spessore di suolo attraversato dal treno di onde per giungere in superficie. L indagine eseguita con tale metodologia MISURA DIRETTAMENTE le frequenze caratteristiche di sito permettendo così di effettuare un analisi di amplificazione sismica locale al fine di ottenere una valutazione reale e diretta dello spettro di risposta del terreno, elemento di fondamentale importanza nello studio del fenomeno di doppia risonanza edificio-struttura descritto più avanti. La Normativa, infatti, in assenza di una specifica analisi di amplificazione sismica locale introduce un fattore di amplificazione S e periodi T che definiscono lo spettro di risposta di un oscillatore semplice con smorzamento pari al 5%, per ricavare indirettamente quello stesso parametro che con la presente tecnica andiamo a misurare direttamente. Cenni sulla tecnica utilizzata (tecnica dei rapporti spettrali) La tecnica HVSR, (Horizontal to Vertical Spectral Ratio o tecnica di Nakamura), è una prospezione geofisica non invasiva che attraverso la misura del rumore sismico, ovunque presente sulla superficie terrestre, fornisce dati sulle frequenze caratteristiche del sito investigato. Si chiama anche microtremore poiché riguarda oscillazioni molto più piccole di quelle indotte da terremoti nel campo prossimo all epicentro. Tale tecnica, essendo una misurazione sismica passiva, non richiede la produzione di impulsi generati ad hoc come nel caso di sismica attiva. Nelle zone in cui non è presente alcuna sorgente di rumore locale e in assenza di vento, lo spettro in frequenza del rumore di fondo, in un terreno roccioso e pianeggiante, ha l andamento illustrato in Fig.1, dove la curva blu rappresenta il rumore di fondo minimo di riferimento, mentre la curva verde rappresenta il massimo di tale rumore, e dove i picchi a 0.14 e 0.07 Hz sono prodotti dalle onde oceaniche sulle coste. Fig.1: Modelli standard del rumore sismico massimo (in verde) e minimo (in blu) per la Terra * documento soggetto a diritti di autore (artt.2575 e seg. C.C.). Vietata la riproduzione senza il preventivo consenso

14 Cerreto d Esi il 04 agosto 2012 Comm.: Sig.ra Selva Bruscia ed Altri Cant.:Via Mura Auguste n - Fano (PU) Indagine HVSR - N : 1 del: 03/08/2012 Tali componenti spettrali vengono attenuate relativamente poco anche dopo tragitti di migliaia di chilometri per effetto di guida d onda. A questo rumore di fondo, che è sempre presente, si sovrappongono le sorgenti locali, antropiche (traffico, industrie ecc.) e naturali, che però si attenuano fortemente a frequenze superiori a 20 Hz, a causa dell assorbimento anelastico originato dall attrito interno delle rocce. I microtremori sono solo in parte costituiti da onde di volume, P o S. In essi giocano un ruolo fondamentale le onde superficiali, che hanno velocità prossima a quella delle onde S, il che spiega la dipendenza di tutta la formulazione dalla velocità di queste ultime. Strumentazione impiegata Le misure di microtremore ambientale, della durata minima di 12 minuti, sono effettuate con un tromografo digitale progettato specificamente per l acquisizione del rumore sismico. Lo strumento Tromino, 10 x 7 x 14 cm per 1,1 kg di peso) è dotato di tre sensori elettrodinamici (velocimetri) orientati N-S, E-W e verticalmente, alimentato da 2 batterie AA da 1.5 V, fornito di GPS interno e senza cavi esterni. I dati di rumore, amplificati e digitalizzati a 24 bit equivalenti, sono stati acquisiti alla frequenza di campionamento di 128 Hz. Stratigrafia sismica da indagini a stazione singola Il tipo di stratigrafia che le tecniche di sismica passiva possono restituire si basa sul concetto di contrasto di impedenza. Per strato si intende cioè un unità distinta da quelle sopra e sottostanti per un contrasto di impedenza, ossia per il rapporto tra i prodotti di velocità delle onde sismiche nel mezzo e densità del mezzo stesso. Dai primi studi di Kanai (1957) in poi, diversi metodi sono stati proposti per estrarre l informazione relativa al sottosuolo dal rumore sismico registrato in un sito. Tra questi, la tecnica che si è maggiormente consolidata nell uso è quella dei rapporti spettrali tra le componenti del moto orizzontale e quella verticale (Horizontal to Vertical Spectral Ratio, HVSR o H/V), proposta da Nogoshi e Igarashi (1970). La tecnica è universalmente riconosciuta come efficace nel fornire stime affidabili della frequenza fondamentale di risonanza del sottosuolo. Inizialmente, alcuni ricercatori, proposero di utilizzare anche l ampiezza del picco come indicatore sintetico dell amplificazione sismica locale, direttamente utilizzabile per la microzonazione. Studi recenti hanno dimostrato che ulteriori picchi a frequenza maggiori di quelle del bedrock sono riconducibili a contrasti di impedenza interni alla copertura sedimentaria (es. Baumbach et al., 2002) e picchi a frequenze minori di quella del bedrock sono invece riconducibili a contrasti di impedenza interni al bedrock stesso (es. Guillier et al., 2005). Riconosciuta questa capacità e dato che, se è disponibile una stima delle velocità delle onde elastiche, le frequenze di risonanza possono essere convertite in stratigrafia, ne risulta che il metodo HVSR può essere, in linea di principio, usato come strumento stratigrafico. Basi teoriche del metodo H/V Le basi teoriche dell H/V sono relativamente semplici in un mezzo del tipo strato + bedrock (o strato assimilabile al bedrock) in cui i parametri sono costanti in ciascuno strato (1-D). Consideriamo il sistema di Fig. 2 in cui gli strati 1 e 2 si distinguono per le diverse densità (r1 er2) e le diverse velocità delle onde sismiche (V1 e V2). Un onda che viaggia nel mezzo 1 viene (parzialmente) riflessa dall interfaccia che separa i due strati. Fig. 2: Mezzo a 2 strati caratterizzati da densità ρ e velocità di propagazione V * documento soggetto a diritti di autore (artt.2575 e seg. C.C.). Vietata la riproduzione senza il preventivo consenso

15 Cerreto d Esi il 04 agosto 2012 Comm.: Sig.ra Selva Bruscia ed Altri Cant.:Via Mura Auguste n - Fano (PU) Indagine HVSR - N : 1 del: 03/08/2012 L onda così riflessa interferisce con quelle incidenti, sommandosi e raggiungendo le ampiezze massime (condizione di risonanza) quando la lunghezza dell onda incidente (l) è 4 volte (o suoi multipli dispari) lo spessore H del primo strato. La frequenza fondamentale di risonanza (fr) dello strato 1 relativa alle onde S (o P) è pari a: (fr) = Vs1/4H (fr) = Vp1/4H [1] I microtremori sono solo in parte costituiti da onde di volume P o S, e in misura molto maggiore da onde superficiali, in particolare da onde di Rayleigh. Tuttavia ci si può ricondurre a risonanza delle onde di volume, poiché le onde di superficie sono prodotte da interferenza costruttiva di queste ultime e poiché la velocità dell onda di Rayleigh è molto prossima a quella delle onde S. Questo effetto è sommabile, anche se non in modo lineare e senza una corrispondenza 1:1. Ciò significa che la curva H/V relativa ad un sistema a più strati contiene l informazione relativa alle frequenze di risonanza (e quindi allo spessore) di ciascuno di essi, ma non è interpretabile semplicemente applicando l equazione [1]. L inversione richiede l analisi delle singole componenti e del rapporto H/V, che 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. La situazione, nel caso di un suolo reale, è spesso più complessa. Innanzitutto il modello di strato piano al di sopra del bedrock si applica molto raramente. Poi, la velocità aumenta con la profondità, possono esserci eterogeneità laterali importanti ed infine la topografia può non essere piana. L inversione delle misure di tremore a fini stratigrafici, nei casi reali, sfrutta quindi la tecnica del confronto degli spettri singoli e dei rapporti H/V misurati con quelli sintetici, cioè con quelli calcolati relativamente al campo d onde completo di un modello 3D. L interpretazione è tanto più soddisfacente, e il modello tanto più vicino alla realtà, quanto più i dati misurati e quelli sintetici sono vicini. In questo lavoro i segnali sono stati analizzati non solo attraverso i rapporti spettrali H/V ma anche attraverso gli spettri delle singole componenti, e nei casi più significativi, le curve HVSR sono state invertite secondo la procedura descritta da Arai e Tokimatsu (2004). Procedura di analisi dati Dalle registrazioni del rumore sismico sono state ricavate e analizzate due serie di dati: le curve HVSR, ottenute col software Grilla in dotazione al tromografo TROMINO, con parametri: larghezza delle finestre d analisi 20 s, lisciamento secondo finestra triangolare con ampiezza pari al 10% della frequenza centrale, rimozione delle finestre con rapporto STA/LTA (media a breve termine / media a lungo termine) superiore a 2, rimozione manuale di eventuali transienti ancora presenti. le curve dello spettro di velocità delle tre componenti del moto (ottenute dopo analisi con gli stessi parametri del punto precedente. Nei casi particolarmente semplici (copertura + bedrock o bedrock like) le profondità h delle discontinuità sismiche sono state ricavate tramite la formula seguente: in cui V 0 è la velocità al tetto dello strato, a un fattore che dipende dalle caratteristiche del sedimento (granulometria, coesione ecc.) e ν la frequenza fondamentale di risonanza. Nei casi più complessi (la maggioranza) si sono invertite le * documento soggetto a diritti di autore (artt.2575 e seg. C.C.). Vietata la riproduzione senza il preventivo consenso

16 Cerreto d Esi il 04 agosto 2012 Comm.: Sig.ra Selva Bruscia ed Altri Cant.:Via Mura Auguste n - Fano (PU) Indagine HVSR - N : 1 del: 03/08/2012 curve HVSR creando una serie di modelli teorici da confrontare con quello sperimentale, fino a considerare per buono il modello teorico più vicino alle curve sperimentali. In questo lavoro per l inversione delle curve HVSR si sono seguite le procedure descritte in Arai e Tokimatsu (2004), usando il modo fondamentale delle onde di Rayleigh e Love. Si fa notare che ai fini di questi modelli le V P e la densità ρ dei mezzi sono quasi ininfluenti pertanto i valori di V P e ρ che si sono impiegati vanno considerati come puramente indicativi. La stima della frequenza di risonanza degli edifici L applicabilità pratica della semplice formula [1] per il calcolo delle frequenze fondamentali di risonanza dei suoli è stata dimostrata in molti studi sia nell ambito della prospezione geofisica che nell ambito ingegneristico. Dal punto di vista empirico, è noto che la frequenza di risonanza di un edificio è governata principalmente dall altezza e può essere pertanto calcolata, in prima approssimazione, secondo la formula seguente: È la coincidenza di risonanza tra terreno e struttura, espressa dalla relazione seguente: ad essere particolarmente pericolosa, perché dà luogo alla massima amplificazione. La combinazione della [1], [2] e della [3] porta alla da cui si può ricavare una relazione di prima approssimazione tra il numero di piani dell edificio e lo spessore delle coperture nel sito dell edificio stesso che possono determinare situazioni pericolose e devono quindi essere oggetto di studi approfonditi. Se consideriamo, ad esempio, una fascia di velocità delle onde di taglio tipica dei terreni alluvionali medio-fini ( m/s), possiamo riscrivere la [4] come: Recenti studi Italiani di Masi et al. (2007) cfr. Figura 3, effettuati su un gran numero di edifici in c.a. mettendo in relazione le frequenze di oscillazione caratteristiche con le altezze, hanno evidenziato alcune deviazioni rispetto alla [5]. Fig 3: Relazione tra altezza di un edificio in c.a. e frequenza di risonanza del sito investigato:la zona in blu indica l area più vulnerabile dal punto di vista dei fenomeni di doppia risonanza. * documento soggetto a diritti di autore (artt.2575 e seg. C.C.). Vietata la riproduzione senza il preventivo consenso

17 Cerreto d Esi il 04 agosto 2012 Comm.: Sig.ra Selva Bruscia ed Altri Cant.:Via Mura Auguste n - Fano (PU) Indagine HVSR - N : 1 del: 03/08/2012 Comm: Sig.ra Selva Brusica ed Altri - Cant.: Via Mura Auguste n 7 Fano (PU) Cielo Sereno Vento Debole Precipitazioni Assenti Orientamento 332 N Instrument: TEP-0040/01-09 Start recording: 03/08/12 16:45:32 End recording: 03/08/12 16:59:33 Channel labels: NORTH SOUTH; EAST WEST ; UP DOWN GPS data not available Trace length: 0h14'00''. 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 DIRECTIONAL H/V * documento soggetto a diritti di autore (artt.2575 e seg. C.C.). Vietata la riproduzione senza il preventivo consenso

18 SINGLE COMPONENT SPECTRA Cerreto d Esi il 04 agosto 2012 Comm.: Sig.ra Selva Bruscia ed Altri Cant.:Via Mura Auguste n - Fano (PU) Indagine HVSR - N : 1 del: 03/08/2012 EXPERIMENTAL vs. SYNTHETIC H/V Depth at the bottom of Thickness [m] Vs [m/s] Poisson ratio the layer [m] inf. inf Vs( )=271m/s * documento soggetto a diritti di autore (artt.2575 e seg. C.C.). Vietata la riproduzione senza il preventivo consenso

19 Cerreto d Esi il 04 agosto 2012 Comm.: Sig.ra Selva Bruscia ed Altri Cant.:Via Mura Auguste n - Fano (PU) Indagine HVSR - N : 1 del: 03/08/2012 Categoria S2 Descrizione Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di sottosuolo non classificabile nei tipi precedenti NOTA:la categoria di sottosuolo viene stabilita in funzione del valore di Vs30 calcolato a partire dalla quota del Piano Campagna Commento sul profilo delle velocità. L analisi del profilo delle velocità mostra una successione di terreni caratterizzati da: sismostrato 1: ha uno spessore complessivo di m.16,80 probabilmente riconducibile alla copertura alluvionale. sismostrato 2 :da a m. 16,80 correlabile alla formazione caratterizzata da velocità delle onde Vs pari a m/s 450. Frequenza fondamentale di sito e frequenza di risonanza ai fini progettuali Ogni sito è caratterizzato da una propria frequenza di risonanza fondamentale che può andare da millesimi di Hz a decine di Hz, in particolare in questo caso si è misurata una frequenza massima di picco pari a Hz 15,63 ± 0,12. L intervallo di frequenze di interesse ingegneristico standard è invece 0,5-10 Hz (corrispondenti alle frequenze principali di strutture approssimativamente da 30 a 1 piano). Essendo dunque l intervallo di frequenze del sottosuolo più esteso di quello possibile per le strutture, alcune frequenze del sottosuolo possono essere trascurate ai fini della progettazione in zona sismica in quanto non comportano aggravi particolari per le strutture standard. In quest ottica ad esempio non verranno segnalate le frequenze superiori a 20 Hz. Nel caso in esame si evidenzia che l area sollecitata da input sismico amplifica le onde di superficie ad una frequenza di risonanza prossima a 15,63 ± 0,12Hz. Poiché la coincidenza di risonanze tra suolo e struttura comporta un aggravio nell ampiezza dell input sismico, la condizione ideale è che la frequenza della struttura sia inferiore rispetto a quella del sottosuolo, tuttavia quando questa condizione non può essere rispettata, è raccomandabile che la struttura venga progettata con frequenze proprie principali maggiori almeno il 40% dei valori segnalati per il sottosuolo. * documento soggetto a diritti di autore (artt.2575 e seg. C.C.). Vietata la riproduzione senza il preventivo consenso

20 Cerreto d Esi il 04 agosto 2012 Comm.: Sig.ra Selva Bruscia ed Altri Cant.:Via Mura Auguste n - Fano (PU) Indagine HVSR - N : 1 del: 03/08/2012 [According to the SESAME, 2005 guidelines. Please read carefully the Grilla manual before interpreting the following tables.] Max. H/V at ± 0.12 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 σ A (f) < 2 for 0.5f 0 < f < 2f 0 if f 0 > 0.5Hz σ A (f) < 3 for 0.5f 0 < f < 2f 0 if f 0 < 0.5Hz Exceeded 0 out of 751 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 / 2 NO Exists f + in [f 0, 4f 0 ] A H/V (f + ) < A 0 / 2 NO A 0 > > 2 NO f peak [A H/V (f) ± σ A (f)] = f 0 ± 5% < 0.05 OK σ f < ε(f 0 ) < OK σ A (f 0 ) < θ(f 0 ) < 1.58 OK L w n w n c = L w n w f 0 f f 0 σ f ε(f 0 ) A 0 A H/V (f) f f + σ A (f) σ logh/v (f) θ(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 σ f < ε(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), σ 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 σ A (f) < θ(f 0 ) Threshold values for σ f and σ A (f 0 ) Freq. range [Hz] < > 2.0 ε(f 0 ) [Hz] 0.25 f f f f f 0 θ(f 0 ) for σ A (f 0 ) log θ(f 0 ) for σ logh/v (f 0 ) * documento soggetto a diritti di autore (artt.2575 e seg. C.C.). Vietata la riproduzione senza il preventivo consenso