RELAZIONE SULLE INDAGINI GEOGNOSTICHE

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1 RELAZIONE SULLE INDAGINI GEOGNOSTICHE Il sottoscritto Dr. Geologo Giovanni Catalano, iscritto all Ordine dei Geologi della Calabria rispettivamente con il numero n 230, ha redatto la Relazione Geognostica allegata allo Studio Geologico per i Lavori di ricostruzione e protezione di tratti del litorale nel comune di Cetraro, nel pieno rispetto delle Leggi vigenti in materia quali: *D.M.11 Marzo *Legge Regionale N 7 del 27 Aprile 1998;* *Legge Regionale N 19 del 16 Aprile 2002 Norme per la tutela, governo ed uso del territorio Legge urbanistica della Calabria ; *Ordinanza N 3274 del Presidente del Consiglio dei Ministri, in data 20 Marzo 2003 (primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica). Le indagini geognostiche di dettaglio, effettuate nell area oggetto di intervento, in base alla nuova normativa sismica (*Ordinanza N 3274 del Presidente del Consiglio dei Ministri, in data 20 Marzo 2003, primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica), sono consistite in sondaggi a rotazione a carotaggio continuo con prove geotecniche in foro di sondaggio, ed indagini geofisiche di tipo MASW (Multichannel Analysis Surface Waves), di cui si tratterà meglio in seguito. Altre indagini sono state reperite grazie ai sondaggi effettuati relativamente al lotto immediatamente precedente a quello in oggetto, eseguiti dal Dr. Geologo Roberto Bianco. Quanto esposto nel presente studio è stato così articolato: a) Programmazione, ubicazione ed assistenza all esecuzione delle indagini; c) Ricerca per l individuazione delle indagini geognostiche già esistenti agli atti dell Ufficio Tecnico Comunale; Tutte le indagini effettuate, e reperite, sono state esaminate ed utilizzate prevalentemente per la stesura della Relazione Geognostica. 1

2 PROGRAMMAZIONE INDAGINI GEOGNOSTICHE Le indagini geognostiche, reperite ed effettuate per le finalità previste dalle normative di legge vigenti, sono rappresentate da: a) sondaggi meccanici a carotaggio continuo; b) indagini geofisiche di tipo MASW; Di tali investigazioni del sottosuolo, una parte sono state effettuate direttamente dal redattore del presente lavoro, in nome e per conto dell Amministrazione Comunale di Cetraro, altre sono state reperite grazie a studi effettuati nelle immediate vicinanze. In particolare quelle effettuate consistono in: - n.2 sondaggi meccanici a rotazione a carotaggio continuo: spinti entrambi fino alla profondità di m 25,00 dal p.c., rappresentano indagini di tipo diretto, sono volte alla ricostruzione della litostratigrafia dei siti, alla determinazione, durante la perforazione, dello stato di consistenza dei terreni, attraverso prove del tipo S.P.T. (Standard Penetration Test). Il sondaggio S2 è stato attrezzato con piezometro a tubo aperto fino alla profondità di mt dal p.c., onde poter individuare eventuale falda idrica e di misurare l eventuale oscillazione nel tempo. - n.3 prospezioni geofisiche di tipo MASW;: indagini di tipo indiretto con metodologia Multichannel Analysis Of Surface Waves (MASW), a 20 canali d acquisizione, con distanza intergeofonica di 1 metro finalizzate alla definizione di profili verticali delle onde di taglio (Vs).. Successivamente sono state eseguite delle elaborazioni sui sismogrammi ottenuti da punti d energizzazione posti rispettivamente a 4 metri (Masw 1), 6 metri (Masw 2) e 2 metri (Masw 3) dal primo geofono. La tecnica si basa sullo studio della dispersione della velocità di fase delle onde superficiali di tipo Rayleigh (R), nota in letteratura come Multichannel Analysis of Surface Waves (MASW) 2

3 INDAGINI GEOGNOSTICHE EFFETTUATE SONDAGGI MECCANICI A ROTAZIONE A CAROTAGGIO CONTINUO Sondaggio S1 Ubicazione Estremo lato sud del tratto di litorale da proteggere data di esecuzione Profondità (m) m Falda Litologia Riporto antropico sabbioso ghiaioso debolmente ciottoloso.colore grigiastro passante rapidamente ad avana grigiastro. Prove S.P.T. Campioni Indisturbati m Ghiaie eterometriche, a tratti ciottoli ad elementi prevalentemente sub arrotondati, localmente ben arrotondati, poligenici, in matrice sabbiosa debolmente limosa di colore brunastro, a tratti bruno-grgiastro. Z= m N = m Ghiaie prevalentemente fini, raramente medio-grossoalne, ad elementi di norma ben arrotondati, poligenici, con sabbie brune, a tratti bruno grigiastre m Ciottoli ad elementi di norma arrotondati, poligenici, alternati a sabbie ghiaiose di colore avana grigiastro m Sabbie a grana variabile da media a fine, a tratti debolmente limose-ghiaiose. Colore brunastro, con tratti bruno-grigiastro. Litotipi moderatamente addensati. Z= m N = m Sabbie a grana fine, spesso limose, localmente a grana media debolmente ghiaiose. Colore bruno-grigiastro, a luoghi grigio piombo m Sabbie a grana prevalentemente media, a tratti medio-grossolana, debolmente limoso-ghiaiose. Colore grigio-piombo. 3

4 SONDAGGI MECCANICI A ROTAZIONE A CAROTAGGIO CONTINUO Sondaggio S2 Ubicazione Lato sud del tratto di litorale da proteggere data di esecuzione Profondità (m) m Falda Rilevata a 3.10 m Litologia Riporto antropico sabbioso ghiaioso debolmente ciottoloso.colore avana-grigiastro. Presenza diffusa di frammenti di laterizi, di conglomerato cementizio e pezzi di vetro. Prove S.P.T. Campioni Indisturbati Z= m N = m Conglomerato cementizio recuperato sotto forma di carote m Riporto antropico sabbioso-ghiaioso. Colore bruno-grigiastro. Presenza occasionale di piccoli frammenti di laterizi m Ghiaie eterometriche e subordinati ciottoli ad elementi subarrotondati, localmente appiattiti, poligenici, in matrice sabbiosa avana-grigiatsra m Sabbie a grana prevalentemente media, localmente mediogrossolana, debolmente limose, con ghiaie e sporadici ciottoli ad elementi sub-arrotondati, poligenici. Colore brunastro, a tratti bruno-grgiastro. Z= m N = m Ghiaie eterometriche e subordinati ciottoli ad elementi subarrotondati, localmente appiattiti, in matrice sabbiosa avana-grigiastro m Sabbie a grana prevalentemente medio grossolana, debolmente ghiaiose. Colore bruno-grigiastro m m Sabbie fini, limose, a tratti limi sabbiosi. Colore grigio-piombo. Sabbie a grana prevalentemente media, a tratti debolmente ghiaiosolimosa, con diffuse intercalazioni di sabbie fini, limose. Colore grigio a tratti bruno-grigiastrro. Litotipi addensati. Z= m N = Z= m N =

5 INDAGINI GEOFISICHE MASW 1; Si registrano velocità delle onde di taglio (Vs) inferiori ai 180 m/sec fino ad una profondità di circa 1.8 metri, riferibili al terreno di riporto eterogeneo. Da -1.8 metri e fino ad una profondità di circa 21 metri, le velocità delle onde S variano tra 186 m/sec e 341 m/sec, e possono essere associate a depositi sedimentari a prevalente granulometria grossolana, nell insieme mediamente addensati, con aumento relativo dello stato d addensamento laddove si registrano i valori più elevati di velocità. Sotto i 21 metri di profondità si riscontra un netto aumento delle velocità delle onde trasversali (Vs), che raggiungono valori superiori ai 500 m/sec, riferibili a depositi sedimentari grossolani addensati. Profondità dal p.c. al centro dello stendimento (metri) Velocità delle onde S (m/sec) Vs30 = 300 m/sec ( media pesata sugli spessori, estrapolata fino a 30 mt) MASW 2; Le velocità delle onde S variano tra 230 m/sec e 269 m/sec fino ad una profondità di circa 2.9 metri, e possono essere associate a terreno di riporto grossolano. Da -2.9 metri circa e fino ad una profondità di 19.6 metri, le velocità delle onde di taglio (Vs) variano tra 181 m/sec e 261 m/sec, e sembrano indicare la presenza di depositi sabbiosi e sabbioso limosi, nell insieme mediamente addensati, con locale aumento relativo dello stato d addensamento. Sotto i 19.6 metri si riscontra un netto aumento delle velocità delle onde trasversali (Vs = 437 m/sec), riferibili a depositi sabbiosi grossolani addensati. 5

6 Profondità dal p.c. al centro dello stendimento (metri) Velocità delle onde S (m/sec) Vs30 = 272 m/sec ( media pesata sugli spessori, estrapolata fino a 30 mt) MASW 3; Le velocità delle onde S variano tra 245 m/sec e 274 m/sec fino ad una profondità di circa 5 metri, e possono essere associate a terreno di riporto grossolano. Sotto i 5 metri e fino ad una profondità di circa 22.5 metri, le velocità delle onde trasversali (Vs) variano tra 191 m/sec e 239 m/sec, e possono essere associate a depositi sedimentari prevalentemente sabbioso ghiaiosi, nell insieme mediamente addensati. Sotto i 22.5 metri si riscontra un aumento delle velocità delle onde S, che raggiungono valori superiori ai 360 m/sec, riferibili a sabbie e ghiaie addensate. Profondità dal p.c. al centro dello stendimento (metri) Velocità delle onde S (m/sec) Vs30 = 242 m/sec ( media pesata sugli spessori, estrapolata fino a 30 mt) 6

7 MODULI ELASTICI DINAMICI I moduli elastici dinamici sono stati calcolati a partire dai valori medi delle velocità delle onde trasversali (Vs) determinate nei profili Masw. Per il calcolo delle velocità delle onde longitudinali (Vp), sono stati adottati opportuni valori dei coefficienti di Poisson. I valori dei pesi di volume (γ) sono indicativi. Tabella dei moduli elastici dinamici medi. Terreno di riporto Sabbie e Ghiaie mediamente addensate Sabbie e Ghiaie addensate Coefficiente di Poisson µ Velocità onde longitudinali Vp Velocità onde trasversali (m/sec) Vs (m/sec) Peso di volume γ (g/cm 3 ) Modulo di Young Edin (Mpa) Modulo di Rigidità G (Mpa) SPETTRO DI RISPOSTA ELASTICO IN ACCELERAZIONE LOCALE Per la valutazione dello spettro di risposta elastico (componente orizzontale e componente verticale) dell area investigata, si è fatto riferimento al D.M. del 14 gennaio 2008 (N.T.C.). In base al predetto D.M., si è fatto riferimento alla pericolosità sismica di base del sito in esame, che costituisce l elemento di conoscenza primario per la determinazione delle azioni sismiche. La pericolosità sismica è definita in termini di accelerazione orizzontale massima attesa a g in condizioni di campo libero, considerando un sito di riferimento rigido (Categoria A, quale definita al paragrafo del D.M.) con superficie topografica orizzontale; nonché di ordinate dello spettro di risposta elastico in accelerazione ad essa corrispondente S e (T), con riferimento a prefissate probabilità di eccedenza PVR, come definite nel paragrafo 3.2.1, nel periodo di riferimento VR, come definito nel paragrafo 2.4. L influenza delle condizioni stratigrafiche locali viene fatta rientrare in 5 Categorie di sottosuolo standard (Categorie A, B, C, D, E). Nell ambito di tale classificazione, dai risultati ottenuti dalle indagini con metodologia Masw eseguite (Vs 30MASW1 = 300 m/sec - Vs 30MASW2 = 272 m/sec - Vs 30MASW3 = 245 m/sec), il profilo stratigrafico del sottosuolo di fondazione dei siti investigati può essere assimilato alla Categoria C. 7

8 INDAGINI GEOGNOSTICHE REPERITE Sono state reperite, attraverso gli uffici comunali, le indagini geognostiche dirette, o indirette eseguite nel tratto immediatamente precedente a quello oggetto del presente lavoro, dei quali, di seguito, si riportano gli intervalli litologici e le caratteristiche meccaniche dei litotipi intercettati: 1) LAVORI DI RIPASCIMENTO DI UN TRATTO COSTIERO SONDAGGI MECCANICI A ROTAZIONE A CAROTAGGIO CONTINUO Sondaggio S1 Ubicazione Posizione centrale del lotto studiato data di esecuzione Profondità (m) m Falda Litologia Riporto antropico sabbioso ghiaioso debolmente ciottoloso.colore bruno chiaro passante rapidamente ad avana grigiastro. Presenza diffusa di conglomerato bituminoso Prove S.P.T. Z= m N = m Riporto antropico ghiaioso ciottoloso sabbioso. Colore grigiastro localmente bruno-grigiastro. Presenza occasionale di frammenti laterizi. Z= m N = m Ghiaie eterometriche e subordinati ciottoli ad elementi subarrotondati, poligenici, alternati a livelli sabbiosi debolmente limosi di colore avana grigiastro. Z= m N = m Sabbie a grana prevalentemente media, localmente mediofine, di norma debolmente limose, a tratti debolmente ghiaiose. Colore bruno-grigiastro. Litotipi addensati. Z= m N = m Sabbie fini limose, a tratti limi sabbiosi. Colore grigio, a luoghi avana grigiastri m Sabbie a grana prevalentemente medio-grossolana, a tratti debolmente ghiaiose, con diffuse intercalazioni di sabbie medio-fini, limose. Colore grigio, a tratti grigio-piombo. Presenza occasionale di piccoli frammenti di macrofossili a guscio calcareo. 8

9 INDAGINI GEOFISICHE MASW 1; Si registrano velocità delle onde S variabili tra 179 m/sec e 206 m/sec fino ad una profondità di circa 2.7 metri, riferibili a terreno di riporto sabbioso ghiaioso. Da -2.7 metri e fino ad una profondità di circa 7.9 metri, le velocità delle onde di taglio (Vs) variano tra 200 m/sec e 298 m/sec, e possono essere associate a terreno di riporto grossolano e/o ghiaie e sabbie. Sotto i 7.9 metri e fino ad una profondità di circa 18 metri, le velocità delle onde S variano tra 230 m/sec e 324 m/sec, e possono essere associate a sabbie e ghiaie mediamente addensate, con aumento relativo dello stato d addensamento laddove si registrano i valori più elevati di velocità. Sotto i 18 metri le velocità delle onde trasversali (Vs) sono superiori ai 450 m/sec, e possono essere associate a sabbie ghiaiose addensate. Profondità dal p.c. al centro dello stendimento (metri) Velocità delle onde S (m/sec) Vs30 = 314 m/sec ( media pesata sugli spessori, estrapolata fino a 30 mt) MASW 2; Le velocità delle onde S variano tra 144 m/sec e 176 m/sec fino ad una profondità di circa 1.7 metri, e possono essere associate a terreno di riporto sciolto. Da -1.7 metri e fino ad una profondità di circa 4.3 metri, le velocità delle onde trasversali (Vs) variano tra 208 m/sec e 280 m/sec, e possono essere associate a terreno di riporto grossolano e/o sabbie e ghiaie mediamente addensate. Da -4.3 metri e fino ad una profondità di circa 19 metri, le velocità delle onde di taglio (Vs) oscillano tra 186 m/sec e 229 m/sec, e possono essere associate a depositi sabbioso ghiaiosi mediamente addensati. Da -19 metri si registrano velocità delle onde S superiori ai 300 m/sec, che sembrano indicare un aumento dello stato d addensamento all interno della compagine sedimentaria 9

10 Profondità dal p.c. al centro dello stendimento (metri) Velocità delle onde S (m/sec) Vs30 = 242 m/sec ( media pesata sugli spessori, estrapolata fino a 30 mt) MODULI ELASTICI DINAMICI I moduli elastici dinamici sono stati calcolati a partire dai valori medi delle velocità delle onde trasversali (Vs) determinate nei profili Masw. Per il calcolo delle velocità delle onde longitudinali (Vp), sono stati adottati opportuni valori dei coefficienti di Poisson. I valori dei pesi di volume (γ) sono indicativi. Tabella dei moduli elastici dinamici medi. Terreno di riporto Sabbie e Ghiaie mediamente Sabbie e Ghiaie addensate Coefficiente di Poisson µ Velocità onde longitudinali Vp (m/sec) Velocità onde trasversali Vs (m/sec) Peso di volume γ (g/cm 3 ) Modulo di Young Edin (Mpa) Modulo di Rigidità G (Mpa) SPETTRO DI RISPOSTA ELASTICO IN ACCELERAZIONE LOCALE Per la valutazione dello spettro di risposta elastico (componente orizzontale e componente verticale) dell area investigata, si è fatto riferimento al D.M. del 14 gennaio 2008 (N.T.C.). In base al predetto D.M., si è fatto riferimento alla pericolosità sismica di base del sito in esame, che costituisce l elemento di conoscenza primario per la determinazione delle azioni sismiche. La pericolosità 10

11 sismica è definita in termini di accelerazione orizzontale massima attesa a g in condizioni di campo libero, considerando un sito di riferimento rigido (Categoria A, quale definita al paragrafo del D.M.) con superficie topografica orizzontale; nonché di ordinate dello spettro di risposta elastico in accelerazione ad essa corrispondente S e (T), con riferimento a prefissate probabilità di eccedenza PVR, come definite nel paragrafo 3.2.1, nel periodo di riferimento VR, come definito nel paragrafo 2.4. L influenza delle condizioni stratigrafiche locali viene fatta rientrare in 5 Categorie di sottosuolo standard (Categorie A, B, C, D, E). Nell ambito di tale classificazione, dai risultati ottenuti dalle indagini con metodologia Masw eseguite (Vs 30MASW1 = 314 m/sec - Vs 30MASW2 = 242 m/sec), il profilo stratigrafico del sottosuolo di fondazione dell area investigata può essere assimilato alla Categoria C. 11