Gli interventi di riduzione del rischio di liquefazione per la ricostruzione post sisma Emilia 2012

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Dino Moro
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1 TEMA 2: CARATTERIZZAZIONE SISMICA DEL TERRITORIO Sessione 2.3: Strumenti e azioni per la mitigazione del rischio sismico Gli interventi di riduzione del rischio di liquefazione per la ricostruzione post sisma Emilia 2012 Amadori A. 1, Fioravante V. 2, Ghinelli A. 3, Giretti D. 2, Martelli L. 4 1 Regione Emilia-Romagna Servizio Tecnico di Bacino Romagna 2 Università degli Studi di Ferrara Dipartimento di Ingegneria Civile 3 Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale 4 Regione Emilia-Romagna Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli

2 In occasione delle scosse più forti del 20 e 29 maggio 2012 (M L =5.9 e M L =5.8) nella pianura emiliana centrale e nell oltrepo mantovano si sono verificati numerosi effetti di liquefazione liauefazione: repentina perdita di resistenza al taglio e rigidezza del terreno, con conseguente perdita di capacità portante, causata dagli sforzi indotti da forti terremoti (M>5) in presenza di sedimenti granulari (limi sabbiosi, sabbie e ghiaie sabbiose) poco addensati e saturi nei primi m di profondità.

3 Depositi prevalentemente sabbiosi (Po) Depositi prevalentemente fini paleocanali Depositi prevalentemente sabbiosi (fiumi appenninici) Sisma Emilia 2012: mappa dei siti in cui sono stati rilevati effetti di liquefazione

4 esempi di danni in siti dove si sono verificati fenomeni di liquefazione: a) Mirabello; b) e c) S. Carlo a b c

5 Modello deposizionale di una pianura alluvionale ampia S tetto della falda paleofiume affluente appenninico attuale fiume Po N Olocene Pleistocene 15 m 30 m Sabbie prevalenti Argille e limi prevalenti Schema dei rapporti litostratigrafici della pianura emiliana centrale (non in scala)

6 Vista la rilevanza e diffusione degli effetti di liquefazione, per la prima volta in Italia sono stati resi disponibili contributi economici per realizzare interventi di mitigazione del rischio di liquefazione (OC n. 51, n. 57 e n. 86 del 2012). Tali ordinanze prevedono la possibilità di un aumento, fino al 15%, del costo convenzionale di riparazione/ricostruzione di edifici gravemente danneggiati (esito E delle verifiche di agibilità), in siti in cui si sono verificati effetti di liquefazione; recentemente, per edifici adibiti ad attività produttive, la possibilità di incremento è stata elevata fino al 50% (OC n. 16/2015 e n. 36/2015). Per ottenere tali contributi i progettisti devono: documentare, nel sito d interesse, la presenza di effetti di liquefazione a seguito dei terremoti di maggio-giugno 2012, verificare l entità di rischio di liquefazione: valore di LPI e distribuzione del FSL lungo la verticale di indagine, in caso di nuove scosse, presentare un progetto di mitigazione di tale rischio.

diffusa di rischio di liquefazione, con DD 12418/2012 sono state perimetrate le aree in cui non occorre documentare né l avvenuta

7 Nei centri abitati di S. Carlo e Mirabello, data la diffusione degli effetti e visti i risultati delle indagini che hanno dimostrato la persistenza diffusa di rischio di liquefazione, con DD 12418/2012 sono state perimetrate le aree in cui non occorre documentare né l avvenuta liquefazione né la presenza del rischio ed è sufficiente presentare il progetto di intervento (Allegati 1-3). In tali aree il contributo concesso è massimo (15%). Allegato 3 Mirabello Allegato 1 S. Carlo Allegato 2 Mirabello zona industriale

8 Utili riferimenti per la localizzazione dei siti in cui sono stati osservati effetti di liquefazione sono la carta delle MOPS dello studio di microzonazione sismica per la ricostruzione post terremoto (Allegato 1.4; e la cartografia di sintesi degli effetti ambientali a cura di EMERGEO-INGV ( v. anche il rapporto disponibile in Per una valutazione, a scala territoriale, della distribuzione delle aree a maggiore rischio di liquefazione è utile consultare la cartografia di microzonazione sismica di secondo livello con locali approfondimenti di terzo livello (fattori di amplificazione e indici di liquefazione) realizzata per la ricostruzione post terremoto (Allegato 1.5;

Per favorire la realizzazione degli interventi sono state pubblicate indicazioni sulle tecniche di mitigazione ritenute più idonee in base alle caratteristiche geologiche locali (DD 12418/2012) e

Tetto della falda Tetto della falda LA LA LA S S S Schema di trattamento con dreni in caso di edifici esistenti LA = limi argillosi S = sabbie Schema di trattamento con iniezioni di compattazione in

9 Per favorire la realizzazione degli interventi sono state pubblicate indicazioni sulle tecniche di mitigazione ritenute più idonee in base alle caratteristiche geologiche locali (DD 12418/2012) e linee guida sulle indagini geotecniche da effettuare a supporto dei progetti (DD 1105/2014). Tetto della falda Tetto della falda LA LA LA S S S Schema di trattamento con dreni in caso di edifici esistenti LA = limi argillosi S = sabbie Schema di trattamento con iniezioni di compattazione in caso di edifici esistenti Schema di intervento per edifici di nuova costruzione: colonne a spostamento save composer maglia 2 m x 2 m rappresentazione schematica di alcuni degli interventi di mitigazione del rischio di liquefazione ritenuti più idonei in base alle caratteristiche geologiche locali (da DD 12418/2012, allegato 4)

10 Al 13 novembre 2015: 99 domande 69 con requisiti (danni gravi, effetti osservati e presenza del rischio di liquefazione); 30 senza requisiti (nella maggior parte dei casi è documentata la presenza del rischio ma in siti in cui non sono stati rilevati effetti di liquefazione); 1. giugno 2012-maggio 2013 (primo anno post-sisma): 5 domande (le ordinanze di finanziamento degli interventi di mitigazione del rischio di liquefazione sono state emanate a partire da ottobre 2012); 2. giugno 2013-maggio 2014 (secondo anno): 37 domande; 3. giugno 2014-maggio 2015 (terzo anno): 37 domande; 4. giugno 2015-novembre 2015 (prima metà del IV anno): 20 domande. Progetti approvati: 61 Progetti in istruttoria: 5

11 Tipo di intervento n. % vantaggi svantaggi Dreni verticali Fondazioni profonde Compaction grouting 5 7,5 Jet grouting 3 4,5 Colonne di ghiaia vibrocompattate Iniezioni di malte cementizie 5 7,5 3 4,5 Iniezioni resine 2 3 limita lo sviluppo delle sovrappressioni interstiziali; costi contenuti; facilità di realizzazione (in caso di demolizione e ricostruzione) trasferimento dei carichi delle strutture in elevazione a strati di terreno profondi e stabili in caso di sisma induce addensamento del terreno con conseguente incremento della resistenza ciclica Realizzazione di colonne più rigide del terreno naturale presente tra esse, con la funzione di assorbire gran parte delle deformazioni di taglio indotti dal sisma e conseguente riduzione delle sovrappressioni interstiziali il terreno viene addensato e durante il sisma le colonne si comportano come dreni Rinforzo fondazioni 1 1,5 Realizzabile sempre cementazione dei grani e aumento della resistenza ciclica del terreno non migliora le proprietà meccaniche del terreno; difficoltà di realizzazione in caso di edifici esistenti costi elevati (spesso L>15 m); difficoltà di progettazione (attrito negativo, azioni orizzontali, ) costi elevati; progettazione subordinata all esecuzione di un campo prova che ne certifichi l efficacia e per il dimensionamento; non applicabile in caso di livelli liquefacibili P < 5,5 6 m da p.c. (sollevamenti del p.c. = danni potenziali agli edifici adiacenti). costi elevati: il trattamento deve partire da p.c. interessando anche eventuali strati non liquefacibili; le colonne non rinforzate possono avere comportamento fragile e fratturarsi per effetto del sisma, con riduzione dell efficacia del trattamento Realizzabili solo in campo libero: rischio di causare danni agli edifici adiacenti durante la vibrocompattazione progettazione subordinata all esecuzione di un campo prova che ne certifichi l efficacia (capacità delle miscele di permeare il terreno e cementarlo) e per il dimensionamento; costi talora elevati Non impedisce il fenomeno della liquefazione e non migliora le proprietà meccaniche del terreno

12 GNGTS - GRUPPO NAZIONALE DI GEOFISICA DELLA TERRA SOLIDA Grazie per l attenzione lmartelli@regione.emilia-romagna.it

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