Carta di classificazione dei suoli

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Federigo Pastore
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1 Carta di classificazione dei suoli Schmertmann (1978)

2 CPT vs. DPSH discussione in aula

4 9. ANALISI DELLA PERICOLOSITA GEOLOGICA 1. Rischio idraulico 2. Rischio geomorfologico 3. Rischio cavità 4. Rischio sismico

5 Scenari di pericolosità sismica a scala locale durante un terremoto distruttivo rispetto ad un sito roccioso di riferimento con superficie libera orizzontale (da T. Crespellani, 1999, modificato) 3.a- Effetti di bordo 2.c- Instabilità di pendii 2.a- Crolli di roccia 3.b- Effetti topografici 2.b- Liquefazione di sabbie sature Sito di riferimento 3.c- Effetti di bordo 1- Scorrimenti di faglia 3.d- Effetti stratigrafici 1. prossimità a faglie sismogenetiche attive; 2. possibilità di fenomeni d instabilità sismo-indotti; 3. possibilità di fenomeni di amplificazione del moto sismico.

6 Frequenza fondamentale di risonanza (misure HVSR) f 0 =30Hz 3.0

7 Schema riassuntivo delle pericolosità ità geologiche di sito Sulla base di questo schema deve essere espresso un giudizio sulla idoneità geologica del sito ad accogliere l opera progettata

8 altro caso Edificio commerciale con cubatura inferiore a 500 mc Idatidibasesonogli stessi dell esempio esempio precedente ma in questo caso la situazione geologica è più complessa e ha richiesto l esecuzione d indagini suppletive rispetto a quelle minime i obbligatorie i previste dal R.R.

9 Indagini realizzate

10 Modello geologico

12 Contenuti della relazione geotecnica Descrizione delle indagini Definizione delle unità geotecniche (UG) intese come livelli di terreno con caratteristiche fisiche e meccaniche omogenee Definizione dei parametri geotecnici nominali e caratteristici di ciascuna UG Dfiii Definizione del dlmodello dll geotecnico di sito

13 Parametri geotecnici da prove CPTm (suddivisione del sottosuolo in Unità Geotecniche)

14 Parametri geotecnici ida prove SPT e laboratorio

15 Analisi statistica Stima cautelativa del valore medio X k,comp e del basso valore locale X k,no-comp (del parametro che governa l insorgere dello Stato Limite considerato) sulla base dei valori medi X mean e della deviazione standard s x di una serie di n risultati

16 Parametri geotecnici nominali e caratteristici parametri Q c γn γ ' ϕ' p DR E' 25 ϕcv N 60eq G o unità di misura Mpa kn/m 3 ( ) % MPa ( ) (-) Mpa numero dati n valore medio Xmean 6,1 19,1 9,3 39, ,1 28, ,6 valore minimo Xmin 2,4 18,3 8,5 36,1 46 5,9 27,0 5 37,0 valore massimo Xmax 99 9,9 20,22 10,4 43, ,8 29, ,1 deviazione standard s 2,377 0,573 0,573 1,843 11,058 5,942 0,868 4,243 19,670 mediana m 5,9 19,1 9,3 40, ,7 28, ,6 coeff. di variazione COV% 39,3 3,0 6,2 4,6 16,3 39,3 3,1 35,9 24,1 valore caratteristico Xk(comp) 5,2 18,8 9,0 40, ,1 28, ,5 Xk(no-comp) 18,1 8,3 36,7 UG 2 parametri Q c γn γ ' C u OCR E ed E u25 ϕ' c' G o unità di misura Mpa kn/m 3 kpa (-) Mpa Mpa ( ) kpa Mpa numero dati n valore medio Xmean 4,9 19,9 10,1 164, ,8 41,2 26,1 35,6 96,7 valore minimo Xmin 3,0 19,2 9,3 101,0 28 9,1 25,9 24,5 18,7 93,2 valore massimo Xmax 8,0 20,6 10,8 267, ,1 68,4 27,7 65,1 100,3 deviazione standard s 1,509 0,488 0,488 50,34 12,667 4,528 12,454 1,196 13,913 2,37 mediana m 4,8 20,0 10,2 160, ,4 40,8 26,3 35,6 97,2 coeff. di variazione COV% 30,6 2,5 4,8 30,6 28,6 30,6 30,3 4,6 39,1 2,5 valore caratteristico Xk(comp) 4,3 19,6 9,8 143, ,9 36,0 25,5 30,0 95,7 Xk(no-comp) 19,1 9,3 96,1 24,1 17,9 UG 3

17 MODELLO GEOTECNICO (caso 1)

18 MODELLO GEOTECNICO (caso 2)

20 Contenuti della relazione sulla pericolosità sismica Pericolosità sismica di base Risposta sismica locale Azione sismica di progetto

21 La pericolosità sismica di base, espressa in termini di accelerazione orizzontale massima attesa in condizioni di campo libero su sito di riferimento rigido con superficie topografica orizzontale (a g ), costituisce l elemento di conoscenza primario per la determinazione delle azioni sismiche. ss Essa è stata definita dall INGV in corrispondenza dei punti di un reticolo di riferimento che fissa, per ciascun nodo della maglia e per un assegnato periodo di ritorno, T R, i parametri necessari a costruire lo spettro di risposta nelle condizioni di sito di riferimento rigido orizzontale sopra definite. I valori dei parametri spettrali sito-specifici sono calcolati mediante interpolazione basata sul criterio della distanza inversa pesata, dai valori assunti nei quattro vertici della maglia elementare del reticolo di riferimento contenente il sito in esame.

22 Come si opera in pratica 1. Calcolare le coordinate del sito riferite all ellissoide ED50, sistema di riferimento per la carta della pericolosità sismica dell INGV INGV, ad esempio attraverso il link a:

23 2. Entrare con le coordinate ED50 nel software SPETTRI NTC scaricabile gratuitamente sul sito dl del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici all indirizzo: php?option=com docman&task=do c_details&gid=3280&&itemid=165

26 Il moto sismico i di riferimento i come sopra idiid individuato deve essere successivamente variato per tener conto delle modifiche prodotte dalle condizioni stratigrafiche locali e dalla morfologia della superficie. Tali modifiche caratterizzano la risposta sismica locale e permettono di ricavare le forme spettrali in accelerazione per il calcolo delle azioni sismiche di progetto. Per la definizione dei fenomeni di amplificazione stratigrafica si rende necessario valutare l effetto dll della risposta sismica i locale mediante specifiche analisi numeriche. In assenza si può fare riferimento all approccio semplificato previsto al delle NTC08

27 DGR Lazio 489/12 Approccio semplificato d uso duso II) solo strutture ordinare (classe Analisi numerica sempre per strutture strategiche (classe d uso IV) e rilevanti (classi d uso III)

28 L approccio semplificato è basato sull individuazione delle categorie di sottosuolo stabilite in funzione della velocità media equivalente delle onde di taglio V S nei primi 30 metri di profondità (dal piano d imposta delle fondazioni).

30 Calcolo di V s30 da prova MASW s,30 p Vs (m/sec) Vs (m/sec) rof. (m) Pr 20 rof. (m) Pr D C B A categorie D C B A categorie Energizzazione da SE V S,30 Energizzazione da NO q. imposta fondazioni

31 Le NTC08 prevedono che gli effetti amplificativi del moto sismico di riferimento i dovuti alla configurazione i topografica dl del piano campagna possono essere valutati, per configurazioni superficiali semplici di altezza maggiore di 30 metri, adottando lo schema seguente: Categoria Caratteristiche della superficie topografica S T T1 Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i T2 Pendii con inclinazione media i > T3 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media 15 i T4 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media i >

33 Caso 2 L interpretazione i acritica ii di dei profili di velocità dll delle onde S collocherebbe il sottosuolo nella categoria C. Tuttavia il profilo delle V S non rispetta il criterio di appartenenza a tale categoria in quanto le proprietà meccaniche non migliorano gradualmente con la profondità ma esiste un netto contrasto di impedenza nella successione stratigrafica localizzato a metri di profondità.

34 Anche se il semispazio non può essere considerato un vero e proprio substrato rigido, esso si comporta come tale (bedrock like) causando l intrappolamento dell energia sismica nei terreni sovrastanti che si comportano come vere e proprie coperture risonanti, come dimostrato dalle misure HVSR. Si è quindi proceduto all analisi numerica di Risposta Sismica Locale che ha dimostrato che lo spettro da approccio semplificato non assicura una valida protezione sismica per periodi da 0.1 a 0.5 secondi

35 Verifica della suscettibilità a liquefazione Metodo di Robertson & Wride (1997) implementato t tramite foglio di calcolo l CSR: stress tangenziale ciclico generato dal sisma di progetto nel deposito CRR: resistenza ciclica del terreno

36 Verifica della suscettibilità a liquefazione Mtd Metodo dirb Robertson & Wid Wride (1997) implementato t con software Cliq (Geologismiki) iki)

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