INDICE 1. PREMESSA... 1 2. PROSPEZIONE GEOSISMICA - MASW... 2 3. PROSPEZIONE GEOELETTRICA - TOMOGRAFIE... 3 4. CARATTERI FISICO-MECCANICI-GEOTECNICI DEI TERRENI... 4 5. VERIFICHE GEOTECNICHE... 5 6. CAPACITA PORTANTE DEI TERRENI DI FONDAZIONE... 7 7. CONCLUSIONI... 10
1. PREMESSA La presente relazione definisce i caratteri geotecnici dei terreni interessati dalle opere necessarie per la realizzazione dei manufatti di trattamento delle acque di prima pioggia raccolte dalla rete di fognatura pluviale nell ambito del progetto di completamento delle infrastrutture primarie di Via Baione ricadente nel territorio del comune Monopoli. Considerando le disposizioni impartite dalle norme vigenti, sono state esaminate le condizioni geologiche, idrogeologiche, geomorfologiche, geotecniche e sismiche della fascia dei terreni che viene interessata dalle opere puntuali in progetto. In particolare dall elaborato D.1.2.1 Relazione geologica ed indagini: Modello geologico e pericolosità sismica del sito (D.M. 14.01.2008) allegata al progetto esecutivo di che trattasi, sono stati desunti i dati rinvenienti dalla campagna geognostica svolta dalla ditta GIULOCO-prospezioni di Matera e consistita in: - 1 profilo MASW (Multichannel Analysis Surface Wave) a 24 canali; - 2 Tomografie Elettriche (Profili Dipolari Elettrici). Sulla scorta dei dati derivanti dalla nuova campagna geognostica, attraverso le osservazioni, l'analisi, l'interpretazione e le correlazioni dei dati rilevati, è stato possibile definire il quadro geotecnico di dettaglio e delineare la distribuzione e le caratteristiche geomeccaniche dei terreni interessati dalle opere in progetto. Il presente studio è stato eseguito secondo quanto prescritto dal D.M. 14 Gennaio 2008 pubblicato sul S.O. della G.U. n. 30 del 4 Febbraio 2008. R.1.2.3 - Relazione geotecnica Pagina 1 di 10
2. PROSPEZIONE GEOSISMICA - MASW La campagna geognostica è stata svolta nel mese di marzo 2012 ed è stato eseguito 1 profilo MASW a 24 canali. I 24 geofoni sono stati disposti sul terreno con una spaziatura di 1.0 m; sono state effettuate diverse registrazioni in due punti di scoppio siglati P6 e P20 posti rispettivamente a 6 e a 20 m dal geofono G24, lungo lo stesso allineamento, in posizione esterna allo stendimento geofonico. Quindi, l intero stendimento per il Profilo eseguito risulta di 43 m. La profondità di investigazione raggiunta è valutabile in circa 30 m dal piano campagna e la verticale indagata passa all incirca dalla metà dello stendimento geofonico. Delle diverse registrazioni eseguite è stata individuata quella con il migliore rapporto segnale/rumore ed è stata elaborata ed interpretata Di seguito si riporta in tabella la sequenza sismostratigrafica ottenuta (dove Vs è la velocità delle onde S in m/sec dell iesimo strato, z è la profondità in metri del letto dell iesimo strato, h è lo spessore in metri dell iesimo strato). Il valore di Vs 30, calcolato così come previsto dalla recente normativa sismica [Vs 30 = 30/ (h i /V si ) dove h i = spessore medio in m dello strato iesimo, Vs = velocità onde S in m/sec dello strato iesimo] ed utilizzabile come parametro di riferimento per la classificazione dei terreni in esame, è pari a 840 m/sec. Pertanto il terreno di fondazione appartiene alla categoria A così come descritta nella tabella di cui al paragrafo 3.2.2 del D.M. 14.01.2008: Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 metri. R.1.2.3 - Relazione geotecnica Pagina 2 di 10
3. PROSPEZIONE GEOELETTRICA - TOMOGRAFIE L'indagine geoelettrica è stata svolta nel mese di marzo 2012 ed è consistita nell'esecuzione di 2 Profili Dipolari, eseguiti con configurazione elettrodica Wenner, disposti lungo due direttrici. La profondità massima investigata, al centro di ciascun Profilo, si può stimare intorno a 30-32 m per la T.E.1 e intorno a 20 m per la T.E.2 dal piano campagna; complessivamente sono stati eseguiti circa 269 m di stendimenti elettrodici. In particolare la sezione elettrostratigrafica T.E.1 mostra i più alti valori di resistività (compresi tra 750 e 1000 ohm*m) negli strati presenti a profondità variabile tra circa 4 e 12 metri(orizzonte di colore rosso); si tratta di un livello piuttosto discontinuo presente soprattutto tra le progressive P7 e P27, associabile ad un ammasso roccioso, presumibilmente calcareo, piuttosto compatto, poco fratturato e carsificato. A profondità maggiori (superiori a circa 12 m) risulta evidente, sempre in corrispondenza dell intervallo in esame, un inversione di resistività associabile alla presenza di strati calcarei, questa volta meno compatti, più fratturati e carsificati; l ultimo tratto del profilo 1 (compreso tra le progressive P27 e P41) mostra invece valori di resistività piuttosto bassi (variabili tra 100 e 250 ohm*m) associabili, nei primissimi livelli, a terreno agrario di copertura e calcareniti molto alterate e, nei livelli più profondi, a calcari notevolmente fratturati con frequenti inclusioni di terre rosse. La sezione elettrostratigrafica T.E.2 conferma l eterogeneità resistiva descritta per il profilo 1, ma su valori decisamente più elevati, compresi tra 100 e oltre 3000 ohm*m; la correlazione stratigrafica già utilizzata per la sezione T.E.1 e condotta in funzione dei valori di resistività, fa ipotizzare la presenza di strati calcarei generalmente poco fratturati e carsificati, con livelli anche qui notevolmente più compatti a profondità variabili tra circa 5 e 12 metri (valori di resistività compresi tra 2500 e 3250 ohm*m). L evidenza di inversioni di resistività con la profondità lascia ipotizzare, per entrambi i profili, un alternanza verticale tra livelli calcarei più cementati e compatti e livelli più incoerenti. R.1.2.3 - Relazione geotecnica Pagina 3 di 10
4. CARATTERI FISICO-MECCANICI-GEOTECNICI DEI TERRENI L'osservazione delle sezioni sismostratigrafiche e delle stratigrafie dei sondaggi meccanici ha consentito di individuare un unico modello sismostratigrafico e geotecnico in relazione alla geomorfologia dei luoghi. Considerato che la profondità di posa della fondazione è pari a circa 3,50 4,00 m dal p.c. si possono assumere i seguenti valori geotecnici di progetto: Tipo di terreno: Calcare debolmente fratturato c (coesione) = 1 dan/cmq (si assume cautelativamente, a vantaggio di sicurezza una valore pari a 0 dan/cmq) (angolo di attrito) = 30 35 (peso dell unità di volume) = 1.700 dan/mc E (modulo di Young) = 10 20 x 10 3 dan/cmq (modulo di Poisson) = 0,33 (dati derivati da indagini condotte in passato sul territorio locale e/o dalla letteratura di riferimento) R.1.2.3 - Relazione geotecnica Pagina 4 di 10
5. VERIFICHE GEOTECNICHE Una platea deve risultare stabile nei riguardi di un'eventuale rottura a taglio in profondità, che può risultare sia in una rottura rotazionale esemplificata dal collasso del silo di Transcona (White, 1953), oppure in una rottura verticale (o per punzonamento). Una rottura per punzonamento verticale uniforme non è particolarmente dannosa, poiché i suoi effetti si riducono semplicemente a un cedimento considerevole, le cui conseguenze possono tuttavia essere limitate attraverso un intervento sulla morfologia del terreno; comunque, poiché è poco probabile che il cedimento sia uniforme, o che possa essere previsto tale, questa modalità di rottura dovrebbe essere considerata alla stessa stregua della rottura per taglio a grande profondità. Per il calcolo della capacità portante dei terreni di fondazione è stata utilizzata la relazione di Meyerhof (1951, 1963), per le piastre di base con carico verticale, che riprende la formulazione di Terzaghi opportunamente modificata mediante l introduzione di coefficienti correttivi dipendenti dalla forma, profondità ed inclinazione della fondazione: (1) dove: c = coesione 1 = peso volume del terreno posto al disopra del piano di fondazione; 2 = peso volume del terreno di fondazione; D = profondità di incasso della fondazione; B = lato minore della fondazione N c, N q e N = fattori di capacità portante, pari, nel caso di terreni: N c, N q e N = fattori di capacità portante, pari, nel caso di roccia: s c, s q e s = fattori di forma, pari a: R.1.2.3 - Relazione geotecnica Pagina 5 di 10
Una volta noto il carico limite mediante la formula (1), il carico ammissibile si ricava dividendo successivamente quest'ultimo per un coefficiente di sicurezza pari a 2,3; nel caso di fondazioni su roccia tale valore va poi moltiplicandolo per il valore di R.Q.D. al quadrato, secondo le seguenti formule: per terreno (2) per roccia (3) Per quanto concerne il valore del coefficiente di sottofondo (K di Winkler), è stata utilizzata la relazione proposta dal Vesic (1961) che correla K con il modulo di elasticità del terreno e della fondazione: (4) dove: E s (dan/cmq) = modulo elastico del terreno (Young); E f (dan /cmq) = modulo elastico della fondazione; I f (cm 4 ) = momento d'inerzia della fondazione; B (cm) = larghezza della fondazione; = rapporto di Poisson. Poiché il prodotto dei primi due fattori della (4) ha generalmente un valore prossimo all'unità, l'espressione può essere semplificata come segue: (5) R.1.2.3 - Relazione geotecnica Pagina 6 di 10
6. CAPACITA PORTANTE DEI TERRENI DI FONDAZIONE Il progetto in esame prevede la costruzione di: - n. 3 manufatti di dissabbiatura di TIPO 1, perfettamente identici, adibiti alla raccolta ed al trattamento delle acque di pioggia aventi dimensioni complessive di 13,50 x 5,40 m. La piastra di fondazione presenta uno spessore di 50 cm, i setti perimetrali presentano uno spessore di 40 cm, la soletta di copertura presenta uno spessore di 30 cm; - n. 1 manufatto di dissabbiatura di TIPO 2 adibito alla raccolta ed al trattamento delle acque di pioggia aventi dimensioni complessive di 15,00 x 5,70 m. La piastra di fondazione presenta uno spessore di 50 cm, i setti perimetrali presentano uno spessore di 40 cm, la soletta di copertura presenta uno spessore di 30 cm; - n. 27 manufatti di dispersione, perfettamente identici, costituiti da un pozzetto in calcestruzzo armato gettato in opera delle dimensioni esterne di cm 410x260, avente pareti di spessore 30 cm, platea di fondazione di spessore 30 cm e piastra di copertura di spessore 20 cm. Tale pozzetto, tramite un setto centrale (di spessore 30 cm) forato nella parte bassa, è suddiviso in due comparti: uno di alloggiamento dei collettori pluviali in arrivo dall impianto di trattamento delle acque di prima pioggia, l altro di ubicazione delle perforazioni stesse. - Una tubazione fenestrellata in acciaio zincato sarà inserita a protezione del boccapozzo per trattenere le eventuali sostanze (buste di plastica, ramoscelli e altri materiali leggeri) trasportate in galleggiamento, evitando il loro ingresso nei fori di dispersione., completamente interrati fino ad una quota di 3,70 dal piano campagna; solo la piastra di fondazione è realizzata in calcestruzzo armato gettato in opera e si caratterizza per una forma rettangolare in pianta di dimensioni pari a 4,30 x 2,50 m ed uno spessore di 30 cm. La formula sopradescritta (1) calcola la capacità portante del substrato di fondazione considerando il terreno omogeneo ed isotropo nell ipotesi di rottura generale, assumendo un comportamento del terreno di tipo rigido plastico a lungo termine (condizioni drenate). Di seguito si riportano i valori dei parametri geotecnici calcolati per le sei tipologie di opere. Manufatti di dissabbiatura di TIPO 1 Comune di Monopoli (Ba) Fondazione di progetto: Platea con lati L = 13,50 m e B = 5,40 m, spessore s = 50 cm Fondazione di calcolo: Platea con lati L = 2,30 m e B = 3,20 m R.1.2.3 - Relazione geotecnica Pagina 7 di 10
Terreno di fondazione: = Calcare debolmente fratturato Profondità di posa: circa 3,70 m dal p.c. In funzione dei parametri geotecnici riportati ai paragrafi precedenti, assumendo cautelativamente pari a 1 i parametri di forma, si ha: Kp = 3,00 Nc = 30,140 Nq = 18,401 Ng = 15,668 Capacità portante limite q lim : 15,84 dan/cmq Portanza ammissibile (con Fs=2,3): 6,90 dan/cmq Coefficiente di sottofondo (K di Winkler): 4,8 dan/cmc Categoria profilo stratigrafico suolo di fondazione: A Manufatto di dissabbiatura di TIPO 2 Comune di Monopoli (Ba) Fondazione di progetto: Platea con lati L = 15,00 m e B = 5,70 m, spessore s = 50 cm Fondazione di calcolo: Platea con lati L = 2,30 m e B = 3,50 m Terreno di fondazione: = Calcare debolmente fratturato Profondità di posa: circa 3,90 m dal p.c. In funzione dei parametri geotecnici riportati ai paragrafi precedenti, assumendo cautelativamente pari a 1 i parametri di forma, si ha: Kp = 3,00 Nc = 30,140 Nq = 18,401 Ng = 15,668 Capacità portante limite q lim : 16,86 dan/cmq Portanza ammissibile (con Fs=2,3): 7,30 dan/cmq Coefficiente di sottofondo (K di Winkler): 4,8 dan/cmc Categoria profilo stratigrafico suolo di fondazione: A Manufatti di dispersione Comune di Monopoli (Ba) Fondazione di progetto: Platea con lati L = 2,30 m e B = 4,40 m, spessore s = 30 cm Fondazione di calcolo: Platea con lati L = 2,30 m e B = 4,40 m R.1.2.3 - Relazione geotecnica Pagina 8 di 10
Terreno di fondazione: = Calcare debolmente fratturato Profondità di posa: circa 3,80 m dal p.c. In funzione dei parametri geotecnici riportati ai paragrafi precedenti, assumendo cautelativamente pari a 1 i parametri di forma, si ha: Kp = 3,00 Nc = 30,140 Nq = 18,401 Ng = 15,668 Capacità portante limite q lim : 17,75 dan/cmq Portanza ammissibile (con Fs=2,3): 7,70 dan/cmq Coefficiente di sottofondo (K di Winkler): 4,8 dan/cmc Categoria profilo stratigrafico suolo di fondazione: A Per quanto attiene la spinta laterale dei terreni di riporto agente sulle pareti a contatto con il terrapieno esterno, sono stati utilizzati i coefficienti Ka = 0,30 in assenza di evento sismico ed il coefficiente Kas = 0,35 in presenza di evento sismico, così come risultante dalle formule di Mononobe-Okabe, assumendo 30 come valore dell angolo di attrito del terreno di riporto, e così come riportato nell Eurocodice 8 Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture. Per il calcolo della spinta sulle pareti verticali a contatto con il terrapieno esterno è stata utilizzata la formula generale: p T k h R.1.2.3 - Relazione geotecnica Pagina 9 di 10
7. CONCLUSIONI A conclusione dei dati fin qui esposti seguono le seguenti considerazioni. Dal punto di vista litologico l'area interessata dalle fondazioni delle opere a realizzarsi nel territorio del comune di Monopoli (n. 3 manufatti di dissabbiatura di TIPO 1, n. 1 manufatto di dissabbiatura di TIPO 2 e n. 27 manufatti di dispersione) è rappresentata da livelli calcarei più cementati e compatti e livelli più incoerenti. Per le opere di calcolo in esame, si assumono, cautelativamente, i seguenti parametri geotecnici: Manufatti di dissabbiatura di TIPO 1 Capacità portante limite q lim : 15,84 dan/cmq Portanza ammissibile (con Fs=2,3): 6,90 dan/cmq Coefficiente di sottofondo (K di Winkler): 4,8 dan/cmc Categoria profilo stratigrafico suolo di fondazione: A Manufatto di dissabbiatura di TIPO 2 Capacità portante limite q lim : 16,86 dan/cmq Portanza ammissibile (con Fs=2,3): 7,30 dan/cmq Coefficiente di sottofondo (K di Winkler): 4,8 dan/cmc Categoria profilo stratigrafico suolo di fondazione: A Manufatti di dispersione Capacità portante limite q lim : 17,75 dan/cmq Portanza ammissibile (con Fs=2,3): 7,70 dan/cmq Coefficiente di sottofondo (K di Winkler): 4,8 dan/cmc Categoria profilo stratigrafico suolo di fondazione: A Le considerazioni fin qui fatte mostrano che i terreni presenti ai livelli di posa delle fondazioni, sono, per i loro caratteri geotecnici, idonei al progetto. Non è stata intercettata alcuna falda acquifera superficiale. R.1.2.3 - Relazione geotecnica Pagina 10 di 10