05 Relazione geotecnica e geofisica

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CDP Investimenti Sgr
EX STABILIMENTO MACCHINE DI PRECISIONE
Via Guido Reni
ROMA
RELAZIONE GEOTECNICA
Marzo 2015
Documento redatto da:
Ing. Marco D’Elia
Ing. Marco D’Elia
Via delle Conce 26 – 00154 Roma
[email protected]
Ing. Marco D’Elia
Ex Stabilimento Guido Reni
INDICE
1.
PREMESSE...............................................................................................................................3
2.
INQUADRAMENTO GEOLOGICO DELL’AREA ......................................................................4
3.
INDAGINI GEOTECNICHE ESEGUITE ....................................................................................6
4.
PROFILI STRATIGRAFICI E UNITA’ GEOTECNICHE.............................................................7
5.
CONDIZIONI IDRAULICHE DEL SOTTOSUOLO.....................................................................7
6.
CARATTERIZZAZIONE FISICO-MECCANICA DEI TERRENI.................................................8
6.1.
UNITÀ GEOTECNICA “R” – RIPORTI ................................................................................................8
6.2.
UNITÀ GEOTECNICA “AL” – ARGILLA CON LIMO ...............................................................................8
6.3.
UNITÀ GEOTECNICA “SL” – SABBIA CON LIMO............................................................................... 13
6.4.
UNITÀ GEOTECNICA “S” – SABBIE................................................................................................ 15
6.5.
UNITÀ GEOTECNICA “LA” – LIMO CON ARGILLA ............................................................................. 18
6.6.
UNITÀ GEOTECNICA “G” – GHIAIE ................................................................................................ 21
6.7.
UNITÀ GEOTECNICA “APL” – ARGILLE PLIOCENICHE ...................................................................... 23
7.
CARATTERIZZAZIONE SISMICA DEL SITO......................................................................... 23
8.
CONCLUSIONI ....................................................................................................................... 24
Allegati:
A – Planimetria con ubicazioni indagini
B – Sezioni con profili stratigrafici e unità geotecniche
Ing. Marco D’Elia
1.
PREMESSE
La CDP Investimenti Sgr S.p.a. ha affidato allo scrivente un incarico relativo allo svolgimento di studi e indagini
geognostiche, geotecniche e geofisiche preliminari, mirate a fornire i primi elementi conoscitivi relativi all’area del
Complesso Immobiliare dell’ex Stabilimento macchine elettriche di precisione in via Guido Reni, in Roma.
Nell’area in oggetto è previsto un importante intervento edilizio di cui, allo stato attuale, non sono noti i caratteri
architettonici, plano-volumetrici e strutturali; in particolare, non sono note le volumetrie interrate che caratterizzeranno
l’intervento. CDP Investimenti ha ritenuto opportuno commissionare uno studio conoscitivo che possa costituire un primo
elemento da utilizzare nelle fasi progettuali preliminari. Rimane inteso che, nell’ambito dell’evoluzione e dello sviluppo
delle fasi progettuali dell’intervento, andranno necessariamente previsti approfondimenti più mirati e integrazioni degli
studi e delle indagini geotecniche.
L’attività svolta dallo scrivente ha previsto lo studio della documentazione disponibile e dei dati di letteratura, la
redazione del piano delle indagini geologico-geotecniche, la loro supervisione e infine l’interpretazione dei risultati
ottenuti. Nella presente relazione vengono illustrati i risultati degli studi condotti e, a sintesi del tutto, viene individuato il
modello geotecnico di sottosuolo per il sito in oggetto.
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2.
INQUADRAMENTO GEOLOGICO DELL’AREA
L’ex Stabilimento Macchine di Precisione di via Guido Reni è ubicato nel territorio del Comune di Roma, Municipio
II, nel settore nord della Città Storica e precisamente nel quartiere Flaminio. L’area ricade nella Carta Tecnica Regionale
in scala 1:10.000 n° 374060 e nel Foglio N° 150, IV° Quadrante, Tavoletta NO “Roma Nord” della Cartografia d’Italia
redatta dall’I.G.M. (Figura 2.1). L’area in oggetto si trova in corrispondenza di un’ansa del Fiume Tevere ed ha
un’estensione di circa 5,07 ha. La morfologia è sub-pianeggiante, con quote del terreno variabili da 15,5 a 19,5 m s.l.m..
Figura 2.1: Ubicazione dell’area.
Le formazioni geologiche affioranti più antiche nell’area del Comune di Roma sono costituite da sedimenti di
ambiente marino, seguite da formazioni di sedimenti continentali interposti a successive formazioni vulcaniche, queste
ultime sottostanti ai depositi continentali recenti ed attuali. L’assetto geologico della città è legato principalmente ai
processi post-orogenici connessi con la presenza del Fiume Tevere e dei suoi affluenti e alle attività eruttive degli
apparati vulcanici limitrofi. In Figura 2.2 è riportato uno stralcio della Carta Geologica di Roma con l’indicazione dell’area
oggetto di interesse.
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I depositi presenti in questa zona sono principalmente costituiti dai terreni Oloceneci alluvionali del Tevere, a
natura variabile da argilloso-limosi a sabbiosi; sono presenti livelli organici e torbosi a vari orizzonti stratigrafici; alla base
è presente un livello grossolano prevalentemente ghiaioso. Lo spessore complessivo è di circa 50 – 60 metri. Più in
profondità è presente la formazione di base di Monte Vaticano del pliocene superiore, costituita da argille grigie
stratificate e molto consistenti.
Dal punto di vista idrogeologico, i depositi alluvionali presenti nell’area oggetto di studio sono caratterizzati da
permeabilità molto variabile, sia orizzontalmente che verticalmente. Il regime di falda e, più in generale, lo schema di
circolazione delle acque, è influenzato dalla presenza del vicino fiume Tevere.
Figura 2.2: Carta geologica dell’area.
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3.
INDAGINI GEOTECNICHE ESEGUITE
Per la caratterizzazione geologica e geotecnica dell’area è stata prevista una campagna di indagini in sito e di
laboratorio. L’ubicazione e la tipologia delle indagini geotecniche eseguite è mostrata nella planimetria riportata
nell’Allegato A. I risultati dell’indagine sono illustrati in dettaglio nel Report redatto dalla società Geoplanning s.r.l.
esecutrice delle indagini.
Nel dettaglio, sono stati eseguiti 5 sondaggi a carotaggio continuo, di lunghezza variabile tra 30 e 60 m. Nel corso
dei sondaggi, nei litotipi a grana fina sono state eseguite sulle carote prove speditive con penetrometro tascabile (Pocket
Penetrometer), mentre nei litotipi a grana grossa sono state eseguite prove penetrometriche dinamiche standard SPT. I
campioni rimaneggiati delle prove SPT sono stati successivamente sottoposti ad analisi granulometriche in laboratorio.
Dei 5 sondaggi eseguiti, 4 sono stati attrezzati con piezometri di Casagrande (2 piezometri Casagrande in ogni foro).
Durante l’esecuzione delle perforazioni sono stati prelevati, ove possibile, compatibilmente con la natura dei terreni
attraversati, campioni di terreno indisturbati da sottoporre a prove geotecniche di laboratorio; si è cercato in particolare di
prelevare campioni in ognuna delle formazioni coesive attraversate dai sondaggi.
Oltre ai sondaggi, sono state eseguite prove penetrometriche statiche con misura delle pressioni interstiziali
(CPTU) su 10 verticali di indagine. Le prove CPTU sono state spinte fino alla profondità di 40-50 m.
Per quanto riguarda le indagini geofisiche, sono state eseguite indagini georadar, una prova Down-Hole (DH) in
una delle verticali di indagine (Sg5) ed una prova MASW di lunghezza pari a 225 m circa.
Nella Tabella 3.1 vengono riassunte le quantità di indagini geotecniche eseguite in sito, mentre nella Tabella 3.2
sono riepilogate le prove geotecniche di laboratorio.
Tabella 3.1: Riepilogo indagini geotecniche in sito.
Attività
Sondaggi a carotaggio
continuo
Prelievo di campioni
indisturbati
Prove SPT
Prove CPTU
Piezometro Casagrande
Prove Down Hole
Prove MASW
n°
Lunghezza
(m)
5
210
20
-
50
10
8
1
1
450
215
60
225
Tabella 3.2: Riepilogo prove geotecniche di laboratorio.
Prove
Apertura campioni, prove di identificazione e classificazione
Analisi granulometriche su campioni SPT
Prove di compressione edometrica
Prove di taglio diretto (3 provini)
Prove TX-UU (su 3 provini)
n°
16
20
8
8
6
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4.
PROFILI STRATIGRAFICI E UNITA’ GEOTECNICHE
Nella planimetria riportata in allegato A sono indicate le tracce delle sezioni stratigrafiche sviluppate in
corrispondenza delle varie verticali di prova. Nelle diverse sezioni, illustrate in allegato B, vengono indicati i profili
stratigrafici di riferimento e vengono individuate le varie unità geotecniche.
Dai sondaggi eseguiti si è riscontrato nell’area in esame uno spessore di terreni di riporto (unità geotecnica “R”)
mediamente compreso fra 1,5 e 2,5 m. Solo il sondaggio Sg4, eseguito nei pressi di viale del Vignola, ha evidenziato
uno spessore maggiore, pari a 5,3 m.
Al di sotto dello strato di riporti è stata individuata, in tutta l'area oggetto dell'indagine, una formazione di argilla con
limo (unità geotecnica “AL”) dallo spessore variabile tra 7 e 13 m. Nella parte alta dello strato, tale terreno argilloso si
presenta sovraconsolidato e di elevata consistenza, caratteristiche che tendono invece a ridursi nella parte bassa.
Più in profondità, in particolare nella zona ovest dell’area, si riscontra la presenza di uno strato si sabbia con limo
(unità geotecnica “SL”) di spessore variabile tra 3 e 10 m.
Al di sotto dei 12-15 m di profondità dal piano di campagna si individua una differenziazione dei terreni presenti
nelle diverse aree del sito. In particolare, i depositi della zona est del sito (quella più prossima a via Flaminia) si
caratterizzano per la presenza di terreni prevalentemente sabbiosi (rif. Sezioni 4 e 5): si riscontra in particolare la
presenza di una formazione costituita da sabbie mediamente addensate con all’interno lenti di materiale a granulometria
più fina (unità geotecnica “S”). I sondaggi profondi eseguiti (Sg3 e Sg5) mostrano che nell’area est del sito tale
formazione si estende in profondità fino a 44-50 m dal piano di campagna.
Nella zona ovest del sito, quella più prossima al fiume Tevere, lo strato delle sabbie “S” è presente con uno
spessore più limitato (5-10 m), essendo invece presente, fino a notevoli profondità, una formazione (unità geotecnica
“LA”) costituita da limi con argilla normalmente consolidati e poco consistenti (rif. Sezione 3). Muovendosi da ovest
verso est (rif. Sezioni 1 e 2), tale formazione tende a ridursi di spessore fino a scomparire.
Le formazioni di base del deposito sono costituite dalle ghiaie (unità geotecnica “G”) e dalle argille plioceniche di
Monte Vaticano (unità geotecnica “Apl”). Nei sondaggi profondi Sg3 e Sg5 il tetto delle ghiaie è stato rinvenuto a 44-50
m dal piano di campagna, mentre il tetto delle argille plioceniche a circa 55 m dal piano di campagna.
5.
CONDIZIONI IDRAULICHE DEL SOTTOSUOLO
Le letture effettuate nei piezometri installati nei diversi fori di sondaggio hanno evidenziato livelli di falda
sostanzialmente idrostatici variabili fra 5,8 e 8,5 m dal piano di campagna.
Più in dettaglio, nella zona est del sito (sondaggi Sg3 e Sg4) si riscontra un livello di falda a circa 7 m dal piano di
campagna, mentre nella zona ovest il livello è variabile fra i valori di 5,8-7,0 m riscontrati nel sondaggio Sg1 e il valore di
8,5 m riscontrato nel sondaggio Sg2. I due diversi livelli piezometrici riportati per il sondaggio Sg1 sono relativi alle
misure effettuate nei piezometri di Casagrande ubicati a profondità diverse: 7 m per il piezometro ubicato a 15 m dal
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piano di campagna e 5,8 m per il piezometro a 25 m dal piano di campagna. In tutti gli altri sondaggi non sono state
riscontrate apprezzabili differenze fra i livelli piezometrici dei piezometri posti a profondità diverse.
Non sono state rinvenute falde sospese negli strati di riporto superficiali.
6.
CARATTERIZZAZIONE FISICO-MECCANICA DEI TERRENI
6.1. Unità geotecnica “R” – Riporti
Sono presenti in tutta l’area di indagine con spessori mediamente compresi fra 1,5 e 2,5 m. Solo il sondaggio Sg4,
eseguito nei pressi di viale del Vignola, ha evidenziato uno spessore maggiore, pari a 5,3 m.
Tali terreni si presentano a prevalente granulometria sabbioso-ghiaosa debolmente limosa e risultano sciolti e poco
addensati.
Per tale unità geotecnica si possono cautelativamente assumere i seguenti parametri meccanici:
Tabella 6.1: Riepilogo caratteristiche fisico-meccaniche dell’unità geotecnica R
γ
(kN/m3)
c’
(kPa)
φ’
(°)
E’
(MPa)
18,0
0
28-30
1-2
R – Riporti
6.2. Unità geotecnica “AL” – Argilla con limo
Questa formazione si rinviene in tutta l’area oggetto dell’indagine. È presente subito al di sotto dello strato
superficiale di riporti e ha uno spessore variabile tra 7 e 13 m.
Dal punto di vista granulometrico, la formazione risulta essere un’argilla con limo (spesso anche un limo con
argilla). La Carta di Casagrande riportata in Figura 6.1 evidenzia che il terreno in questione si può classificare come
un’argilla di alta plasticità. Il contenuto naturale d’acqua W varia fra il 23 e il 27%, mentre il peso dell’unità di volume γ è
mediamente pari a 19,5 kN/m3 (Figura 6.2) e l’indice dei vuoti pari a 0,65.
In Figura 6.3 è riportato l’andamento con la profondità dell’indice di consistenza Ic. È evidente come nella parte alta
dello strato (fra 2 e 7 m dal piano di campagna), l’argilla si presenta in uno stato di elevata consistenza (Ic compreso fra
1,1 e 1,4). L’indice di consistenza tende invece a ridursi nella parte inferiore dello strato fino ad un valore prossimo a 0,8.
Tale differenziazione fra parte alta e bassa dello strato risulta evidente anche in termini di caratteristiche meccaniche,
come di seguito illustrato.
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100
60
40
20
0
0
50
100
WL (%)
Figura 6.1: Carta di plasticità di Casagrande
γ kN/m3
15
16
17
18
19
20
21
0
2
4
z (m)
IP (%)
80
6
8
10
12
Figura 6.2: Andamento con la profondità del peso dell’unità di volume
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Ic
0,00
0
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
2
z (m)
4
6
8
10
12
Figura 6.3: Andamento con la profondità dell’indice di consistenza.
Riguardo alle caratteristiche meccaniche dell’argilla in termini di tensioni totali, in Figura 6.4 è riportato l’andamento
con la profondità della resistenza non drenata cu. La figura mostra in particolare il buon accordo fra i valori di cu ottenuti
da diversi tipi di prova, sia in sito che in laboratorio. Nella figura è anche riportato, come riferimento, la stima
dell’andamento con la profondità della resistenza non drenata dell’argilla normalmente consolidata, valutato con la
seguente relazione:
cu = 0,2 σ’v0
in cui il valore di 0,2 è stato stimato in base all’indice di plasticità dell’argilla.
Congruentemente con quanto evidenziato per l’indice di consistenza, è possibile individuare nella parte alta dello
strato valori di resistenza non drenata maggiori rispetto a quelli misurati nella parte bassa. Nella parte alta infatti il
terreno si trova in uno stato di sovraconsolidazione, con valori di cu compresi fra 100 e 200 kPa, ben maggiori rispetto a
quelli dell’argilla normalmente consolidata. Man mano che aumenta la profondità, la resistenza non drenata tende a
ridursi, avvicinandosi a valori tipici di un’argilla normalmente consolidata per queste profondità. Per la stima del modulo
di rigidezza in termini di tensioni totali Eu si può fare riferimento alle seguente relazione, in cui il valore di 300 è stato
determinato in funzione dell’indice di plasticità e del grado di sovraconsolidazione del terreno (Duncan & Buchignani,
1976):
Eu = 300 cu
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cu (kPa)
0
50
100
150
200
250
300
0
z (m)
2
4
Pocket
6
Vane
cpt
8
TX-UU
10
cu (NC)
12
14
16
Figura 6.4: Andamento con la profondità della resistenza non drenata.
Per la determinazione delle caratteristiche di resistenza in termini di tensioni efficaci sono state eseguire delle
prove di taglio diretto. Tali prove sono state eseguite tutte nella parte alta dello strato, dove come detto l’argilla si
presenta in uno strato di sovraconsolidazione. Da tali prove si evidenziano valori medi di c’ fra 10 e 15 kPa e di ϕ’ fra 20
e 24°. Per la inferiore dello strato, dove l’argilla risulta essere normalmente consolidata, dello strato, si può stimare, in
base all’indice di plasticità dell’argilla, ϕ’ = 25 - 30°.
Le Fig. 6.5 e 6.6 mostrano i risultati ottenuti dalle prove di compressione edometrica di laboratorio. Nella parte alta
dello strato si conferma lo stato di sovraconsolidazione dell’argilla, con OCR compreso fra 4 e 9. I valori medi di Cc e Cs
risultano rispettivamente pari a 0,23 e 0,07.
Infine, la prova Down Hole eseguita in corrispondenza del sondaggio Sg5 evidenzia per questa formazione un
valore medio del modulo di taglio a piccole deformazioni G0 di circa 80-100 MPa.
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OCR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
2
z (m)
4
6
8
10
12
Figura 6.5: Andamento con la profondità del grado di sovraconsolidazione
Cc, Cs
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0
2
z (m)
4
Cc
6
Cs
8
10
12
Figura 6.6: Andamento con la profondità delle caratteristiche di compressibilità
.
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Nella tabella seguente sono sintetizzate le caratteristiche fisico-meccaniche di riferimento della presente unità
geotecnica. Nel complesso, il terreno argilloso si presenta nella parte alta sovraconsolidato e di buone caratteristiche di
resistenza e rigidezza; mentre invece la parte inferiore dello strato, dove l’argilla risulta essere normalmente consolidata,
mostra caratteristiche meccaniche più scadenti.
Tabella 6.2: Riepilogo caratteristiche fisico-meccaniche dell’unità geotecnica AL
AL – Argilla con
limo
Parte
alta
Parte
bassa
γ
(kN/m3)
e
cu
(kPa)
Eu
(MPa)
c’
(kPa)
φ’
(°)
19,5
0,65
100-200
3-6
10-15
20-24
18,5
0,83
30-50
0,8
0
Cc
Cs
0,23
0,07
OCR
G0
(MPa)
4-9
25 - 30
80-100
1,0
6.3. Unità geotecnica “SL” – Sabbia con limo
Tale formazione è presente in molte zone del deposito e si posiziona generalmente fra lo strato superficiale di
argilla limosa (AL) e il sottostante strato di sabbie (S), con spessori variabili fra 3 e 10 m.
Dal punto di vista granulometrico la formazione si può classificare come una sabbia con limo (talvolta limo con
sabbia) debolmente argillosa. È un terreno il cui comportamento meccanico può essere considerato di transizione tra
quello proprio di un terreno coesivo e quello di un terreno granulare. Anche la permeabilità stimata dalle prove CPTU
evidenzia valori compresi fra quelli di un’argilla e quelli di una sabbia. Globalmente si ritiene comunque che il
comportamento meccanico di questa unità geotecnica sia più vicino a quello di un terreno granulare e di conseguenza la
caratterizzazione meccanica viene effettuata in termini di sole tensioni efficaci.
La Figura 6. mostra la correlazione tra i valori di Dr valutati per le sabbie in questione a partire dai valori di NSPT e
l’angolo di attrito φ’, secondo l’andamento proposto da Schmertmann (1987) per sabbie fini: i valori di φ’ così determinati
variano tra 31 e 34°. In Figura 6. sono invece riportate le correlazioni di De Mello (1971) che legano direttamente i valori
di misurati NSPT all’angolo di attrito in funzione dello stato tensionale efficace: i dati mostrano valori medi di φ’ compresi
fra 24 e 37°. Da una prova di taglio diretto di laboratorio si è ricavato infine un valore di φ’ pari a a 32°.
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46
44
42
ϕ ' (°)
40
38
36
34
32
30
28
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Dr
Figura 6.7: Correlazione fra densità relative e angolo d’attrito a partire dai valori di NSPT (Schmertmann, 1987)
100
90
80
70
fi=25°
fi 30°
NSPT
60
fi 35
50
fi 40°
40
fi 45°
fi 50°
30
20
10
0
0
100
200
300
400
500
600
σ ' v (kPa)
Figura 6.8: Correlazione NSPT e angolo d’attrito (De Mello, 1971)
Per la stima delle caratteristiche di rigidezza della formazione si è fatto riferimento alla correlazione fra NSPT e
modulo di Young E’ secondo Denver (1982): la Figura 6. mostra valori compresi fra 3 e 7 MPa.
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Per la stima del modulo di taglio a piccole deformazioni G0 si può fare direttamente riferimento ai risultati della
prova Down Hole eseguita in corrispondenza del sondaggio Sg5: per la formazione in questione si ricavano valori medi
di G0 pari a circa 70 MPa.
40
35
E' (MPa)
30
25
20
15
10
5
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
NSPT
Figura 6.9: Correlazione NSPT e modulo di Young E’ (Denver, 1982)
geotecnica, che in sintesi si presenta come una sabbia con limo poco addensata di modeste caratteristiche di resistenza
e rigidezza.
Tabella 6.3: Riepilogo caratteristiche fisico-meccaniche dell’unità geotecnica SL
SL – Sabbia con limo
γ
(kN/m3)
c’
(kPa)
φ’
(°)
E’
(MPa)
G0
(MPa)
19,0
0
27-32
3-7
60-80
6.4. Unità geotecnica “S” – Sabbie
Tale formazione è presente in tutta l’area investigata e si rinviene in particolare tra i 15 m e i 45 m dal piano di
campagna. Nella zona più vicina a via Flaminia (riferimento Sezione stratigrafica 5 in allegato), tale formazione
caratterizza la gran parte del deposito, essendo presente subito al di sotto dello strato superficiale di argilla con limo
(AL) fino alla formazione di base delle ghiaie (G).
Dal punto di vista granulometrico, l’unità geotecnica in questione è prevalentemente costituita da sabbie medie,
talvolta limose, con all’interno lenti di materiale a granulometria più fine (limi) dello spessore generalmente inferiore al
metro.
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Le sabbie presentano valori di NSPT compresi mediamente tra 15 e 40, che secondo le correlazioni di Terzaghi e
Peck (1948) evidenziano uno stato di addensamento medio. Dagli stessi valori misurati di NSPT è possibile valutare
(Gibbs e Holtz, 1957; Skempton, 1986) una densità relativa Dr variabile tra il 30 e il 70%. Il peso dell’unità di volume γ
valutato dalle prove di laboratorio è mediamente pari a 19,5 kN/m3.
Per la valutazione delle caratteristiche di resistenza di questa formazione si è fatto riferimento sia ai risultati delle
prove penetrometriche in sito (SPT e CPT), sia a quelli di alcune prove di taglio diretto eseguite in laboratorio. La Figura
6. mostra la correlazione tra i valori di Dr valutati per le sabbie in questione a partire dai valori di NSPT e l’angolo di attrito
φ’, secondo l’andamento proposto da Schmertmann (1987) per sabbie fini e medie: i valori di φ’ così determinati variano
tra 34 e 40°. In Figura 6. sono invece riportate le correlazioni di De Mello (1971) che legano direttamente i valori di
misurati NSPT all’angolo di attrito in funzione dello stato tensionale efficace: i dati, abbastanza dispersi, mostrano valori
medi di φ’ compresi fra 30 e 42°. L’interpretazione delle prove pentrometriche statiche CPT porta nello strato in
questione a valori dell’angolo di attrito compresi fra 34 e 38°. Infine i risultati delle prove di taglio diretto di laboratorio
evidenziano 2 valori di φ’ pari a a 35° e uno pari a 37°, in buon accordo quindi con i valori medi φ’ ricavati dalle prove
penetrometriche in sito.
46
44
42
ϕ ' (°)
40
38
36
34
32
30
28
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Dr
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100
90
80
70
fi=25°
NSPT
60
fi 30°
fi 35
50
fi 40°
40
fi 45°
fi 50°
30
20
10
0
0
100
200
300
400
500
600
σ 'v (kPa)
Per quanto riguarda la valutazione delle caratteristiche di rigidezza della formazione, la Figura 6.5 mostra la
correlazione fra NSPT e modulo di Young E’ (Denver, 1982), per il quale si ricavano valori mediamente compresi fra 15 e
40 MPa. Per la stessa grandezza, le correlazioni con la resistenza penetrometrica ricavata dalle CPT portano invece a
valori maggiori, compresi fra 50 e 80 MPa. Per la stima del modulo di taglio a piccole deformazioni G0 si può fare
direttamente riferimento ai risultati della prova Down Hole eseguita in corrispondenza del sondaggio Sg5: per la
formazione in questione si ricavano valori di G0 che aumentano con la profondità, da 100 MPa in corrispondenza dei 15
m, fino a 250 MPa in corrispondenza dei 45-50 m.
45
40
E' (MPa)
35
30
25
20
15
10
5
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
NSPT
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Ing. Marco D’Elia
geotecnica, che in sintesi si presenta come una sabbia mediamente addensata di discrete caratteristiche di resistenza e
rigidezza.
Tabella 6.4: Riepilogo caratteristiche fisico-meccaniche dell’unità geotecnica S
S – Sabbie
γ
(kN/m3)
c’
(kPa)
φ’
(°)
E’
(MPa)
G0
(MPa)
19,5
0
32-38
15-40
100-250
6.5. Unità geotecnica “LA” – Limo con argilla
Questa unità geotecnica è presente in particolare nella parte ovest dell’area di indagine (riferimento Sezione
stratigrafica 3 in allegato), quella più prossima al Fiume Tevere. La formazione è presente al di sotto di quella delle
Sabbie (S), da circa 20-25 m fino a circa 40-45 m dal piano di campagna.
Dal punto di vista granulometrico e delle proprietà indice, il terreno è classificabile come un limo con argilla di
elevata plasticità. All’interno della formazione è segnalata la presenza di sostanza organica. Talvolta sono presenti lenti
di materiale sabbioso.
Il contenuto naturale d’acqua W varia fra il 43 e il 62%, mentre il peso dell’unità di volume γ è mediamente pari a
17,0 kN/m3 (Figura 6.6 e Figura 6.7) e l’indice dei vuoti pari a 1,27. La formazione risulta essere poco consistente, come
evidenziato dalla Figura 6.8 (Ic=0,7-0,8).
100
90
80
IP (%)
70
60
50
40
30
20
10
0
0
50
100
WL (%)
Figura 6.6: Carta di plasticità di Casagrande
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Ing. Marco D’Elia
γ kN/m3
15
16
17
18
19
20
21
0
5
10
z (m)
15
20
25
30
35
40
Figura 6.7: Andamento con la profondità del peso dell’unità di volume
Ic
0,00
0
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
5
10
z (m)
15
20
25
30
35
40
Figura 6.8: Andamento con la profondità dell’indice di consistenza
In Figura 6.9 è riportato l’andamento con la profondità della resistenza non drenata cu. Così come evidenziato per
la formazione AL, anche in questo caso si rileva il buon accordo fra i valori di cu ottenuti da diversi tipi di prova. La Figura
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Ing. Marco D’Elia
6.9 evidenzia come i valori misurati di cu si attestano in prossimità della linea che rappresenta l’andamento con la
profondità della resistenza non drenata per i terreni normalmente consolidati (cu = 0,2 σ’v0 per terreni di questa
plasticità). Anche i profili penetrometrici riportati nelle sezioni stratigrafiche in allegato evidenziano l’andamento tipico di
un terreno argilloso normalmente consolidato.
Per la stima del modulo di rigidezza in termini di tensioni totali Eu si può fare riferimento anche in questo caso alla
seguente relazione:
Eu = 300 cu
cu (kPa)
0
50
100
150
200
250
300
0
5
10
15
z (m)
Vane
20
cpt
25
cu (NC)
30
pocket
35
40
45
Figura 6.9: Andamento con la profondità della resistenza non drenata
Per quanto riguarda le caratteristiche di resistenza in termini di tensioni efficaci, l’unica prova di taglio eseguita su
questa formazione evidenzia coesione c’ nulla e angolo di attrito ϕ’ pari a 21°. Correlando l’angolo di attrito ϕ’ con
l’indice di plasticità dell’argilla si trovano invece valori maggiori, compresi fra 24 e 28°. I risultati delle prove edometriche
mostrano invece valori di Cc e Cs mediamente pari a 0,41 e a 0,09.
La tabella successiva sintetizza i valori di riferimento dei parametri meccanici per l’unità geotecnica LA.
Globalmente tale formazione si identifica come un’argilla normalmente consolidata poco consistente, con caratteristiche
meccaniche scadenti.
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Tabella 6.5: Riepilogo caratteristiche fisico-meccaniche dell’unità geotecnica LA
LA – Limo con
argilla
γ
(kN/m3)
e
cu
(kPa)
Eu
(MPa)
c’
(kPa)
φ’
(°)
Cc
Cs
17,0
1,27
0,2 σ’v0
300 cu
0
21 -25
0,41
0,09
OCR
1,0
6.6. Unità geotecnica “G” – Ghiaie
Le ghiaie (G) insieme alle sottostanti argille plioceniche (Apl) costituiscono le formazioni di base del deposito. Le
ghiaie sono presenti al di sotto dei 45-50 m dal piano di campagna, con spessori variabili fra 6 e 12 m.
In Figura 6.10 e Figura 6.11 sono riportate le correlazioni di Schmertmann (1987) e De Mello (1971) per la stima
dell’angolo d’attrito di terreni granulari a partire dai risultati delle prove SPT. I risultati mostrano valori dell’angolo d’attrito
compresi fra 40 e 45°.
46
44
42
ϕ ' (°)
40
38
36
34
32
30
28
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Dr
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Ing. Marco D’Elia
120
100
80
fi=25°
NSPT
fi 30°
fi 35
60
fi 40°
fi 45°
fi 50°
40
20
0
0
100
200
300
400
500
600
σ 'v (kPa)
La correlazione di Denver (1982) riportata in Fig.6.20 evidenzia valori di E’ compresi fra 70 e 90 MPa, mentre i
risultati della prova Down Hole portano a valori della rigidezza a taglio a piccole deformazioni G0 superiori a 500 MPa.
Nella tabella seguente sono sintetizzati i parametri fisico-meccanici dell’unità geotecnica.
100
90
80
E' (MPa)
70
60
50
40
30
20
10
0
0
20
40
60
80
100
NSPT
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Ing. Marco D’Elia
Tabella 6.6: Riepilogo caratteristiche fisico-meccaniche dell’unità geotecnica G
G – Ghiaie
γ
(kN/m3)
c’
(kPa)
φ’
(°)
E’
(MPa)
G0
(MPa)
20,0
0
40-45
70-90
500
6.7. Unità geotecnica “Apl” – Argille plioceniche
Tale unità geotecnica costituisce la formazione di base del deposito, costituita da argille sovra consolidate di
elevata consistenza. Su tale terreno, molto ben caratterizzato in diversi studi di scientifici, non sono state eseguite prove
specifiche nell’ambito della presente indagine.
I parametri fisici e meccanici di riferimento riportati nella seguente tabella sono stati ricavati dai dati di letteratura:
Tabella 6.7: Riepilogo caratteristiche fisico-meccaniche dell’unità geotecnica Apl
Apl – Argille
plioceniche
7.
γ
(kN/m3)
cu
(kPa)
Eu
(MPa)
c’
(kPa)
φ’
(°)
Cc
Cs
20,0
300-400
100-150
20-40
26-27
0.2
0.05
OCR
3.0-4.0
CARATTERIZZAZIONE SISMICA DEL SITO
Per effettuare la caratterizzazione sismica del sito sono stati utilizzati i risultati delle indagini geofisiche eseguite nel
sito. In particolare sono stati presi in considerazione i risultati della prova MASW e della prova Down Hole (vedi
ubicazione in allegato A) con i quali è stato determinato direttamente il valore delle VS30, ovvero il valore rappresentativo
della velocità delle onde di taglio S nei primi 30 m del deposito.
Dall’elaborazione della prova MASW si ricava un valore di VS30 pari a 251 m/s, valore in ottimo accordo con quello
ottenuto dall’elaborazione delle prove Down Hole, pari a 237 m/s.
Facendo quindi riferimento a quanto previsto dall’O.P.C.M. n. 3274 del 20/3/2003 e dal D.M. del 14/1/2008, per il
sito in esame si individua la categoria di sottosuolo di tipo “C”: “Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati
o terreni a grana fina mediamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da valori di VS30 compresi tra
180 m/s e 360 m/s.
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Ing. Marco D’Elia
8.
CONCLUSIONI
Le indagini eseguite hanno permesso di definire con buona approssimazione il modello geotecnico di sottosuolo
dell’area dell’Ex Stabilimento Macchine di precisione di via Guido Reni in Roma. Nell’ambito di un contesto stratigrafico
eterogeneo, tipico della natura alluvionale del deposito, è stato comunque possibile correlare abbastanza bene i risultati
ottenuti nelle varie verticali di indagine, individuando in modo sufficientemente chiaro le varie unità geotecniche.
Nel complesso è possibile affermare che la parte est dell’area (quella più vicina a via Flaminia) presenta le
condizioni geotecniche migliori. Superati infatti i primi 15 m di terreni argillosi, l’area in questione è caratterizzata dalla
presenza, fino a notevoli profondità, di terreni prevalentemente granulari di buone caratteristiche meccaniche.
Al contrario, nella parte ovest dell’area (quella più vicina al fiume Tevere) sono presenti, da 20 m fino a oltre 40 m
di profondità dal piano di campagna, terreni argillosi normalmente consolidati dalle scadenti caratteristiche meccaniche,
sia in termini di resistenza che di deformabilità.
Per quanto riguarda la scelta del sistema di fondazione degli edifici che saranno oggetto di progettazione, in base
ai risultati esposti nella presente relazione geotecnica preliminare, si suggerisce di adottare per tutta l’area fondazioni su
pali da intestarsi nelle formazioni profonde a maggiore resistenza e rigidezza.
Per quanto riguarda l’esecuzione di eventuali scavi per la realizzazione di piani interrati, non sembrano evidenziarsi
particolari problematiche legate alle condizioni idrauliche nel sottosuolo. I livelli di falda si posizionano infatti mediamente
a 6-7 m dal piano di campagna, senza quindi interferire con la realizzazione di 1 o 2 livelli interrati. Per la realizzazione di
degli scavi si suggerisce comunque di adottare sempre adeguate strutture di sostegno.
Si evidenzia infine che tutti i risultati e le relative considerazioni riportate nella presente relazione geotecnica sono
di carattere preliminare e andranno verificati e validati da successive e più approfondite campagne di indagine da
sviluppare con il prosieguo dell’iter progettuale.
Roma, marzo 2015
Ing. Marco D’Elia
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05 Relazione geotecnica e geofisica

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