relazione geologica modello geotecnico

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REGIONE FRIULI VENEZIA GIULIA
PROVINCIA DI UDINE
COMUNE DI SAVOGNA
RELAZIONE GEOLOGICA
MODELLO GEOTECNICO
relativa al progetto per la realizzazione di una tettoia ad uso
deposito attrezzi e materiali della Protezione Civile
Cividale del Friuli, 05/04/2013
Dott. Davide Rigo
Dott. Luigi Perricone
Viale Libertà 28 corte 3 int. 8 - 33043 Cividale del Friuli (UD)
Tel. 0432.734268–Fax 0432.1840248–Cell: D.Rigo +393291398590 L.Perricone +393283015732
E-mail: [email protected]
web:www.studiogeologiarigoperricone.eu
P.IVA / C.F. 02559330309
Studio di Geologia Rigo Perricone
Indice generale
RELAZIONE GEOLOGICA.........................................................................................................................3
1 PREMESSA E VINCOLISTICA....................................................................................................... 3
2 INQUADRAMENTO GEOLOGICO, GEOMORFOLOGICO E IDROGEOLOGICO REGIONALE....3
3 CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOLOGICA............................................................4
Modellazione sismica................................................................................................................... 4
Elementi di sintesi per la progettazione........................................................................................5
4 ANALISI DELLA PERICOLOSITÀ GEOLOGICA.............................................................................5
5 CONCLUSIONI............................................................................................................................... 5
MODELLO GEOTECNICO.........................................................................................................................6
1 CARATTERISTICHE DELL'INTERVENTO.....................................................................................6
2 INDAGINI E PROVE GEOTECNICHE............................................................................................6
3 DEFINIZIONE PROBLEMATICHE GEOLOGICHE E GEOTECNICHE LOCALI.............................6
4 CARATTERIZZAZIONE FISICO-MECCANICA DEI TERRENI E/O DELLE ROCCE (modello
geotecnico)........................................................................................................................................ 6
Verifica della sicurezza e delle prestazioni...................................................................................7
Piano di monitoraggio................................................................................................................... 8
5 CONCLUSIONI .............................................................................................................................. 8
Allegati:
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•
•
sezione stratigrafica fondazione
documentazione relativa alla strumentazione impiegata nelle prove penetrometriche
risposta sismica del terreno, ai sensi del D.M. 14/01/2008
riferimenti per la valutazione della resistenza di progetto ai sensi del D.M. 14/01/2008
tabulati di calcolo della resistenza di progetto Rd
corografia in scala 1:5000
carta geologica in scala 1:25000
mappa delle sorgenti sismogenetiche e della sismicità storica
serie storica della sismicità dell'area
ubicazione di dettaglio delle prove eseguite in scala 1:2000
risposta sismica locale (indagine HVSR) ai sensi del D.M. 14/01/2008
diagrammaipenetrometrici DPSH
fotografie del sito
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2
RELAZIONE GEOLOGICA
1
PREMESSA E VINCOLISTICA
In data 03/04/2013, è stata eseguita un’indagine geologica a supporto del progetto per la
realizzazione di una tettoia ad uso deposito attrezzi e materiali della Protezione Civile, in Comune di
Savogna (UD).
Sono state eseguite le indagini specifiche finalizzate alla documentata ricostruzione del modello
geologico ai sensi della vigente normativa (D.M. 11/3/88, D.M. 14/1/2008, D.R. Regione F.V.G. 845
del 6/5/2010) e nel rispetto delle Linee guida all'applicazione delle NTC 2008, redatte dalla
Commissione NTC degli OO.RR. e integrate dall'Ordine dei Geologi FVG.
Si tratta di un semplice intervento di realizzazione tettoia uso deposito, in area pianeggiante
adiacente ai rilievi collinari, in via Aborna in Comune di Savogna (UD) distinta catastalmente al foglio
n°17, mappale n° 862.
E' stata consultata la bibliografia disponibile, tra cui la cartografia Geologico-Tecnica in formato
digitale fornita dal Servizio Geologico della Regione FVG.
Dall'analisi documentale effettuata, il sito non risulta soggetto a vincoli o a rischi-pericolosità di
natura geomorfologica ed idraulica.
Definizione della zona sismica di appartenenza: il Comune di Savogna, ai sensi della Delibera
della Giunta Regionale 845 del 06/05/2010 rientra nella ZONA 1.
2
INQUADRAMENTO GEOLOGICO, GEOMORFOLOGICO E IDROGEOLOGICO REGIONALE
Il sito di indagine appartiene alla porzione del territorio comunale di Savogna di fondovalle al
piede dei rilievi collinari flyschoidi, la cui successione stratigrafica è rappresentata dai termini
paleocenici-eocenici, ed in particolare dall'unità del Flysch di Masarolis.
Questa unità sovrastante il Flysch di Calla, affiora nell'area ed è caratterizzata da episodi
torbiditici intervallati da orizzonti marnosi-arenacei; la sequenza si chiude verso l'alto con il
manifestarsi dei primi megabanchi ed è segnata da un colossale megastrato polifasico, denominato
Megastrato di M. Ioanaz (Flysch del Grivò). L'area si situa nella parte alta della valle del Torrente
Alberone. I rilievi, a ridosso del sito, rappresentano le propaggini del flysch eocenico-paleocenico del
Friuli Orientale, composto da torbiditi silicoclastiche, carbonatiche ed ibride, calcareniti massicce e
conglomerati, oltre che da potenti megabanchi che, volumetricamente, costituiscono pressappoco la
metà dell'intera sequenza.
Le prove penetrometriche dinamiche effettuate hanno messo in luce la presenza prossima alla
superficie topografica del livello di alterazione del substrato flyschoide.
La zona di progetto è caratterizzata da una morfologia leggermente acclive con quote attorno ai
213 m slmm.
Dal punto di vista idrografico l’area esaminata si trova ubicata in destra idrografica del torrente
Alberone.
L'acquifero si sviluppa in modo discontinuo; la sua alimentazione è garantita dalle precipitazioni
efficaci e dai deflussi provenienti dai rilievi collinari. Nel corso delle indagini non sono state osservate
condizioni di saturazione.
Il rilievo di campagna non ha evidenziato aree di dissesto geostatico reale o presunto nella zona
di progetto o nelle sue vicinanze. Non si sono inoltre riscontrate evidenze morfologiche indicatrici di
deformazioni neotettoniche; la bibliografia disponibile non segnala la presenza di faglie attive e
sismogenetiche nell'area in esame (si veda l'allegato “Mappa delle sorgenti sismogenetiche e della
sismicità storica”).
Per quanto attiene alla sismicità storica della zona, si riporta, in allegato (“Serie storica della
sismicità), l'elenco dei terremoti (con 3,92<Mw<7,41) la cui area epicentrale ricade in un intorno
3
circolare di 20 km dal sito di progetto. Dai dati indicati si osserva che la suddetta area è contraddistinta
da sismicità medio-alta.
3
CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOLOGICA
Per tale caratterizzazione sono state eseguite tre prove penetrometriche DPSH (dynamic probing
super heavy), fino alla quota massima di -0,8m dal piano campagna, profondità alla quale tale prova è
stata interrotta per “rifiuto totale” causa l'elevato stato di addensamento del substrato.
E' stata, inoltre, effettuata un'indagine tromografica, con Tromino ® Micromed, per la verifica della
frequenza caratteristica del sito ai sensi della vigente normativa sismica.
Le prove penetrometriche hanno permesso un inquadramento stratigrafico del lotto in esame, che
risulta così costituito:
•
uno strato superficiale di materiale di riporto fino circa 0,2m di profondità
•
un sottile strato costituito da livelli di alterazione del substrato flyschoide, da moderatamente
addensati ad addensati (classificazione AGI, 1977) fino a 0,60m dal p.c.
•
a profondità ulteriori si individua il basamento, superficialmente alterato, del substrato
flyschoide in facies marnosa, molto addensato/estremamente consistente.
In allegato le caratteristiche strumentali e i diagrammi stratigrafici risultanti.
Non emergono evidenze di particolari processi morfologici o dissesti in atto.
Per quanto riguarda gli aspetti idrogeologici, le indagini effettuate non hanno evidenziato
condizioni di saturazione alla profondità di indagine e, data la natura del terreno di intervento,
eventuali locali adunamenti freatici superficiali potrebbero esser legati a fenomeni di permeabilità
secondaria (possibilità di venute d'acqua nelle fenditure della roccia) tali comunque da non influenzare
sostanzialmente l'opera in progetto.
Modellazione sismica
Il terreno può essere classificato in categoria "B".
In sintesi per le caratteristiche sismiche del terreno fondazionale, è possibile assumere i seguenti
parametri di pericolosità sismica, assimilando l'opera a costruzioni di classe d'uso IV, per S.L.V. (per
gli altri Stati Limite si veda in allegato):
coordinate: Latitudine 46,1596 Longitudine 13,5338
"Stato Limite"
Tr
Ag [g]
Fo [-]
T*C [s]
Ss:
Cc:
St:
Kh:
Kv:
β
0,334
2,409
0,345
1,080
1,360
1,000
0,101
0,051
0,280
[anni]
Salvaguardia Vita
949
4
Si omette la verifica a liquefazione in virtù delle caratteristiche granulometriche del terreno
interessato (basamento litoide).
Elementi di sintesi per la progettazione
Si veda il seguente Modello geotecnico per l'analisi dei risultati delle indagini e la
caratterizzazione geotecnica dei terreni.
4
ANALISI DELLA PERICOLOSITÀ GEOLOGICA
Non si ravvedono pericolosità geologiche di sorta, né di natura geomorfologica, idrogeologica,
idraulica o sismica.
5
CONCLUSIONI
Nella presente relazione sono illustrati i risultati di un'indagine geologica condotta a supporto del
progetto per la realizzazione di una tettoia ad uso deposito attrezzi e materiali della Protezione Civile,
in Comune di Savogna (UD).
L’indagine ha permesso di caratterizzare il suolo, che risulta costituito già superficialmente da
livelli di alterazione del basamento flyschoide e dal basamento stesso. Per quanto riguarda i valori di
progetto della resistenza del terreno, si rimanda a quanto riportato nel Modello Geotecnico. Per quanto
attiene eventuali altre particolarità geologiche, si osserva che l’area si presenta pianeggiante
-adiacente ai rilievi collinari- non esondabile e costituita da terreno non liquefacibile.
5
MODELLO GEOTECNICO
1
CARATTERISTICHE DELL'INTERVENTO
Si tratta di un semplice intervento di realizzazione tettoia uso deposito, in area pianeggiante
adiacente ai rilievi collinari.
La presente relazione viene redatta con particolare riferimento agli Eurocodici 7 (Progettazione
geotecnica) ed 8 (Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture), nel rispetto della
della vigente normativa (D.M. 11/3/88, D.M. 14/1/2008, norme attuative del P.R.G.C.) e delle Linee
guida all'applicazione delle NTC 2008, redatte dalla Commissione NTC degli OO.RR. e integrate
dall'Ordine dei Geologi FVG.
2
INDAGINI E PROVE GEOTECNICHE
Data la semplicità del tipo di intervento e le note caratteristiche del terreno fondazionale, per la
caratterizzazione del terreno, sono state eseguite tre prove penetrometriche DPSH (dynamic probing
super heavy), fino alla quota massima di -0,80 dal piano campagna, profondità alla quale tale prova è
stata interrotta per “rifiuto totale” causa l'elevato stato di addensamento del substrato.
I parametri geotecnici ottenuti dall'interpretazione di tale prova (secondo le Raccomandazioni
AGI) alla luce della conoscenza geologica e geotecnica dell'area e della semplicità dell'intervento si
ritengono rappresentativi.
E' stata effettuata un'indagine tromografica, con Tromino ® Micromed, per la verifica della
frequenza caratteristica del sito, le cui risultanze sono anticipate nella Relazione Geologica (il terreno
può essere classificato in categoria "B") e i relativi elaborati sono in allegato.
3
DEFINIZIONE PROBLEMATICHE GEOLOGICHE E GEOTECNICHE LOCALI
Non si sono evidenziati problemi geotecnici di sorta, né legati all'interazione con la falda, né legati
a fenomeni di liquefazione, stabilità di versante, amplificazione sismica per effetti di sito o altre
anomalie.(si veda in Relazione Geologica).
4 CARATTERIZZAZIONE FISICO-MECCANICA DEI TERRENI E/O DELLE ROCCE (modello
geotecnico)
I valori caratteristici Fk suggeriti per i parametri geotecnici del terreno fondazionale, quali stima
ragionata e cautelativa dei parametri medi misurati Fm(*), possono essere assunti come:
(*) per fondazioni superficiali i valori di Fk possono essere assunti prossimi ai valori di Fm secondo il C.S.L.P.
profondità
considerata dal p.c.
[m]:
tipo di terreno:
N° colpi DPSH
(SPT):
peso per unità di
volume
[Kg/m3]:
angolo attrito
[gradi]:
Coesione
[Kg/cm2]:
Fino 0,60
livelli di
alterazione del
substrato
flyschoide
8-27 (12-40
Nspt)
1800
20
0,05
72
1,41
Oltre 0,60
Substrato
flyschoide in
facies marnos
>50 Nspt
1850
33
0,2
450
5,84
6
modulo di
modulo di
compressibilità: reazione K0:
[Kg/cm2]
[Kg/cm3]
Verifica della sicurezza e delle prestazioni
L'ipotesi progettuale prevede una fondazione nastriforme, posata in maniera da trasferire il
carico sul basamento litoide (-0,6m dal p.c. circa); considerando un'altezza d'incastro (o reinterro) di
0,4 m e utilizzando la formula proposta da Brinch-Hansen (come da indicazioni dell'EC7):
Larghezza trave rovescia
0,6 m
Rd calcolata secondo BRINCH-HANSEN
Approccio 1
combinazione 1
Approccio 1
combinazione 2
Approccio 2
A1+M1+R1
A2+M2+R2
A1+M1+R3
13,89 kg/cm2
3,97 kg/cm2
6,04 kg/cm2
N.B. Tali valori risultano dal calcolo nell’ipotesi di una fondazione con eccentricità e=0 m
Per quanto attiene alla previsione dei cedimenti, questa risulta inevitabilmente imprecisa a
causa sia delle forti approssimazioni di calcolo in un mezzo eterogeneo e anisotropo come il suolo, sia
delle numerose variabili da valutare (storia tensionale del terreno, modalità di costruzione, tipo e
rigidezza delle fondazioni e delle sovrastrutture).
Una stima preliminare può essere ipotizzata mediante il metodo elastico modificato così come
previsto dall'Eurocodice 7, appendice D2 (utilizzando nell'analisi i valori caratteristici Fk dei parametri
geotecnici, in quanto la verifica avviene agli Stati Limite di Esercizio -SLE- con i coefficienti parziali A,
M ed R unitari):
S= p ⋅ B ⋅ f / Em
Altrimenti esprimibile come:
Po * b * (1-2)

S------------------------*
 0 * 1
E
Nella formula Po è il carico di esercizio, b la larghezza della fondazione, E il modulo di compressibilità,  il coefficiente di
Poisson (= 0.3), mentre  0 e 1 sono due coefficienti adimensionali relativi alla geometria fondazionale e valutati mediante i
grafici ausiliari riportati di seguito
7
Nota la connaturata imprecisione e l'empirismo dei metodi di calcolo dei cedimenti come quello
proposto, si possono fornire valori puramente orientativi: si stimano,comunque cedimenti teorici
trascurabili, dato il basso carico d'esercizio della struttura e la natura litoide del terreno di fondazione.
Si raccomanda comunque un'attenta osservazione in corso d'opera, al fine di verificare con
attenzione che le strutture fondazionali risultino posate su livelli omogenei di roccia al fine di evitare
dannosi cedimenti differenziali.
Piano di monitoraggio
Non si ravvede necessità di particolari monitoraggi, data la semplicità dell'intervento e le
caratteristiche stratigrafiche.
5
CONCLUSIONI
Si esprime parare favorevole alla fattibilità geotecnica dell’opera in progetto.
•
la Resistenza di progetto della fondazione R d (coefficiente di parzializzazione R3 =2,3
-Approccio di calcolo 2-) per una fondazione nastriforme sui livelli litoidi basali risulta elevata
(si veda in relazione).
•
Si raccomanda comunque un'attenta osservazione in corso d'opera, al fine di verificare
con attenzione che le strutture fondazionali risultino posate su livelli omogenei del basamento
litoide.
Sezione stratigrafica superficiale
ALLEGATI
8
RISPOSTA SISMICA DEL TERRENO, AI SENSI DEL D.M. 14/01/2008
Per la valutazione della risposta sismica del terreno, è necessario valutare la velocità delle onde "S" nel terreno e tenere conto della stratigrafia nei primi 30 metri di profondità. In presenza di stratificazione, la velocità Vs
equivalente risulta la sommatoria delle velocità nei vari strati di terreno, considerati ognuno con il proprio spessore:
con:
hi spessore (in metri) dell’i-esimo strato compreso nei primi 30 m di profondità;
VS,i velocità delle onde di taglio nell’i-esimo strato;
CATEGORIA
A
B
C
D
E
S1
S2
Descrizione
Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs,30 superiori a 800 m/s,
eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m.
Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto consistenti con
spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la
profondità e da valori di V s,30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero N SPT,30 > 50 nei terreni a grana grossa e
cu,30 > 250 kPa nei terreni a grana fina).
Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti con
spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la
profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (ovvero 15 < NSPT,30 < 50 nei terreni a grana
grossa e 70 < cu, 30 < 250 kPa nei terreni a grana fina).
Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fina scarsamente consistenti,
con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la
profondità e da valori di Vs,30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT,30 < 15 nei terreni a grana grossa e cu,30 <
70 kPa nei terreni a grana fina).
Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento (con
Vs > 800 m/s).
Depositi di terreni caratterizzati da valori di Vs,30 inferiori a 100 m/s (ovvero 10 < cu,30 < 20 kPa), che
includono uno strato di almeno 8 m di terreni a grana fina di bassa consistenza, oppure che includono
almeno 3 m di torba o di argille altamente organiche.
Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di sottosuolo non
classificabile nei tipi precedenti.
La pericolosità sismica è definita in termini di accelerazione orizzontale massima attesa a g in condizioni di
campo libero su sito di riferimento rigido con superficie topografica orizzontale (di categoria A), nonché di ordina te dello spettro di risposta elastico in accelerazione ad essa corrispondente Se(T), con riferimento a prefissate
probabilità di eccedenza PVR (legate allo stato limite progettualmente definito), nel periodo di riferimento VR ( VR
= VN x CU con VN vita nominale e CU coefficiente d'uso della struttura). Le forme spettrali sono definite, per ciascuna delle probabilità di superamento nel periodo di riferimento P VR, a partire dai valori dei seguenti parametri su
sito di riferimento rigido orizzontale:
ag accelerazione orizzontale massima al sito;
Fo valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale.
T*C periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accelerazione orizzontale.
Viale Libertà n°28, corte n°3, int. n°8 33043 Cividale (UD) tel. 04321845706 / 0432734268 fax 04321840246 email: [email protected] web: www.studiogeologiarigoperricone.eu Studio di Geologia Rigo Perricone
RIFERIMENTI PER LA VALUTAZIONE DELLA RESISTENZA DI PROGETTO AI SENSI DEL D.M. 14/01/2008
Ai sensi del Decreto Ministeriale 14 gennaio 2008, G.U. n. 29 del 4.02.2008 suppl. ord. N° 30, “Norme
tecniche per le Costruzioni” viene stimato il valore della resistenza di progetto della fondazione (Rd –
resistenza di progetto o design-) che va confrontato con il valore del carico di progetto Ed calcolato dal
Progettista.
Ed<=Rd
Per la verifica nei confronti degli stati limite ultimi (SLU), facendo riferimento ad entrambi gli approcci:
approccio 1 – combinazione 1 A1+M1+R1
approccio 1 – combinazione 2 A2+M2+R2
approccio 2 definito dalla combinazione A1+M1+R3
–
–
–
Tali coefficienti di parzializzazione rappresentano:
A i coefficienti delle azioni (amplificazione dei carichi)
M i coefficienti di riduzione dei parametri geotecnici
R i coefficienti di riduzione delle resistenze
per quanto riguarda M ed R, si riportano di seguito le tabelle della norma:
PARAMETRO
GRANDEZZA ALLA QUALE
APPLICARE IL COEFFICIENTE
PARZIALE
COEFFICIENTE
PARZIALE
(M1)
(M2)
M
Tangente dell'angolo di
resistenza al taglio
tan 'k
'
1,0
1,25
Coesione efficace
c'k
c'
1,0
1,25
Resistenza non drenta
cuk
cu
1,0
1,40
Peso dell'unità di
volume


1,0
1,0
VERIFICA
COEFFICIENTE PARZIALE
(R1)
(R2)
(R3)
Capacità portante
R= 1,0
R= 1,8
R= 2,3
Scorrimento
R= 1,0
R= 1,1
R= 1,1
Per valutare l'effetto sismico sul carico limite del terreno di fondazione vengono quindi introdotti:
a) sui tre termini dell’equazione della capacità portante i fattori parziali z così determinati:
dove Kh è il coefficiente sismico orizzontale.
Le NTC 2008 calcolano i coefficienti Kh e Kv in dipendenza di vari fattori:
Kh = βs * amax/g
Kv=±0,5* Kh
con:
amax accelerazione orizzontale massima attesa al sito;
g accelerazione di gravità.
βs coefficiente di riduzione dell'accelerazione massima attesa al sito, funzione della categoria di sottosuolo
Categoria di sottosuolo
A
B,C,D,E
βs
βs
0,2 < ag(g) ≤ 0,4
0,30
0,28
0,1 < ag(g) ≤ 0,2
0,27
0,24
ag(g) ≤ 0,1
0,20
0,2
Tutti i fattori presenti nelle precedenti formule dipendono dall’accelerazione massima attesa sul sito di riferimento
rigido e dalle caratteristiche geomorfologiche del territorio.
amax = SS*ST*ag
Il valore di SS (effetto di amplificazione stratigrafica) è funzione di F0 (Fattore massimo di amplificazione dello
spettro in accelerazione orizzontale) e della categoria di suolo (A, B, C, D, E) e si ricava dalle espressioni di
seguito riportate:
Categoria di sottosuolo
Ss
A
1,00
B
1,00 ≤ 1,40 – 0,40·F0·ag/g ≤ 1,20
C
1,00 ≤ 1,70 – 0,60·F0·ag/g ≤ 1,50
D
0,90 ≤ 2,40 – 1,50·F0·ag/g ≤ 1,80
E
1,00 ≤ 2,00 – 1,10·F0·ag/g ≤ 1,60
Il valore di ST (effetto di amplificazione topografica per fondazioni in prossimità di pendii) varia con il variare delle
quattro categorie topografiche introdotte:
Categoria
Caratteristiche della superficie topografica
T1
Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i≤15°
T2
Pendii con inclinazione media i>15°
T3
Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media 15°≤ i ≤30°
T4
Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media i>30°
Categoria topografica
Ubicazione dell'opera di intervento
ST
T1
-
1,0
T2
In corrispondenza della sommità del pendio
1,2
T3
In corrispondenza della cresta del rilievo
1,2
T4
In corrispondenza della cresta del rilievo
1,4
Le categorie topografiche devono essere considerate nella definizione dell’azione sismica se di altezza
maggiore di 30 m. La variazione spaziale del coefficiente di amplificazione topografica è definita da un
decremento lineare con l’altezza del pendio o rilievo, dalla sommità o cresta fino alla base dove ST assume
valore unitario.
b) le dimensioni fondazionali vengono ridotte a “fondazione ridotta equivalente” :
BR= B-2e
Con e (eccentricità) = MSD/NSD (MSD e NSD sono rispettivamente il momento flettente di progetto e la forza
di progetto alla base)
c) sui parametri geotecnici caratteristici Xk vengono applicati i coefficienti di parzializzazione γφ’ e γC' che
variano a seconda dell'approccio di calcolo utilizzato.
d) il coefficiente di parzializzazione R per la verifica del carico limite di progetto Rd
CALCOLO PER LA VALUTAZIONE DELLA CAPACITÀ PORTANTE DELLA FONDAZIONE , METODO DI BRINCHHANSEN - DESIGN APPROACH 3, EC7Il carico limite di progetto in condizioni non drenate si calcola come:
R/A’ = (2 + ) cu sc ic +q
Dove:
A’ = B’ L’
area della fondazione efficace di progetto, intesa, in caso di carico eccentrico, come l’area ridotta al cui centro
viene applicata la risultante del carico.
cu
Coesione non drenata.
q
sc
pressione litostatica totale sul piano di posa.
Fattore di forma
sc = 1 + 0,2 (B’/L’)
per fondazioni rettangolari
sc = 1,2
ic
per fondazioni quadrate o circolari.
Fattore correttivo per l’inclinazione del carico dovuta ad un carico H.
(
i c = 0,5 1 + 1 − H / A ' c u
)
Il carico limite di progetto è calcolato come segue:
R/A’ = c’ Nc sc ic zc + q’ Nq sq iq zq + 0,5 γ’ B’ Nγ sγ iγzγ
Dove:
N q = e π tan ϕ ' tan 2 ( 45 + φ ' / 2 )
(
)
N c = N q − 1 cot φ '
(
)
N γ = 2 N q + 1 tan φ '
Fattori di forma
s q = 1 + ( B' / L') senφ' per forma rettangolare
s q = 1 + senφ' per forma quadrata o circolare
s γ = 1 − 0,3( B' / L') per forma rettangolare
s γ = 0,7 per forma quadrata o circolare
(
)(
)
s c = s q ⋅ N q − 1 / N q − 1 per forma rettangolare, quadrata o circolare.
Fattori inclinazione risultante dovuta ad un carico orizzontale H parallelo a L’
iq = i = 1- H / (V + A’ c’ cotφ’)
ic = (iq Nq -1) / ( Nq – 1)
Fattori inclinazione risultante dovuta ad un carico orizzontale H parallelo a B’
i q = [1 − 0,7 H / ( V + A '⋅c'⋅ cot φ') ] 3
i γ = [1 − H / ( V + A'⋅c'⋅ cot φ') ] 3
(
)(
)
ic = iq ⋅ Nq −1 / Nq −1
Fattori correttivi z:
0, 35

k 
z q = 1 − h 
 tgφ 
z c = 1 − 0,32 ⋅ k h
zγ = zq
DATI GENERALI
======================================================
Azione sismica
NTC 2008
Lat./ Long. [WGS84]
46,15/13,53
Larghezza fondazione
0,6 m
Lunghezza fondazione
10,0 m
Profondità piano di posa
0,6 m
SISMA
Accelerazione massima (ag/g)
0,36
Effetto sismico secondo
Paolucci e Pecker (1997)
Coefficiente sismico orizzontale
0,1009
Coefficienti sismici [N.T.C.]
Dati generali
Tipo opera:
2 - Opere ordinarie
Classe d'uso:
Classe IV
Vita nominale:
50,0
Vita di riferimento:
100,0 [anni]
Parametri sismici su sito di riferimento
Categoria sottosuolo:
B
Categoria topografica:
T1
S.L.
TR
ag
Stato limite
Tempo ritorno
[m/s²]
[anni]
S.L.O.
60,0
0,94
S.L.D.
101,0
1,23
S.L.V.
949,0
3,28
S.L.C.
1950,0
4,33
Coefficienti sismici orizzontali e verticali
S.L.
amax
beta
Stato limite
[m/s²]
[-]
S.L.O.
1,128
0,2
S.L.D.
1,476
0,24
S.L.V.
3,5344
0,28
S.L.C.
4,33
1,0
[anni]
F0
[-]
TC*
[sec]
2,45
2,42
2,41
2,42
0,26
0,28
0,35
0,37
kh
[-]
0,023
0,0361
0,1009
0,4416
kv
[sec]
0,0115
0,0181
0,0505
0,2208
CARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE A1+M1+R1
Autore: Brinch - Hansen 1970
======================================================
Fattore [Nq]
26,09
Fattore [Nc]
38,64
Fattore [Ng]
32,59
Fattore forma [Sc]
1,03
Fattore profondità [Dc]
1,28
Fattore inclinazione carichi [Ic]
1,0
Fattore inclinazione pendio [Gc]
1,0
Fattore inclinazione base [Bc]
1,0
Fattore forma [Sq]
1,03
Fattore profondità [Dq]
1,27
Fattore inclinazione carichi [Iq]
1,0
Fattore inclinazione pendio [Gq]
1,0
Fattore inclinazione base [Bq]
1,0
Fattore forma [Sg]
0,98
Fattore profondità [Dg]
1,0
Fattore inclinazione carichi [Ig]
1,0
Fattore inclinazione pendio [Gg]
1,0
Fattore inclinazione base [Bg]
1,0
Fattore correzione sismico inerziale [zq]
0,94
Fattore correzione sismico inerziale [zg]
0,94
Fattore correzione sismico inerziale [zc]
0,97
======================================================
Carico limite
13,89 Kg/cm²
Resistenza di progetto
13,89 Kg/cm²
Viale Libertà n°28, corte n°3, int. n°8 33043 Cividale (UD) tel. 04321845706 / 0432734268 fax 04321840246
email: [email protected] web: www.studiogeologiarigoperricone.eu Studio di Geologia Rigo Perricone
======================================================
Fattore [Nq]
13,86
Fattore [Nc]
24,76
Fattore [Ng]
13,37
Fattore forma [Sc]
1,03
1,33
1,0
1,0
1,0
Fattore forma [Sq]
1,03
1,3
1,0
1,0
1,0
Fattore forma [Sg]
0,98
1,0
1,0
1,0
1,0
0,93
0,93
0,97
======================================================
Carico limite
7,15 Kg/cm²
3,97 Kg/cm²
======================================================
Fattore [Nq]
26,09
Fattore [Nc]
38,64
Fattore [Ng]
32,59
Fattore forma [Sc]
1,03
1,28
1,0
1,0
1,0
Fattore forma [Sq]
1,03
1,27
1,0
1,0
1,0
Fattore forma [Sg]
0,98
1,0
1,0
1,0
1,0
0,94
0,94
0,97
======================================================
Carico limite
13,89 Kg/cm²
6,04 Kg/cm²
Viale Libertà n°28, corte n°3, int. n°8 33043 Cividale (UD) tel. 04321845706 / 0432734268 fax 04321840246
email: [email protected] web: www.studiogeologiarigoperricone.eu 181
190
175
Rug
385
519
236
395
2406000
c
2407000
275
544
R.Raugna
188
190
c
194
Cernizza
Dolegna
363
397
za
Postacco
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450
591
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M. CUCCO
537
543
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648
B
458
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399
C
329
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2408000
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572
382
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221
430
477
618
220
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490
681
702
Grimacco
621
2409000
548
743
683
A
M. NADOLINE
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M. S.EGIDIO
587
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2405000
410
Prehod
D
N
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583
S. Lucia
551
430
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394
M
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Pa
300
338
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623
M. S. BARTOLOMEO
343
398
L
Stefenig
348
662
St
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2404000
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414
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397
217
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Savogna
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502
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162
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T
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183
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249
ATl
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Cedron
C. Podar
332
527
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500
702
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672
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z
310
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AC
405
526
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Vernassino
di sotto
465
369
438
517
608
S. Giovanni
673
Tercimonte
324
2407000
400
Becis
188
563
289
Puoie
454
447
497
Costa
0
60
581
700
2406000
500
Sorzento
C
Tarpezzo
331
M
321
A
553
559
M. IELENCIA
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745
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C. Podar
80
Vernassino
580
773
865
M. S.GIORGIO
Scubina
831
P.SO S.GIORGIO
843
ne
S. Nicolo `
R. C
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403
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Mezzana
457
406
Brocchiana
405
A
S S
BA
575
2405000
cu
300Na
R
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S. Dorotea
z
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RODD
R. R
S. Canziano
579
Zeiaz
312
Ponteacco
192
Tiglio
175
Segh.a Perovizza
174
Brischis
182
Malen
230
281
Domenis
2404000
R
IC I
dovim
2403000
176
188
181
`
Pulfero
NE
UG
CO
M
5114000
5113000
5112000
Cranzove
Bizonta
M
rn a
Abo
2403000
n
5111000
a
ul
am
5114000
5113000
5112000
0
ba
5111000
F. NATISONE
70
ro
RZ.a
br. ig
Z aR
n
Sedimenti prevalentemente ghiaioso-sabbiosi talora con limi limitati
Sedimenti prevalentemente ghiaiosi talora con sabbie e limi limitati
Trascorrente
Sovrascorrimento secondario
Sovrascorrimento principale
Faglia verticale
Linee struturali
Calcisiltiti grigie con banchi di breccia ed areniti nella parte sup.
Alternanze pelitico-arenacee e areniti
alternanze arenaceo-pelitiche, con orizzonti di breccia
peliti rossastre e arenarie grigie intercalate
arenarie con orizzonti calciclastic
alternanze di areniti e/o siltiti con marne calcareo-silicee con clasti di quarzo e selce, e livelli carbonatici di modesto spessore
calcareniti con brecce e calcilutiti
Alternanze pelitico-arenacee con calciruditi e calcareniti talora in potenti banchi carbonatici
Unità cronostratigrafiche
Litologie
Area di indagine
Legenda
Carta geologica (scala 1:25.000)
MAPPA DELLE SORGENTI SISMOGENETICHE E DELLA SISMICITÀ STORICA
dati tratti da "Database of Individual Seismogenic Sources" (DISS) e da "Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani" (CPTI04)
© INGV 2005-2010 - Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia
13.500
46.000
45.500
45.500
46.000
46.500
13.000
46.500
12.500
Scala 1:550.000
12.500
13.000
13.500
Legenda
Area di indagine
Simicità storica (217 a.C. - 2002)
CPTI04
Sorgente sismogenetica inviduale
3.920 - 4.618
4.618 - 5.316
Sorgente sismogenetica composita
5.316 - 6.014
6.014 - 6.712
Proiezione superficiale della faglia sismogentica individuale
Proiezione superficiale della faglia sismogentica composita
6.712 - 7.410
Serie storica della sismicità dell'area
Legenda:
Anno
tempo origine: anno
Me
tempo origine: mese
Gi
tempo origine: giorno
Or
tempo origine: ora
Mi
tempo origine: minuto
Se
tempo origine: secondo
AE
denominazione dell'area dei massimi effetti
Io
intensità epicentrale x 10 (scala MCS)
Lat
localizzazione epicentrale: latitudine in gradi sessagesimali-decimali
Lon
localizzazione epicentrale: longitudine in gradi sessagesimali-decimali
Maw
Magnitudo momento
Daw
Errore associato alla stima di Maw
Mas
Magnitudo calcolata sulle onde di superficie
Das
Errore associato alla stima di Mas
RISPOSTA SISMICA LOCALE
L’attuale normativa antisismica intende fornire una base quantitativa per la classificazione dei suoli in termini di effetti
di sito. Il parametro chiave di questa base quantitativa è la velocità media delle onde di taglio S nei primi 30 metri
(Vs30).
La metodologia adottata della misura a stazione singola del tremore sismico, attraverso i rapporti spettrali, porta alla
misura immediata della frequenza fondamentale di risonanza del sottosuolo: le misure di microtremore a stazione
singola, opportunamente invertite, permettono di stimare in maniera rapida sia la stratigrafia superficiale che il V s30.
Essendo il suolo assimilabile ad un corpo viscoelastico, è possibile pertanto misurarne le frequenze proprie di
oscillazione in ogni punto. Queste frequenze vengono determinate dalle proprietà meccaniche e dalla morfologia
attorno al punto di misura. La risposta del suolo può essere studiata in questa maniera utilizzando come funzione di
eccitazione il rumore sismico di fondo.
Gli effetti di sito sono amplificazioni locali delle onde sismiche dovute a particolari condizioni geologiche e
topografiche. Se la frequenza di risonanza del suolo coincide con quella delle strutture, si produce un’amplificazione
molto elevata delle onde sismiche e vengono indotte sollecitazioni con forte potere distruttivo (fenomeno della doppia
risonanza).
Metodologia adottata e strumentazione utilizzata
La metodologia HVSR, adottata nel presente lavoro, è una tecnica di tipo passivo dal momento che sfrutta il rumore
sismico ambientale, presente ovunque sulla superficie terrestre, generato da fenomeni atmosferici (onde oceaniche,
vento...), dall'attività dinamica terrestre e dall'attività antropica (microtremori).
Ad ogni frequenza di risonanza rilevata corrisponde una variazione apprezzabile dei parametri elastici del sottosuolo
e quindi ciò permette di discriminare, in un sistema stratificato, la presenza dei diversi orizzonti. Lo spessore (h) di
tali orizzonti è poi ricavabile grazie alla relazione semplificata che lega la frequenza di risonanza (fr) alla velocità
delle onde di taglio (Vs):
fr=Vs/4h
(1)
In mancanza della velocità delle Vs e in virtù dell'equazione (1), la tecnica HVSR può essere abbinata a metodi di
prospezione di tipo geotecnico (penetrometrie, sondaggi meccanici) in grado di fornire un'adeguata descrizione
stratigrafica del sottosuolo.
Nel presente lavoro, come stratigrafia di ancoraggio, si è utilizzata quella ottenuta dalla prova penetrometrica
superpesante DPSH 3 eseguita nel sito.
Per l’acquisizione dei dati è stato utilizzato un tromografo digitale modello “Tromino” che rappresenta la nuova
generazione di strumenti ad alta risoluzione adatti a misurazioni di rumore ambientale. Lo strumento racchiude al suo
interno tre velocimetri elettrodinamici, ortogonali tra loro, con intervallo di frequenza compreso tra 0.1 e 256 Hz. I dati
vengono memorizzati in una scheda di memoria interna, evitando così la presenza di qualsiasi cavo che possa
introdurre rumore meccanico ed elettronico.
Durante la fase di processing in studio, i dati vengono convertiti in file ASCII mediante il software “Grilla”, fornito a
supporto dello strumento utilizzato, quindi elaborati per ottenere spettri di velocità in funzione della frequenza.
In fase operativa si sono eseguite le seguenti operazioni:
•
il rumore sismico è stato registrato nelle sue tre componenti per un intervallo di tempo di 20 minuti;
•
la registrazione è stata suddivisa in finestre temporali di 20 secondi ciascuna;
•
per ogni segmento viene eseguita un’analisi spettrale del segmento nelle sue tre componenti;
•
per ciascun segmento si calcolano i rapporti spettrali fra le componenti del moto sui piani orizzontale e
verticale;
•
vengono calcolati i rapporti spettrali medi su tutti i segmenti;
•
si costruisce poi un modello teorico HVSR avente tante discontinuità sismiche quante sono le discontinuità
evidenziate dalla registrazione eseguita;
•
si adatta la curva teorica a quella sperimentale; in questo modo si otterranno gli spessori dei sismostrati con
la relativa velocità delle onde di taglio S.
Risultati del rilievo tromografico
Frequenza fondamentale di risonanza di sito: non rilevata
La curva HVSR non evidenzia alcuna frequenza caratteristica di risonanza del sito (fig. 2). Non sono presenti picchi
che verifichino le condizioni di “chiarezza” della curva (si veda più avanti “Verifica di attendibilità del dato acquisito
secondo le LINEE GUIDA SESAME”). Essa, infatti, si presenta pressocché piatta ad indicare una sostanziale
omogeneità del sottosuolo in termini sismici con una costante crescita delle velocità di propagazione delle onde di
taglio. Lo spettro sismico si stabilizza costantemente su di un rapporto spettrale H/V>1 (fig. 2).
Viale Libertà n°28, corte n°3, int. n°8 33043 CIVIDALE (UD) tel. 0432-734268 fax 0432-1840246 /
0432-1840248
e-mail: [email protected] web: www.studiogeologiarigoperricone.eu
Non si riscontrano criticità in termini di amplificazioni locali delle onde sismiche (effetti di risonanza) per la struttura in
progetto (fig. 1).
Fig. 1 Relazione fra frequenza di risonanza del sito ed altezza dell'edificio. In evidenza il campo di criticità.
Fig. 2 Rapporto spettrale H/V misurato
Fig. 3 Analisi spettrale delle tre componenti del moto
Il modello di inversione non consente di definire una sismostratigrafia in termini di onde di taglio essendo la curva
priva di picchi significativi. Le note caratteristiche stratigrafiche del sito caratterizzate dalla successione flyschoide a
prevalenza marnosa fanno ricondurre il tipo di suolo nella categoria B (Rocce tenere e depositi di terreni a grana
grossa molto addensati o terreni a grana fina molto consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un
graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di V s,30 compresi tra 360 m/s e 800
m/s).
0432-1840248
Verifica di attendibilità del dato acquisito secondo le LINEE GUIDA SESAME (2005)
Picco H/V non rilevato (nell'intervallo 0.0 - 64.0 Hz).
Criteri basilari per la definizione dell'affidabilità della curva HVSR e il loro esito positivo è condizione
necessaria per estrarre qualsiasi informazione o interpretazione del dato1
f0 > 10 / Lw: 2.28 > 0.50 [ OK ]
nc(f0) > 200: 1596.9 > 200 [ OK ]
sA(f) < 2 for 0.5f0 < f < 2f0 if f0 > 0.5Hz
sA(f) < 3 for 0.5f0 < f < 2f0 if f0 < 0.5Hz Superato 0 volte su 110 [ OK ]
Chiarezza del picco2
-1.0 Hz [ NO ]
Esiste f+ in [f0, 4f0] | A_H/V(f+) < A0 / 2: -1.0 Hz [ NO ]
A0 > 2: 1.77 > 2 [ NO ]
f_picco[A_H/V(f) ± sA(f)] = f0 ± 5%: |0.01206| < 0.05 [ OK ]
sf < e(f0): 0.02751 < 0.11406 [ OK ]
sA(f0) < q(f0): 0.3447 < 1.58 [ OK ]
1 Tutte e tre le verifiche devono essere soddisfatte.
2 Il soddisfacimento di almeno cinque delle sei verifiche conferma la presenza di un “chiaro singolo picco”
della curva HVSR; il concetto di “chiarezza” del picco è legato all'ampiezza del picco H/V e al suo valore
relativo rispetto al valore H/V in altri intervalli di frequenza. Il concetto di “singolo” si riferisce al fatto che
in nessun altro intervallo di frequenze l'ampiezza H/V mostri un altro picco chiaro che soddisfi gli stessi
criteri.
0432-1840248
Viale Libertà 28/3
33043 Cividale del Friuli (UD)
www.studiogeologiarigoperricone.eu
PROVA PENETROMETRICA DINAMICA Nr.1
Strumento utilizzato... DPSH TG 63-200 PAGANI
Committente: Comune di Savogna
Cantiere: tettoia uso deposito attrezzi e materiali della Protezione Civile
Località: Savogna (UD)
Data: 03/04/2013
Scala 1:10
Numero di colpi penetrazione punta
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0
62,2
Interpretazione Stratigrafica
124,4
186,6
248,8
0.00
1
20 cm
preforo
20,0
livelli di alterazione del substrato flyschoide
2
40 cm
7
9
60,0
substrato flyschoide in facies marnosa
50
3
20 cm
0
Rpd (Kg/cm²)
80,0
Viale Libertà 28/3
Data: 03/04/2013
Scala 1:10
15
20
25
30
35
40
45
0
62,2
124,4
186,6
248,8
0.00
preforo
1
40 cm
10
40,0
22
2
20 cm
5
60,0
50
3
20 cm
0
Rpd (Kg/cm²)
80,0
Viale Libertà 28/3
Data: 03/04/2013
Scala 1:10
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0
62,2
124,4
186,6
248,8
0.00
6
1
20 cm
riporto
20,0
2
40 cm
18
37
60,0
50
3
20 cm
0
Rpd (Kg/cm²)
80,0
FOTOGRAFIE
Prova penetrometrica dinamica superpesante DPSH 1
Indagine sismica passiva a stazione singola (HVSR)

relazione geologica modello geotecnico

Transcript

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