Relazione Geologica

Transcript

Relazione Geologica

COMUNE DI MONTECCHIO
INDAGINE GEOLOGICA, MORFOLOGICA, IDRAULICA,
IDROGEOLOGICA E DI MICROZONAZIONE SISMICA RELATIVA
ALLA PROPOSTA DI VARIANTE PER L'AMPLIAMENTO DI UN'AREA
PRODUTTIVA SITUATA IN LOCALITA'
“San Pietro”
RELAZIONE
GEOLOGICA GENERALE
Committenza: Azienda Vinicola FALESCO
STUDIO DI GEOLOGIA
Dott. Geol. Stefano Del Pulito
Via Dante Alighieri 31/A – 05025 GUARDEA (TR)
Tel./Fax 0744 080249 Mobile 347/6568752 e-mail: [email protected]
Ottobre 2014
Studio di Geologia. Dott. Geol. Stefano Del Pulito
Pag.1
PREMESSA
Su incarico e per conto dell'Azienda Vinicola FALESCO è stata eseguita la
presente indagine geologica generale relativa al progetto di proposta di variante al PRG per l'ampliamento dell'area produttiva situata in località San
Pietro, nel Comune di Montecchio.
Al fine di entrare in possesso dei necessari parametri di valutazione è stato
effettuato un rilevamento di superficie, all’atto del quale sono state acquisite le necessarie informazioni di carattere geologico, morfologico ed idrogeologico sull’area di intervento progettuale. Per la definizione delle caratteristiche stratigrafiche, geomeccaniche e sismiche del sito si fa riferimento
alle numerose indagini realizzate in fase di costruzione dell'attuale area
produttiva e in questa fase si è integrato con un'indagine sismica con prova
HVSR ed una SASW realizzata dal Dott. Matteo Pelorosso con studio in Viterbo.
Sulla base delle risultanze di campagna, visti e considerati gli elaborati di
progetto, considerate le normative vigenti si fornisce la modellazione geologica del sito, la microzonazione sismica e quindi le condizioni di edificabilità del sito.
Azienda Vinicola FALESCO: proposta di variante al PRG per l'area produttiva sita in loc. S.Pietro
Pag.2
1. UBICAZIONE DELL’AREA
L’area in esame si trova a SW dell’abitato di Montecchio, in località Podere
San Pietro. Topograficamente ricade nel settore centro settentrionale della tavoletta, scala 1:25000, CASTIGLIONE IN TEVERINA, Foglio n° 137, lungo la
strada regionale amerina n.205.
Catastalmente i terreni interessati dal piano attuativo sono contrassegnati al
Catasto terreni del Comune di Montecchio al Foglio 14 particelle n° 113, 53,
118 e 62.
2. LINEAMENTI DI GEOLITOLOGIA
La zona oggetto del presente studio si colloca al margine occidentale della dorsale meso-cenozoica, nota in letteratura come “catena Amerino-Narnese”, là
dove depositi clastici plio-pleistocenici si addossano e localmente sormontano
i termini calcareo-silicei di Serie umbra, rappresentata in affioramento dalle
formazioni del “Calcare Massiccio” e della “Corniola”, e localmente, dai calcari bianchi stratificati appartenenti alla “Maiolica” ed alla “Scaglia”, che costituiscono il versante occidentale della suddetta struttura.
La sedimentazione clastica è caratterizzata, in quest’area, dalla tipica successione marina pliocenica che vede la sovrapposizione stratigrafica delle Sabbie
a Flabellipecten (Ambrosetti et alii 1987) sulle tipiche argille grigio-turchine di
mare profondo, debolmente limose, omogenee e compatte, note come Argille
di Fabro, presenti nelle aree immediatamente al contorno, nelle zone morfologicamente più depresse. I sedimenti sabbiosi sono rappresentati da sabbie
giallo-ocra, a granulometria da fine a quella di una ghiaia minuta, in elevato
stato di addensamento, proprietà questa sfruttata dall’uomo, fin dall’antichità,
per ricavare grotte e cavità, a luoghi di notevoli dimensioni. Al loro interno si
rinvengono livelli conglomeratici e banchi di brecce a grana fine, ben cementate e di buona continuità areale, ma di spessore mai superiore al metro, ad indicare una posizione marginale della sedimentazione marina e la vicinanza
dell’antica linea di costa. L’assetto giaciturale mostra una debole inclinazione
verso W-NW.
Nelle zone di fondovalle, alla base dei versanti e/o in corrispondenza delle rotture di pendio più significative, sui suddetti sedimenti si rinvengono coltri di
terreni alluvionali e colluviali, risultato dei meccanismi fluviali e dei processi
di versante, rappresentate le prime, da prevalenti depositi ciottolosi, a luoghi
di notevoli dimensioni, le seconde da limi sabbiosi, con dispersione di clasti
poligenici e litoidi da centimetrici a decimetrici in debole stato di addensamento.
Nell’area in esame si osserva la presenza di un antico terrazzo fluviale formato
dal fiume Tevere e composto dall’alternanza di materiale a diversa granulometria, con alternanza di limi e sabbie limose e livelli a granulometria maggiore
per uno spessore pari almeno alla quota di interruzione delle prove. L’esecu-
Pag.3
zione dei sondaggi ha consentito di osservare anche un deposito sommitale di
natura prettamente argillosa con a luoghi una notevole quantità di inclusi di
natura carbonatica (concrezioni travertinose) forse testimonianza di un piccolo ambiente lacustre senza particolari apporti ed in condizioni ossidanti, testimoniate anche dalla notevole quantità di noduli manganesiferi. Sulla parte
più rilevata dell’area di inserimento progettuale (non interessata però dai fabbricati previsti) si osservano in affioramento litotipi argilloso sabbiosi con variazioni cromatiche dal giallo al grigio che rappresentano probabilmente il sub
strato pliocenico, che nel sondaggio S3 è stato incontrato a circa 13.80m dal
p.c.a..
3. LINEAMENTI DI GEOMORFOLOGIA
La forma del rilievo, risente in modo evidente dell’assetto geologico e della natura litologica dei terreni in affioramento, in virtù dei quali i processi morfogenetici si esplicano in modo selettivo, determinando morfologie per lo più accidentate nelle aree di pertinenza dei termini calcarei meso-cenozoici o laddove
affiorano i depositi conglomeratici e travertinosi che, più conservativi all’erosione rispetto ai sedimenti nei quali sono intercalati, rimangono aggettanti rispetto al profilo dei versanti; per il resto, pur conservando condizioni di sensibile acclività, la forma del tabulato superficiale risulta blanda, con modeste
dorali collinari dalla sommità sub-pianeggiante.
In particolare il sito di inserimento progettuale si colloca, a quota 150 m ca.
s.l.m., all’interno di un’area sub-tabulare che degrada verso l’incisione valliva
del F.Tevere il cui raccordo, che avviene molto più a valle dell’area in esame,
con la stessa avviene tramite una scarpata netta e sub-verticale, impostata sui
sedimenti sabbiosi pliocenici, “protetti” alla sommità da un livello ghiaiosoconglomeratico. A monte il pendio sale con pendenze superiori al 10% per arrivare al top della dorsale completamente pianeggiante.
Il rilevamento di superficie esteso al contorno non ha evidenziato fenomeni
gravitativi in atto e/o pregressi, come confermato sia dall'analisi della cartogra fia allegata al PAI ed al progetto IFFI (il cui estratto è riportato in tav.3) sia a
quella del PRGS, né questi sono da attendersi in virtù della collocazione morfologica del sito e delle caratteristiche litologiche dei terreni in affioramento e
delle opere previste nella variante in progetto. Anche in funzione dell'amplificazione topografica, la natura delle pendenze dell'area, con un'inclinazione
media inferiore ai 15° ed il posizionamento al piede del versante che sale fino
al tetto della dorsale di Loc. Stallone, escludono qualsiasi problematica e permettono di assegnare la classe 1 con ST=1.
4. IDROGRAFIA ED IDROGEOLOGIA
Il reticolo idrografico è strettamente influenzato dal locale assetto geologico e
strutturale dei terreni in affioramento, per il quale si hanno modesti corsi d’acqua dall’andamento per lo più rettilineo, nelle aree di esclusiva pertinenza
Pag.4
pliocenica, che confluiscono in collettori principali, il cui sviluppo si adatta
ed è condizionato, prevalentemente, dalla distribuzione delle maggiori discontinuità tettoniche e litologiche. La circolazione idrica superficiale vede la presenza di un corso d’acqua egemone, il F. Tevere che scorre con direzione circa
NW-SW a sudovest dell’area in esame, in cui sono convogliati gli apporti dei
collettori secondari che nell’area sono fossi che mostrano un regime tipicamente torrentizio che risente in modo significativo dell’entità degli apporti
meteorici, con periodi di completa secchezza e periodi con elevato trasporto
solido, come testimoniato dalla presenza di ciottolame, a luoghi di dimensioni
metriche, lungo il loro talweg. La loro attività è comunque da ritenersi ininfluente sia in termini di rischi di esondazione, che di innesco di situazioni di
potenziale instabilità gravitativa, data la collocazione morfologica del sito rispetto alle suddette linee di deflusso e la pendenza dei corso d’acqua, generalmente molto accentuata (superiore al 10%) anche nella parte terminale del
loro corso. Inoltre la portata risulta ridotta anche in funzione della presenza
nel bacino idrografico di terreni di buona permeabilità (sedimenti alluvionali
terrazzati e sabbiosi) che non permettono ad una percentuale consistente delle
acque meteoriche di corrivare verso gli alvei dei fossi suddetti. Per quanto sopra si ritiene nullo il rischio di esondazione dei fossi presenti nell’area al contorno, per l’area in esame, e pertanto non si ritiene opportuno eseguire calcoli
idraulici. Per quanto riguarda il rischio di esondazione legata al F.Tevere la
stessa non viene neppure presa in considerazione in funzione della distanza e
dall’elevato dislivello che separa l’area in esame dal suddetto corso d’acqua.
Naturalmente la variante comunque non interessa nessun canale di deflusso
seppur piccolo e non cartografato.
Per quanto concerne la situazione propriamente idrogeologica, la permeabilità
primaria per porosità dei sedimenti alluvionali terrazzati e sabbiosi pliocenici,
seppur localmente ed a varie profondità interrotta dalla presenza di orizzonti
a diverso grado di cementazione, consentendo un’efficace infiltrazione delle
acque di precipitazione meteorica, inibisce, in conseguenza dell’assetto morfologico dell’area, l’impostazione di una circolazione idrica sub-superficiale, da
prevedersi caso mai in profondità, probabilmente al contatto con le sottostanti
litologie argillose. A riguardo dello specifico sito in esame i rilievi effettuati e
l’installazione di n°2 piezometri in corrispondenza dei sondaggi S2 e S3 non
hanno mostrato la presenza corpi idrici sub superficiali. Nell'area al contorno
si sono osservate delle piccole emergenze sorgentizie solo a quote superiori
come riportato nell'allegata carta idrogeologica di Tavola 4 dove sono stati evidenziati anche i complessi idrogeologici. Per quanto sopra si esclude che sia la
variante sia le successive opere possano interferire con la falda, che dal quadro emerso è stimabile ad una profondità superiore ai 20 metri dal piano cam pagna e pertanto non determini neppure problematiche legate al possibile innesco di fenomeni di liquefazione in concomitanza di eventi sismici.
In base alla Tavola II B2 del PTCP l’acquifero ricade in una zona con grado di
vulnerabilità medio (M).
Pag.5
5. IL PROGETTO
Il progetto di variante prevede l'ampliamento dell'insediamento produttivo destinato alla trasformazione delle uve ed alla conservazione e vendita di vino
per una nuova superficie di circa 2000 mq su cui poi si potrà realizzare un
nuovo capannone.
6. MODELLAZIONE GEOLOGICA
La modellazione geologica del sito in esame è stata fatta attraverso una mole
di dati provenienti da:
• rilevamento geologico di dettaglio eseguito dallo scrivente;
• campagna geognostica con prove penetrometriche (CPT e DPSH) e sondaggi geognostici sul sito in esame realizzate in fase di progettazione
dell'attuale area produttiva;
• indagini sismiche (HVSR, Remi e MASW) nell'area di ampliamento;
• dati geologici riportati nel PRG comunale;
• dati geologici e note illustrative rilevamento Regione Umbria;
• carta geologica d'Italia e relative note illustrative;
• censimento opere di captazione al contorno;
• cartografia PAI, IFFI, PUT e PTCP;
• pubblicazioni scientifiche varie (Ambrosetti, Girotti ecc.)
Da quanto sopra è emerso una chiaro quadro geologico con la presenza della
seguente stratigrafia:
•
•
•
da 0,00 a 14,00 m alluvioni antiche terrazzate;
da 14 a 28,00 argille sabbiose del Chiani Tevere;
da 28,00 a 58,00 sabbie ed argille marine plioceniche
6.1 Modellazione geotecnica
La modellazione geotecnica del sito viene fatta essenzialmente attraverso l'elaborazione delle prove penetrometriche, dei sondaggi e dalle prove di laboratorio eseguite in fase di realizzazione dell'attuale insediamento produttivo ed integrate con le prove sismiche. Nello specifico al fine di determinare la distribuzione, l’esatto spessore e la continuità dei vari livelli litologici individuati
all’atto del rilevamento di superficie sono stati eseguiti n°4 sondaggi a carotaggio continuo con prelievo di campioni e prove Spt a fondo foro durante l’avanzamento, ed ai fini comparativi n°8 prove Cpt eseguite con penetrometro statico Pagani, tipo Gouda, da 12t di spinta massima e punta meccanica Begemann. L’ubicazione delle prove è riportata nell’allegata Carta di Cantiere di
Tav.5.
Sulla base delle risultanze delle indagini e delle osservazioni dirette in superficie è stato possibile suddividere il sottosuolo fondale in 5 unità litotecniche,
Pag.6
all’interno delle quali vengono raggruppati quei terreni che per caratteristiche
granulometriche, geomeccaniche e sedimentologiche presentano un comportamento omogeneo.
6.1.1 Stratigrafia
Di seguito si fornisce, dall’alto verso il basso, la successione dei litotipi osservati:
6.1.1.1 Litotipo A
Si tratta di sedimenti a prevalente frazione coesiva rappresentata da limi argillosi ed argille limose di colore marrone-beige con inclusi millimetrici calcarei
travertinosi. Si presenta mediamente compatto ed è stato rinvenuto in tutte le
indagini a partire dal p.c. e fino a 6.5m di profondità. Quando la concentrazione dei clasti diventa da subordinata a predominante i suddetti sedimenti possono essere considerati alla stregua di ghiaie minute in matrice argillosa e per
tanto è più consono il loro inserimento in un sotto livello definito Litotipo A1.
6.1.1.2 Litotipo B
Al di sotto del litotipo A ed A1, con potenza da 0.5m a 1.5m vengono individuati terreni sempre coesivi ma con un maggiore contenuto limoso, di colore
nocciola con dispersione di ossidi manganesiferi e maggiormente consistenti.
6.1.1.3 Litotipo C
E’ rappresentato da limi sabbiosi e sabbie limose giallo-beige, mediamente addensate, con dispersione di ciottoli centimetrici appiattiti ed arrotondati, la
cui percentuale aumenta progressivamente verso il basso.
6.1.1.4 Litotipo D
Al suddetto litotipo segue la presenza di banchi di ghiaie, poligeniche ed eterometriche, continui e/o intervallati da livelli sabbiosi. La loro potenza e variabile da 1.5m a 2.5m.
6.1.1.5 Litotipo E
Alla base della successione, le cui caratteristiche sedimentologiche indicano
una natura fluviale, si rinvengono esclusivamente in S3, a partire da –14m dal
p.c. le tipiche argille-sabbiose grigio-turchine, esternamente consistenti e sovraconsolidate che rappresentano nell’area il substrato pliocenico.
6.1.2 CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA
La caratterizzazione dei vari litotipi, è stata affidata a prove di laboratorio su
campioni indisturbati prelevati all’atto dell’esecuzione dei sondaggi, a prove
Spt in sito e, previa taratura, mediante affiancamento a S3, a prove Cpt. Per
l’elaborazione dei dati da prove Cpt, i parametri geomeccanici per terreni granulari vengono ricavati dalle relazioni di Lancillotta (1983) per la densità relativa, Schmertmann & alii (1978-83), per il modulo di deformazione e dai diagrammi empirici di Durgunglu-Mitchel, per l’angolo di attrito, mentre per i terreni a prevalente comportamento coesivo (litotipi A e B), le determinazioni da
Pag.7
prove statiche si basano sulle formule empiriche di Prandtl, per la coesione
non drenata e di Mitchell & Gardner (1975), per il modulo di deformazione.
I risultati possono essere così riassunti:
Litotipo “A”
Dall’esecuzione di prove di laboratorio (limiti di Atterberg, prove di espansione laterale libera ELL e prove edometriche) si sono ottenuti i seguenti parametri:
Sond.
Camp.
1
2
4
1
1
1
Prof.
(m)
-3.3 –3.7
-4.6 –5.0
-4.3 –4.6

(T/m3)
1.85
1.96
1.88
w
(%)
24.56
24.81
23.15
Ll
(%)
47.65
45.00
51.66
Lp
(%)
18.60
18.83
19.05
Ip
(%)
29.05
26.10
32.60
Sr
(%)
85.60
87.01
84.81
cu
(Kg/cm2)
0.59
0.65
0.68
I limiti di Atterberg denotano l’appartenenza dei terreni a limi di medio alta
plasticità (CH CL), con un basso grado di saturazione sempre inferiore al 90%.
La prova edometrica indica che il materiale rigonfia ed è normalconsolidato
OCR= 1; il grafico DH/H contro-Log di v denota un tratto di ricompressione
scarsamente evidenziato, che si ripercuote una deformazione verticale elevata
anche per bassi stati tensionali a conferma del suddetto grado di sovraconsolidazione. Il rapporto di compressione CR risulta 0.08 nei campi di pressione
tra 1-2 Kg/cm².
Dall’esecuzione delle prove CPT si sono potuti ricavare i seguenti parametri di
raffronto:
Resistenza alla punta (Kg/cm²)
Coesione non drenata (Kg/cm²)
qc = 20 (valore medio)
Cu = 0.66
modulo di deformazione (Kg/cm²)
E = 50
Litotipo “A1”
Nell’impossibilità di effettuare prove di laboratorio per la presenza di abbondanti inclusi, è stata effettuata una prova S.P.T tra –3.8 –4.25 in S3, i cui valori
sotto riportati si correlano con quelli ottenuti ai fini comparativi dalle CPT
Nspt 10/12/16
Dalle prove CPT si ha:
Cu =1.60
E = 125
Si fa presente che tali valori rivestono carattere indicativo in quanto la resistenza alla punta Rp è da ritenersi significativamente influenzata dalla concentrazione dei clasti carbonatici.
Litotipo “B”
Da prove di laboratorio:
Sond.
Camp.
Prof.
(m)

(T/m3)
ww
(%)
Ll
(%)
Lp
(%)
Ip
(%)
Ic
cu
(Kg/cm2)
4
2
-7.3 –7.7
1.98
20.11
43.72
21.80
21.9
>1
1.06
Pag.8
I limiti di Atterberg denotano l’appartenenza dei terreni a limi di medio bassa
plasticità (CL), mentre la prova edometrica indica che il materiale rigonfia ed
è debolmente sovraconsolidato OCR= 1.15, condizione che si rileva, a differenza del litotipo “A”, dalla presenza di un tratto di ricompressione evidenziato, la deformazione verticale è bassa per bassi stati tensionali per poi risalire a
partire da 1Kg/cm2. Il rapporto di ricompressione RR risulta 0.083, mentre
quello di compressione pari a 0.07 nei campi di pressione tra 1-2 Kg/cm².
Dall’analisi delle prove CPT si sono ricavati i seguenti valori comparativi:
Cu = 1
E = 75
Litotipo “C”
Dall’esecuzione di una prova di taglio consolidata drenata (CD) sul campione
C1 preso in fase di esecuzione del sondaggio S3, si sono potuti ricavare i seguenti parametri:
Sond.
Camp.
Prof.
(m)

(T/m3)
w
(%)
3
1
-11.6–12.0
2.0
14.82
Ll
(%)
Lp
(%)
Ip
(%)
’
(°)
C’
(Kg/cm2)
31.6
0.099
Dall’analisi delle prove CPT si sono ricavati i seguenti valori:
Densità relativa
Dr=41%
Angolo di attrito
 = 31°
Modulo def. Drenato (Kg/cm²)
E’ = 112
Litotipo “D”
Dall’esecuzione di una prova SPT si ha:
Sond.
Prof.
Nspt
4
-9.45 –9.6
6/R
dr
(%)
100

(°)
46
I sedimenti ghiaiosi presentano condizioni di rifiuto strumentale a testimoniare il loro notevole stato di addensamento, che è stato confermato anche dall’interruzione di n°6 prove CPT e n°1 DPSH, mentre è stato possibile attraversarli in parte in corrispondenza di CPT2 e CPT4 da cui si sono ricavati i seguenti parametri:
Densità relativa
Angolo di attrito
Modulo def. Drenato (Kg/cm²)
qc = 120
Dr= 86%
 =41°
E’ = 300
Peso di volume (T/mc)
Pag.9
 = 2 (valore stimato)
Litotipo “E”
Per la parametrazione geomeccanica di questo livello rappresentato dalle argille sabbiose plioceniche ci si basa sull’esperienza degli scriventi su terreni
ad essi assimilabili a cui si possono cautelativamente assegnare i seguenti parametri:
Peso di volume (T/mc)
=2
Cu = 2.5
E = 200
6.1.3 QUADRO RIASSUNTIVO
Dalle analisi geotecniche effettuate si evidenzia che i terreni compresi tra il
p.c. e –6m, presentano elevata plasticità, proprietà questa che unitamente al
basso grado di saturazione riscontrato fino a-5m, denotano problematici rapporti con l’acqua, essendo in grado di assorbirne durante i periodi piovosi e di
cederne in quelli siccitosi, con conseguente innesco di processi di ritiro per
essiccamento e rigonfiamento per imbibizione, a seguito delle variazione stagionali di umidità naturale. La prova edometrica indica invece assenza di sovraconsolidazione, definita dalla mancanza, nel grafico, del tratto di ricompressione per il litotipo A che, tradotto in termini geomeccanici, significa che
il materiale è suscettibile di deformazioni verticali elevate anche per bassi valori dello stato tensionale. Ulteriore conferma deriva dai valori della cu sempre inferiori a 1Kg/cm2.
7. MODELLAZIONE SISMICA
La modellazione sismica del sito è stata effettuata utilizzando la stratigrafia di
dettaglio emersa dai sondaggi geognostici e dai dati ricavati dalle prove sismiche realizzate dal Dott. Matteo Pelorosso la cui relazione dettagliate, parte integrante della presente è riportata in allegato ed a cui si rimanda per una completa trattazione. Di seguito si ricordano solo alcuni elementi generali, quelli
definiti dalle indagini e la microzonazione sismica spinta fino al 2° livello.
7.1 Zona sismica
Ai sensi dell’ordinanza della Protezione civile 3274 del 20/03/2003 successiva
ratifica della Regione Umbria, il comune di Montecchio ricade in zona sismica
3.
7.2 Categoria sismica di sottosuolo
Grazie alle indagini sismiche condotte è stato possibile definire sperimentalmente il valore rappresentativo della Vs30 per il sito in esame che è risulta essere compreso in un range tra i 328 m/s ed i 360 m/s che considerando che la
tipologia delle indagini può portare ad un errore del 10% nella valutazione
Pag.10
delle velocità, cautelativamente determina ai sensi delle NTC08 una categoria
sismica di sottosuolo pari a C.
7.3 Amplificazione topografica
Dal punto di vista morfologico considerando che si ha un pendio uniforme
con un'inclinazione media di 12° e quindi inferiore ai 15°, non si hanno effetti
di amplificazione sismica per effetti topografici e si ha ST=1.
7.4 Presenza di faglie sismogenetiche attive
Per la stabilità geologico-tecnica del sito in esame si è anche focalizzata l'attenzione nel verificare la presenza di faglie sismogenetiche attive che potessero originare rotture in superficie: Sia il rilevamento di campagna, sia l'esecuzione delle indagini e la lettura della bibliografia e cartografia geologica dell'area permettono di escludere la presenza di faglie attive che possano originare
fratture superficiali che rendano instabile e pericoloso il sito per il manufatto
in oggetto.
7.5 Verifica condizioni di liquefazione
In considerazione delle NTC08 si ha la necessità di verificare si vi siano le
condizioni di possibili rischi di liquefazione dei terreni presenti nel sottosuolo. Tali verifiche si possono omettere, perché il rischio non sussiste, qualora
siano soddisfatte delle condizioni tra cui l'assenza di una falda idrica con una
profondità media entro i 15 metri dal piano come avviene nel sito in esame.
7.6 Individuazione delle MOPS (Tav.8)
L'individuazione nell'area di progetto delle aree suscettibili di amplificazione
sismica è risultata estremamente semplice in quanto non vi sono zone instabili e quelle stabili suscettibili di amplificazione sono essenzialmente 2:
• Zona 1 – dove affiorano i sedimenti argilloso-sabbiosi del substrato
pleistocenico (Chiani Tevere) a monte del sito
• Zona 2 – dove affiorano i sedimenti alluvionali terrazzati.
7.6 Microzonazione di II° livello (Tav.9)
Utilizzando le prove sismiche, le stratigrafie del sito, seguendo le disposizioni
del Dipartimento della Protezione Civile per la realizzazione degli studi di microzonazione sismica ed utilizzando gli abachi per la determinazione dei fattori FA ed FV riportati nel volume “Indirizzi e criteri per la Microzonazione
Sismica” parte III pag. 133, utilizzando i seguenti parametri d'ingresso:
• litotipo prevalente: argilla
• pendenza del profilo di velocità: pendenza intermedia
• ag pari 0,18 g (la più prossima per il sito in esame)
• VSH determinata dal profilo HVSR pari a 443 m/s
• profondità del bedrock sismico interpolata a circa 50 m
si ottengono i valori seguenti:
• FA=1,36
• FV=1,52
Pag.11
8. CONCLUSIONI
Alla luce delle considerazioni espresse nella presente relazione non si ravvisano particolari controindicazioni di carattere geomorfologico, idrogeologico e
tecnico alla realizzazione delle opere nei modi e luoghi della variante per
l'ampliamento dell'area produttiva esistente fermo restando quanto riportato
nella presente relazione e come sotto evidenziato:
•
•
•
•
•
•
la collocazione morfologica del sito esclude problematiche relative a fenomeni di esondazione e ristagno;
non vi saranno interferenze con canali e fossi di scolo minori;
non si ravvisano problematiche legate alla presenza di corpi idrici sub-superficiali vista la profondità della falda ad oltre 20 metri dal piano campagna;
non si hanno problematiche legate al rischi dell'insorgere di fenomeni di liquefazione.
l'analisi dell'assetto geomorfologico esclude problematiche legate alla stabilità complessiva dell’area e definisce l'assenza di aree in frana attive e/o
quiescenti;
ai fini geotecnici si rimanda alla fase della progettazione esecutiva delle
strutture che saranno realizzate nell'area in ampliamento quando si conosceranno le quote d'imposta.
Dottore di Ricerca GEOLOGO
Stefano Del Pulito
Tav. 1
CARTA D’INQUADRAMENTO
Scala 1:25.000
Tav. 2
CARTA GEOLOGICA SCHEMATICA
scala 1:5000
Alluvioni antiche terrazzate
Argille sabbiose del Chiani-Tevere
Argille sabbie marine plio-pleistoceniche
Tav.3
Area d'intervento
SCALA:
PROIEZIONE:
DATUM:
CARTOGRAFIA:
1:10.000
UTM 33
WGS84
UMBRIA
COORDINATE
N.O. E: 273.560
S.E. E: 274.910
DATA:
N: 4.727.150
N: 4.724.860
08/10/2014
Tav. 4
CARTA IDROGEOLOGICA SCHEMATICA
scala 1:5000
Complesso idrogeologico a permeabilità variabile (alternanza di limi,
sabbie e conglomerati delle unità alluvionali terrazzate)
Complesso idrogeologico a permeabilità bassa (alternanza di limi, argille e
sabbie argillose plioceniche e pleistoceniche)
Sorgenti non ad uso potabile
Tav.5
CARTA DELLE INDAGINI
scala 1:1250
41
114
112
51
CPT6
118
CPT7
CPT1
CPT5
S3
CPT2
111
DPSH1
S.Pie
CPT8
S4
CPT3
S2
ARRAY
CPT1
MT
S1
113
53
05
N.2
Statale
Sondaggi geognostici
Microtremori
Prove penetrometriche
Array sismico
Area di studio
TAVOLA 6: STRATIGRAFIE SONDAGGI
Tav.7
CARTA LITOTECNICA
scala 1:1250
41
114
112
51
118
111
S.Pie
113
53
05
N.2
Statale
Sedimenti limo-argillosi di copertura
Sedimenti sabbioso-ghiaiosi da sciolti a parzialmente cementati
Sedimenti argilloso-sabbiosi consolidati
Tav.8
CARTA DELLE MOPS
scala 1:1250
41
114
112
51
118
111
S.Pie
113
53
05
N.2
Statale
ZONE STABILI SUSCETTIBILI DI AMPLIFICAZIONE STRATIGRAFICA
Zona 1
Zona 2
sedimenti alluvionali terrazzati
(spessore variabile fino a 15 m)
argille
sabbiose
consistenti
argille
sabbiose
consistenti
Tav.9
CARTA DI MICROZONAZIONE II LIVELLO
scala 1:1250
41
114
112
51
118
111
S.Pie
113
53
05
N.2
Statale
ZONE STABILI SUSCETTIBILI DI AMPLIFICAZIONE
FA 1.3-1.4
Area di studio
Area di ampliamento zona produttiva
Tav. 10
CARTA DI CANTIERE DI PROGETTO
Area di
ampliamento
REGIONE UMBRIA
COMUNE DI MONTECCHIO
(Provincia di Terni
Località ‘’Pian Renaro’’
INDAGINI GEOFISICHE
finalizzate alla definizione della categoria sismica di sottosuolo,
ai sensi del D.P.R. n. 328 del 5 giugno 2001 e dell’Art. 41, del D.M. del 14 gennaio 2008 (N.T.C.)
Data
Ottobre 2014
Committente:
Geol. Stefano Del Pulito
Viterbo 06/10/2014
PREMESSA Su richiesta e per conto del Geol. Stefano Del Pulito in data 4 Ottobre c.a,
abbiamo effettuato delle prospezioni geofisiche su di un’area, in località
Pianrenaro, del Comune di Montecchio (TR), finalizzate alla definizione della
sismo-stratigrafia locale e della categoria di sottosuolo sismica.
L’area in esame è ubicata lungo la S.S. 205, a circa 3,5 Km di distanza in
direzione OSO rispetto all’abitato di Montecchio, alla quota topografica di
circa 155 metri s.l.m. Il sito è riconducibile alle seguenti coordinate
geografiche WGS84: 42°39'7.03"N - 12°14'45.02"E
A questo scopo sono stati realizzati:
-
n. 1 profilo di sismica di superficie con metodologia M.A.S.W.
-
n. 1 profilo di sismica di superficie con metodologia Re.Mi.
-
n. 1 registrazioni di microtremori a stazione singola.
La relazione che segue, redatta nello spirito dell’Art. 41 D.P.R. 328/01 ed
ai sensi del D.M. 14 Gennaio 2008 (N.T.C), ne riferisce le risultanze.
Pagina 1 di 13
Dott. Geol. Matteo Pelorosso – Via Del Paradiso 16 – Viterbo (VT) - Ordine dei Geologi del Lazio n. 1804
Tel. 3287489485 - email [email protected] – pec [email protected]
Prospezioni geofisiche finalizzate alla definizione della categoria di sottosuolo in un’area nel Comune di
Montecchio (TR). Ottobre 2014
Le NTC 2008 prevedono la definizione della Categoria di sottosuolo in
corrispondenza delle aree destinate alla edificazione, come approccio alle
risposte sismiche di sito, con l’evidente scopo di conoscere il comportamento
del sedime in presenza di sollecitazioni prodotte da eventi sismici naturali. In
questa prospettiva, il legislatore ha individuato nella velocità di propagazione
delle onde elastiche di taglio Vs nel sottosuolo, il riferimento più immediato al
problema ed in particolare la Vs30, come media delle velocità Vs negli strati
del sottosuolo, entro una profondità di 30 metri, calcolata con la relazione
Vs30 = 30/Σ(hi/Vsi)
(1)
con:
hi = spessore dello strato iesimo
Vsi = velocità delle onde di taglio nello strato iesimo.
La
determinazione
delle
Vs
può
avvenire
per
correlazione
con
le
caratteristiche geomeccaniche dei terreni (Resistenza dinamica con misure
di Nspt nei terreni incoerenti, Coesione non drenata Cu nei terreni coesivi),
acquisite nel corso di sondaggi meccanici profondi almeno 30 metri e/o
prove di laboratorio, ma viene realizzata prevalentemente con tecniche
geofisiche, più affidabili, rapide ed economiche.
A partire dagli anni ’70 si è affermata la metodica geofisica definita M.a.s.w.
(Multichannel Analysis Surface Waves) mediante la quale si ottiene un profilo
verticale delle Vs dal quale è possibile ricavare successivamente la Vs30. Nelle
indagini sismiche di superficie, energizzando il sottosuolo mediante la caduta
di un grave, generalmente uno o più colpi di mazza, si generano onde di
compressione in un’ampia gamma di frequenze, la cui energia viene
trasmessa al terreno prevalentemente sotto forma di onde di Rayleigh,
ovviamente anch’esse distribuite in una gamma ampia di frequenze. Queste
viaggiano con oscillazioni ellittiche su piani orizzontali in prossimità della
superficie del suolo, in una fascia di profondità generalmente compresa fra 1
e 2 , ma con una velocità di propagazione differente per ogni frequenza:
questo fenomeno costituisce la “dispersione” delle onde di Rayleigh. Se la si
analizza con tecniche spettrali, attraverso procedimenti matematici come la
Pagina 2 di 13
trasformata di Fourier, è possibile ottenere lo spettro di dispersione in un piano
cartesiano, in cui l’asse x rappresenta la frequenza (Hz) e l’asse y la Velocità
di fase (m/s), in pratica la velocità di propagazione di una cresta d’onda.
In essa si riconosce l’andamento della curva di dispersione del primo modo di
Rayleigh, ma sovente anche quella dei modi superiori, in sostanza
l’andamento della Velocità di fase in funzione della frequenza, che deve
essere invertita a partire da un modello numerico del terreno ipotizzato sulla
base della stratigrafia reale del sottosuolo.
Nel caso in esame, è stato realizzato uno stendimento sismico ubicato in
direzione circa O-E; il dispositivo messo in campo, un Soilspy della Micromed,
è costituito da:
- un’unità sismografo caratterizzata da una dinamica a 142 dB, conversione
A/D 25 bit a 128 Hz, alimentato e collegato ad un pc portatile,
- uno stendimento di 17 geofoni verticali, con frequenza di risonanza propria
di 4,5 Hz, spaziati di 3 metri, con il primo in funzione anche di trigger,
- un cavo a 17 take out provvisto di un digitalizzatore per ogni geofono,
- una mazza per l’energizzazione del suolo del peso di 8 Kg.
Il tempo di acquisizione è pari ad 1’’ e la frequenza di campionamento a 512
Hz.
I segnali sono stati elaborati con il software “Grilla”, che ha consentito l’analisi
degli spettri di velocità mediante la realizzazione di modelli sismostratigrafici
sintetici. Al fine di poter modellizzare anche contatti profondi è stato eseguito
un fit congiunto fra le misure in array e le misure di microtremori a stazione
singola.
Questo
approccio
di
analisi
consente
di
implementare
simultaneamente entrambi i risultati ottenuti mediante le differenti tecniche,
ovviando i limiti che le singole metodologie presentano; le prove in array,
come noto, mostrano dei limiti interpretativi alle basse frequenze (che
risultano spesso chiare nelle misure a stazione singola), d’altro canto per poter
modellizzare una curva di microtremori è necessario porre almeno un vincolo,
che sia la profondità del contatto stratigrafico o la velocità di propagazione
delle onde di taglio dello strato al di sopra del contatto (informazione
Pagina 3 di 13
deducibile dallo spettro di velocità delle prove in array). Di seguito si riportano
quindi i modelli sismostratigrafici ottenuti mediante l’analisi congiunta
descritta.
MONTECCHIO – CANTINA FALESCO - DEL PULITO - MASW
Start recording: 04/10/14 10:24:46
End recording: 04/10/14 10:24:47
Trace length:
0h00'01''.
Sampling rate: 512 Hz
Channel labels: TR01 +TR01 ; TR02 +TR02 ; TR03 +TR03 ; TR04 +TR04 ; TR05 +TR05 ;
TR06 +TR06 ; TR07 +TR07 ; TR08 +TR08 ; TR09 +TR09 ; TR10 +TR10 ; TR11 +TR11 ; TR12
+TR12 ; TR13 +TR13 ; TR14 +TR14 ; TR15 +TR15 ; TR16 +TR16 ; TR17 +TR17
Array geometry (x): 0.0 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 21.0 24.0 27.0 30.0 33.0 36.0 39.0 42.0 45.0 48.0
m.
MODELLED RAYLEIGH WAVE PHASE VELOCITY DISPERSION CURVE
L’elaborazione permette, quindi, di ottenere un modello sismostratigrafico a 5
strati che presenta il minimo misfit rispetto alla curva di dispersione
sperimentale: si ottiene così la successione di strati compatibile con il
contesto geologico noto, con spessori e relative velocità Vs, dalla quale
attraverso la (1) si ottiene la Vs30 cercata.
Depth at the bottom of
the layer [m]
Thickness [m]
Vs [m/s]
Poisson ratio
3.00
3.00
160
0.40
7.00
4.00
275
0.42
11.00
4.00
345
0.42
Pagina 4 di 13
30.00
19.00
450
0.42
inf.
inf.
650
0.42
Vs(0.0-30.0)=356m/s
ARRAY MT Ubicazione prospezioni eseguite su immagine satellitare
Pagina 5 di 13
Allo scopo di verificare ulteriormente i dati ottenuti, utilizzando lo stesso array,
ma in configurazione di sismica passiva, è stato applicato il metodo Re.Mi.,
mediante la registrazione dei Microtremori. Questi vengono generati da
cause naturali (onde oceaniche, perturbazioni atmosferiche, ecc) in un
campo di frequenze generalmente inferiori ad 1 Hz e da cause antropiche in
un campo di frequenze comprese fra 1 e qualche decina di Hz.
Ubicazione array sismico
Il metodo prevede l’acquisizione in continuo del rumore sismico attraverso un
array geofonico in tutto simile a quello adottato per la sismica attiva, ma con
un tempo di registrazione di 5 minuti, utilizzando ancora la frequenza di
campionamento di 512 Hz.
I segnali registrati vengono successivamente
scomposti in finestre temporali della durata di 10 sec e poi trattati con la
stessa procedura della MASW, che conduce prima alla dispersione delle
onde di Rayleigh e poi all’inversione di un modello numerico adeguato.
Pagina 6 di 13
MONTECCHIO – CANTINA FALESCO - DEL PULITO - REMI
End recording: 04/10/14 10:37:12
Trace length:
0h05'00''.
Channel labels: TR01 +TR01 ; TR02 +TR02 ; TR03 +TR03 ; TR04 +TR04 ; TR05 +TR05 ;
TR06 +TR06 ; TR07 +TR07 ; TR08 +TR08 ; TR09 +TR09 ; TR10 +TR10 ; TR11 +TR11 ; TR12
+TR12 ; TR13 +TR13 ; TR14 +TR14 ; TR15 +TR15 ; TR16 +TR16 ; TR17 +TR17
Array geometry (x): 0.0 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 21.0 24.0 27.0 30.0 33.0 36.0 39.0 42.0 45.0 48.0
m.
MODELLED RAYLEIGH WAVE PHASE VELOCITY DISPERSION CURVE
the layer [m]
Thickness [m]
Vs [m/s]
Poisson ratio
3.00
3.00
160
0.42
7.00
4.00
245
0.42
14.50
7.50
335
0.42
29.50
15.00
450
0.42
inf.
inf.
650
0.42
Vs(0.0-30.0)=328m/s
Pagina 7 di 13
L’analisi grafica consente di verificare come lo spettro risultante dalla
prospezione con sorgente attiva risulti caratterizzato dalla predominanza in
quasi tutta la gamma di frequenze, dal primo modo superiore, mentre nello
spettro ottenuto dall’indagine Re.Mi. si evince chiaramente la presenza sia
del modo fondamentale, ben definito a frequenze medio-basse, che del
primo modo superiore, nitido nel range di frequenze medio-alte.
I modelli sismostratigrafici risultano pressoché omologhi e mostrano la
presenza di un primo orizzonte dello spessore di circa 3 metri, riferibile alla
presenza di depositi alterati, scarsamente addensati, granulometricamente
riconducibili a limi argillosi. Al di sotto di questo sismostrato è stato registrato
un primo, contenuto, incremento della velocità di propagazione delle onde
di taglio (Vs = 245 m/s), che consente di ipotizzare la presenza dei medesimi
depositi descritti in precedenza, ma caratterizzati da un carico litostatico
maggiore e quindi da una maggiore rigidezza. Alla profondità di circa 7 metri
dal p.c. la velocità delle onde S raggiunge valori di circa 335-345 m/s che, in
relazione al quadro geologico-stratigrafico locale possono essere ricondotte
alla presenza di sabbie, ghiaie e sabbie ghiaiose mediamente addensate.
Pagina 8 di 13
A circa 15 metri di profondità nei modelli si evince un ulteriore incremento
della Vs (circa 450 m/s) che, con buona probabilità, può essere relazionato
alla presenza del tetto della bancata delle argille basali, caratterizzate da un
grado di consolidazione medio. L’ultimo sismostrato, estrapolato dall’analisi
eseguita sulla registrazione di microtremori di seguito riportata, consente di
identificare la profondità delle argille ben consolidate, caratterizzate da una
Vs di circa 650 m/s, a circa 30 metri dal p.c.
É stata eseguita una registrazione di microtremori (MT) a stazione singola con
tromometro digitale a 24 bit della Sara Instruments, modello SR-04, costituito
da 3 geofoni aventi frequenza propria di 4,5 Hz alloggiati lungo i 3 assi dello
spazio. La misura è volta a verificare il piano parallelismo della stratigrafia e la
presenza di eventuali picchi di risonanza nei terreni in esame.
La frequenza di campionamento è di 200 Hz, con un tempo di acquisizione di
15 minuti; la registrazione è stata analizzata scomponendola in finestre
temporali della durata di 20 secondi come su indicazioni del Progetto
S.E.S.AM.E
(SITE
EFFECTS
ASSESSMENT
USING
AMBIENT
EXCITATIONS)
consultabile al sito http://sesame-fp5.obs.ujf-grenoble.fr/index.htm.
L’analisi dei microtremori (MT) è ampiamente diffusa da circa 10 anni ed è
anche conosciuta come tecnica di Nakamura; il principio fisico su cui è
basata è l’analisi dei rapporti spettrali delle componenti orizzontali contro le
componenti verticali del moto (HVSR – horizontal to vertical spectral ratio). La
tecnica è nata per valutare l’amplificazione sismica di sito in quanto è in
grado di determinare le frequenze fondamentali di risonanza del sottosuolo
che corrispondono ai picchi dei rapporti spettrali suddetti.
I picchi di risonanza vengono associati a cambiamenti stratigrafici dovuti al
passaggio fra terreni aventi una differenza d’impedenza acustica pari
almeno al 25%, tanto più superficiali quanto più caratterizzati da una
frequenza alta. I picchi possono essere generati anche da cause antropiche
e vanno studiati anche dal punto di vista spettrale; è infatti appurato che
discontinuità stratigrafiche generano un minimo della componente spettrale
verticale alla frequenza di picco corrispondente.
Pagina 9 di 13
MONTECCHIO – CANTINA FALESCO - DEL PULITO - MT
Instrument:
EXT- SARA SR04HS
Data format: 16 byte
End recording: 04/10/14 10:58:49
Channel labels: NORTH SOUTH; EAST WEST ; UP DOWN
Trace length:
0h15'00''.
Analysis performed on the entire trace.
Window size: 20 s
Smoothing type: Triangular window
Smoothing: 10%
HORIZONTAL TO VERTICAL SPECTRAL RATIO
SINGLE COMPONENT SPECTRA
Il primo grafico mostra l’andamento del rapporto H/V in funzione della
frequenza: ad esclusione dei picchi registrati ad alte ed altissime frequenze, si
evince la presenza di 2 massimi di H/V, individuati alle frequenze di 3,68 e 2,42
Hz, che risultano stabili e persistenti.
Pagina 10 di 13
Il secondo grafico mette in luce l’andamento delle componenti spettrali:
come noto, affinché il picco di H/V possa essere riferito ad un contatto
stratigrafico deve essere presente, alla frequenza in esame, un minimo locale
della componente spettrale Up-Down, come rilevato per entrambi i picchi di
H/V registrati.
Al fine di invertire la curva di campagna, in mancanza di vincoli di natura
stratigrafica, si è fatto riferimento ai modelli sismostratigrafici ottenuti dalla
prove in array che hanno potuto fornire un vincolo per l’inversione, legato
alla velocità di propagazione delle onde di taglio, con particolare riguardo
agli orizzonti superficiali.
Nel grafico che segue si evince la buona sovrapponibilità fra la curva
sperimentale ottenuta dalla registrazione di campagna (Rosso) e quella
sintetica risultante dal modello sismostratigrafico inserito (Blu). Il picco rilevato
a 3,68 Hz è legato al contatto posto a circa 30 metri fra le coperture e le
argille consolidate. Il picco a 2,42 Hz risulta connesso ad un contatto posto a
circa 58 metri di profondità e, sulla base del modello ottenuto, l’ultimo
sismostrato risulta caratterizzato da una Vs di circa 850 m/s.
EXPERIMENTAL vs. SYNTHETIC H/V
the layer [m]
Thickness [m]
Vs [m/s]
Poisson ratio
7.00
7.00
250
0.42
28.00
21.00
400
0.42
Pagina 11 di 13
58.00
30.00
680
0.42
inf.
inf.
850
0.42
Vs(0.0-30.0)=360m/s
I picchi registrati mostrano un’ampiezza superiore a 3: si rimanda al
Progettista la possibilità di verificare che le strutture in progetto non presentino
un periodo proprio confrontabile a quelli suddetti, al fine di escludere, in caso
di sisma, fenomeni di risonanza terreno-struttura.
Pagina 12 di 13
Misura di microtremori a stazione singola
Sulla base dei risultati ottenuti è possibile attribuire i terreni in esame alla
Categoria di sottosuolo C: “Depositi a grana grossa mediamente addensati o
terreni a grana fine mediamente consistenti, con spessori superiori a 30 metri,
caratterizzati da valori di Vs,30 compresi fra 180 m/s e 360 m/s”. NTC 2008 - Tabella 3.2.II – Categorie di sottosuolo
In fede
Dott. Geol. Matteo Pelorosso
Pagina 13 di 13

Relazione Geologica

Transcript

Documenti analoghi

sezioni geologiche e reservoir geotermico

Matteo Di Rosa

Montiano in praline

172_Visita caserma ederle

Matteo Setti Matteo Setti

Sport e Tempo Libero - Comune di Torre De` Roveri

Vela / Il ravennate d`adozione Matteo Rusticali alla

Falesco e Montiano teste di serie agli Internazionali di Tennis.

BIBLIA PAUPERUM