ROMA 29.05.2015
Corso di Aggiornamento Professionale
Centro Tecnico Federale delle Bocce
Via Fiume Bianco
ASPETTI relativi
alLa liquefazione dei terreni
IL FENOMENO DELLA LIQUEFAZIONE
LA STIMA DELLA liquefacibilita DALLE PROVE IN SITO
Effetti suGLI EDIFICI
Mitigazione deL Rischio
Alberto Bruschi
[email protected]
INTRODUZIONE
Un sisma è un movimento brusco della crosta terrestre indotto dalla
rottura di un piano di faglia ad una certa profondità (epicentro)
La magnitudine è la quantità di energia liberata nell’ipocentro del sisma,
cioè là dove si sviluppa l’attrito fra le rocce che si spostano
reciprocamente
La scala Richter misura la magnitudine mentre la scala Mercalli indica la
quantità di danno prodotta in superficie.
INTRODUZIONE
L’intensità del sisma si amplifica in funzione della distanza della sorgente
e della litologia dei terreni attraversati dalle onde generate
AB
INTRODUZIONE
L’intensità del sisma si amplifica in funzione della distanza della sorgente
e della litologia dei terreni attraversati dalle onde generate
AB
•
•
Le vibrazioni indotte da un sisma portano a numerosi fenomeni di
risposta sul terreno quali crolli, frane, scivolamenti, cedimenti,
liquefazione
Le vibrazioni cicliche indotte portano nei terreni sabbiosi saturi ad un
aumento della pressione interstiziale nei pori; lo sviluppo della
pressione nei pori diminuisce la resistenza al taglio del terreno fino a,
nei casi estremi, fluidificarlo
AB
•
Idealizzando la situazione:
= s’ tan (f) = (s – u) tan(f)
= 0 per u ≈ s
= collasso
AB
•
Gli esperimenti con la tavola vibrante
Da Lombardi e Bahattachariya (2013)
AB
•
Nella realtà:
AB
•
Nella realtà:
Accelerazione al
suolo
Accelerazione a
– 7,5m
Sviluppo della
pressione
interstiziale
Superstition Hill - 1987
AB
TIPOLOGIE del FENOMENO
Condizioni di campo libero (free field)
Piano campagna: orizzontale
Sforzi di taglio statici preesistenti: assenti
Stato tensionale: sv > 0 sh > 0 iniziale = 0
Dopo la scossa: residua > iniziale
LIQUEFAZIONE CICLICA
Deformazioni di modesta entità
Fessurazioni
Espulsioni di sabbia e acqua
Vulcanelli di sabbia (sand boils)
AB
TIPOLOGIE del FENOMENO
Condizioni di near field
Piano campagna: orizzontale con strutture adiacenti o
debole acclività
Sforzi di taglio statici preesistenti: presenti (deboli)
Stato tensionale: sv > 0 sh > 0 iniziale > 0
Dopo la scossa: residua > iniziale
MOBILITA’ CICLICA
Cedimenti differenziali
(near field)
Lateral spreading
(debole acclività o condizione
parietale)
TIPOLOGIE del FENOMENO
Condizioni di near field
Piano campagna: orizzontale con strutture adiacenti o forte
acclività
Sforzi di taglio statici preesistenti: presenti (elevati)
Stato tensionale: sv > 0 sh > 0 iniziale > 0
Dopo la scossa: residua < iniziale
FLUIDIFICAZIONE
Conseguenze catastrofiche
Perdita capacità portante
(near field)
Frane
(forte acclività)
AB
Le manifestazioni principali
• crateri e vulcanelli, fuoriuscite di acqua e sabbia
• rotture del terreno
• abbassamenti e sollevamenti del terreno
• movimenti laterali del terreno (lateral spreading)
• cedimenti e perdità di capacità portante delle fondazioni
• movimenti di masse fluidificate
• collasso di pendii naturali ed artificiali
• galleggiamento di opere sotterranee
• collasso di opere di sostegno
Nei centri abitati i danni più comuni sono dovuti alle
fuoriuscite di acqua e sabbia e al lateral spreading
AB
Le manifestazioni principali in un centro abitato
AB
Le manifestazione superficiali
AB
Abbassamenti e sollevamenti del terreno
AB
AB
Lateral spreading (deformazioni laterali)
AB
Lateral spreading
AB
Danni strutturali (dovuti al lateral spreading)
AB
Cedimenti fondazionali
AB
