Geol. Salvatore Quattrocchi via Alcide De Gasperi n°-17- 98044 San Filippo del Mela–Olivarella- (Me) Tel. 090/931158 – 3392034399 e-mail [email protected]
COMUNE DI MILAZZO
PROVINCIA DI MESSINA
VALUTAZIONE DEGLI ASPETTI GEOLOGICI, GEOMORFOLOGICI ED IDROGEOLOGICI
DELL’AREA SU CUI INSISTE IL LOTTO DI TERRENO SITO IN VIA DELLE CONCORDIA,
CATASTALMENTE IDENTIFICATO CON LE P.LLE 1106-1107-1093 DEL FG. 22.
STUDIO GEOLOGICO
DITTA: DI GIOVANNI SANTO E GIUNTA GRAZIA MARIA
Dicembre 2012
geologo
Salvatore Quattrocchi
COMUNE DI MILAZZO
PROVINCIA DI MESSINA
VALUTAZIONE DEGLI ASPETTI GEOLOGICI, GEOMORFOLOGICI ED IDROGEOLOGICI DELL’AREA
SU CUI INSISTE IL LOTTO DI TERRENO SITO IN VIA DELLE CONCORDIA, CATASTALMENTE
IDENTIFICATO CON LE P.LLE 1106-1107-1093 DEL FG. 22.
RELAZIONE GEOLOGICA
SOMMARIO
1. PREMESSA
3
2. CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE DEL TERRITORIO
4
3. INQUADRAMENTO GEOLOGICO STRUTTURALE
6
4. GEOLITOLOGIA
7
5. CENNI DI IDROGEOLOGIA
9
6. INDAGINI GEOGNOSTICHE IN SITU
11
6.1. PROVE PENETROMETRICHE
6.2. PROSPEZIONE GEOFISICA
11
11
DINAMICHE CONTINUE
CON IL METODO
M.A.S.W.
7. CARATTERISTICHE GEOMECCANICHE
15
8. PERICOLOSITÀ SISMICA LOCALE
17
9. CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE
20
2
1. PREMESSA
Su incarico della ditta, Di Giovanni Santo e Giunta Grazia
Maria, è stato effettuato, previa consultazione della letteratura
specifica, lo studio geologico della porzione di territorio su
cui insiste il lotto di terreno, sito in Via della Concordia,
catastalmente identificato con le P.lle 1106-1107 e 1093 del Fg.
22.
Nello specifico, il lavoro è stato articolato nelle seguenti
fasi:
1. Rilevamento
geolitologico
di
superficie
dell’area
con
restituzione su base cartografica in scala 1:2.000;
2. Ricostruzione
della
successione
litologica
di
stretto
interesse, attraverso la consultazione di precedenti lavori
e le risultanze di due pozzetti geognostici realizzati in
situ;
3. Caratterizzazione e classificazione dei terreni presenti;
4. Valutazione di eventuali processi morfologici e loro stato
di attività.
Lo studio così strutturato ha consentito di definire:
a) Caratteristiche litologiche e morfologiche dell’area;
b) caratteristiche idrologiche e idrogeologiche generali;
c) eventuali superfici di discontinuità tra i terreni e loro
geometria;
d) stato di alterazione e/o fratturazione dei litotipi.
Per la definizione dei parametri di taglio dei terreni di
interesse,
dinamiche
sono
state
continue
(din.
realizzate
1
e
din.
due
2),
prove
penetrometriche
mediante
penetrometro
medio, spinte rispettivamente fino alle profondità di metri 4,80
e 4,40 dal p.c.. Le prove suddette non sono state ulteriormente
approfondite a causa del rifiuto all’avanzamento dello scandaglio
penetrometrico.
Per defininire la categoria sismica del suolo di fondazione,
(D.M. 14/01/2008), è stata eseguita in sito una indagine sismica
di tipo M.A.S.W..
3
2. CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE DEL TERRITORIO
L’area su cui insiste il sito di interesse è situata nel
territorio
comunale
di
Milazzo,
in
Via
della
Concordia.
In
cartografia ufficiale, I.G.M. in scala 1:25.000, ricade nella
tavoletta MILAZZO: F° 253 I S.W., mentre nella CTR Sicilia, scala
1:10.000, si colloca nella sezione 600040.
CARTA IGM
Stralcio non in scala
Fg. 253
MILAZZO
COORD. GEOGRAFICHE
Lat.: 38.179
Long.: 15.261
Area di progetto
Dal punto di vista morfologico appartiene all’ ambiente di
piana alluvionale ed è ubicata tra i torrenti Mela e Floripotema,
ad una quota di circa 57-58 m s.l.m..
Il reticolo idrografico locale, ad eccezione dei due corsi
d’acqua sumenzionati, considerata l’alta permeabilità dei terreni
ivi presenti e la morfologia sub-pianeggiante che caratterizza i
luoghi,
è
poco
marcato
con
linee
di
impluvio
per
tenuto
conto
della
lo
più
rettilinee, discontinue ed effimere.
L’area
di
pianeggiante
stretto
e
delle
interesse,
caratteristiche
litologiche
natura
che
la
contraddistinguono, ad oggi non è soggetta a prevedibili fenomeni
morfoevolutivi, pertanto si ritiene la stessa caratterizzata da
un assetto morfologico stabile e
duraturo.
Non
si
rinvengono
4
inoltre
neanche
eventuali
rischi
e/o
pericoli
di
natura
idraulica.
Quanto
sopra
Idrogeologico
Ambiente
–
viene
(P.A.I.),
Regione
suffragato
redatto
Sicilia,
il
anche
dal
Piano
dall’Assessorato
quale
identifica
Assetto
Territorio
l’area
e
come
libera da qualsiasi vincolo idrogeologico ed idraulico.
PIANO STRALCIO DI BACINO PER L’ASSETTO IDROGEOLOGICO (P.A.I.)
STRALCIO CARTA DELLA PERICOLOSITÀ E DEL RISCHIO GEOMORFOLOGICO –C.T.R. 600040–
Sito di progetto
STRALCIO CARTA DEL RISCHIO IDRAULICO PER FENOMENI DI ESONDAZIONE–C.T.R. 600040–
Sito di progetto
5
3. INQUADRAMENTO GEOLOGICO STRUTTURALE
L’area
oggetto
di
studio
fa
parte
dell’Arco
Calabro-
Peloritano il quale secondo Giunta et alii,1998, affiora oggi in
uplift recente, controllato da complicati sistemi di faglie che
spesso hanno obliterato i precedenti rapporti di sovrapposizione
tra
le
varie
unità
che
costituiscono
l’impalcatura
alpina
dell’edificio tettonico.
L’Arco Calabro-Peloritano
interrompe la continuità della
Catena Appennino-Maghrebide ed ha subito, soprattutto durante il
Mesozoico,
un’evoluzione
tettono-sedimentaria
simile
a
quella
settori
della
dei
occidentali
Sicilia,
ovvero,
durante il Giurassico si
è
avuto
un
alternato
di
sistema
piattaforme
bacini
e
progradanti
su
basamento
cristallino-metamorfico.
In
seguito,
l’Oligocene
e
Miocene,
si
l’evoluzione
Monti
tra
Alpina
Peloritani
il
ha
dei
con
strutturazione
dell’edificio
tettonico,
con sviluppo graduale di sovrascorrimenti ad alto angolo e pieghe
ad
esse
associati.
L’ordine
tettonico-
sequenziale
in
parte
ipotetico, secondo Giunta et alii,1998, viene così schematizzato
e riassunto:
1)
Sistema di sovrascorrimenti in ramp e flat che ha prodotto
la sovrapposizione tra le diverse Unità più interne.
2)
Ulteriore sviluppo di sovrascorrimenti durante il Miocene
inferiore che ha prodotto l’inviluppo delle precedenti geometrie,
con il coinvolgimento di successione terrigene di avanfossa.
6
3)
Sistema di faglie inverse ad angolo elevato che determina un
breaching delle strutture precedenti.
4)
Sistema di faglie strike-slip, attive dal Pliocene superiore
e durante il Pleistocene, variamente orientate con superfici
di taglio semplice grossomodo ad andamento N.W.- S.E.
5)
Sistema di faglie estensionali a varia inclinazione e ad
immersione tirrenica a cui è connesso l’incremento in uplift
dell’orogene attuale.
In
particolare
la
Catena
Peloritana
presenta
tettonico a falde di ricoprimento, impilatesi
limite
Eocene-Oligocene,
avente
assetto
uno
stile
in prossimità del
monoclinalico
ad
immersione tirrenica, a prevalente componente N.-N.E., con due
depressioni in corrispondenza degli allineamenti Patti-Floresta e
Castroreale Terme-Francavilla di Sicilia,comprese tra gli alti
strutturali
di
Longi
e
di
Taormina.
Pertanto
le
Unità
stratigrafico-strutturali affiorano, dalle più basse nella parte
meridionale
alle
più
alte
nella
parte
settentrionale
della
Catena, al di sotto di una estesa coltre terrigena Cenozoica, in
fasce
allungate
in
direzione
W.NW.-E.SE.
più
o
meno
ampie
e
discontinue.
4. GEOLITOLOGIA
I
rilevamenti
dirette
ed
maturate
di
indirette
in
campagna,
eseguite
precedenti
le
in
studi,
risultanze
sito,
hanno
delle
nonchè
permesso
le
di
indagini
esperienze
definire
le
caratteristiche geolitologiche dell’area in cui ricade il sito di
interesse.
Nella
fattispecie
essa
è
costituita
esclusivamente
da
terreni noti in letteratura come “depositi alluvionali recenti”.
Di seguito si riporta una breve descrizione dei suddetti terreni.
Depositi alluvionali recenti
Depositi
incoerenti
in
facies
fluvio-deltizia,
talora
terrazzati, costituiti in prevalenza da ghiaie, sabbie, limi e
conglomerati decementati in abbondante matrice sabbioso-limosa.
Tali litotipi presentano stratificazione spesso irregolare e mal
7
distinta.
I
ciottoli
inglobati
nella
matrice
limoso-sabbiosa
presentano un discreto grado di arrotondamento, testimoni di un
lungo trasporto, ed uno scarso grado di selezione (sorting), il
quale denota un ambiente deposizionale ad elevata energia.
La
loro
composizione
mineralogica
rispecchia
le
caratteristiche dei rilievi presenti a monte, dai quali derivano,
e precisamente risultano costituiti da elementi cristallini, i
quali presentano una buona resistenza all’erosione ed all’usura
derivata dal trasporto fluviale. Dal punto di vista stratigrafico
tali terreni presentano, a causa delle modalità deposizionali
accennate sopra, frequenti eteropie di facies sia in orizzontale
che in verticale, con
interdigitazioni e lenti ghiaoso-sabbiose
all’interno di limi-sabbiosi e sabbie-limose.
Ì Sulla verticale del sito di interesse, giusto quanto accertato
con i pozzetti geognostici realizzati in sito e tenuto conto dei
dati delle indagini eseguite, si riscontra la presenza di due
strati,
distinti
sulla
base
delle
loro
caratteristiche
granulometriche e geomeccaniche. Il primo strato o livello, con
spessore di circa 1,50 metri (dal p.c. a 1,50 m. di profondità
circa),
è
costituito
prevalenti.
Il
medio-grosse
ciottolose
secondo
con
e
da
limi,
è
ghiaie
presenta
limi
costituito
alternate
a
sabbiosi
e
sabbie
prevalentemente
livelli
caratteristiche
e
lenti
geomeccaniche
da
limose
sabbie
ghiaosovia
via
crescenti con la profondità. Lo spessore locale delle alluvioni,
giusto
quanto
verificato
attraverso
perforazioni
per
ricerche
idriche eseguite nei dintorni, è valutabile in circa 40-45 metri.
Al di sotto delle alluvioni si riscontrano depositi in facies via
via più argillosa.
8
5. CENNI DI IDROGEOLOGIA
La circolazione delle acque sotterranee é legata al grado di
permeabilità dei terreni, ovvero alla capacità che essi hanno di
lasciarsi
attraversare
dai
fluidi
in
condizioni
normali
di
temperatura e pressione. La permeabilità dipende strettamente da
caratteristiche peculiari quali porosità e/o fratturazione del
litotipo, inoltre, essa può essere fortemente condizionata dalla
distribuzione
areale
dei
litotipi,
dalla
loro
disposizione
geometrica nonché dalle strutture tettoniche locali.
Si definiscono impermeabili tutte quelle rocce in cui non
hanno luogo percettibili movimenti d’acqua, per mancanza di pori
e/o fessure sufficientemente grandi, roccia compatta, argille,
etc., o per mancanza di interconnessione tra i vuoti.
Si definiscono invece permeabili rocce porose e/o fratturate
i cui i vuoti risultino essere intimamente interconnessi.
Le rocce permeabili possono essere distinte in due grandi
categorie:
•
Rocce permeabili per fessurazione
•
Rocce permeabili per porosità
La
permeabilità
per
porosità
è
anche
detta
permeabilità
primaria ed è singenetica, ovvero i pori si formano durante la
diagenesi dei sedimenti; essa interessa prevalentemente le rocce
sedimentarie.
La
permeabilità
definita
per
permeabilità
interessa
sia
le
fessurazione,
secondaria
rocce
ed
sedimentarie
invece,
è
viene
postdiagenetica;
sia
le
rocce
di
anche
essa
natura
diversa.
Per le rocce permeabili per fessurazione bisogna distinguere:
Ì
Rocce solubili all’acqua
Ì
Rocce insolubili all’acqua
Nella
prima
categoria
rientrano
le
rocce
evaporitiche
le
quali, essendo solubili all’acqua, subiscono un ampliamento delle
fessure
e
degli
aumento
generale
interstizi
della
per
dissoluzione
permeabilità
che
(permeabilità
produce
un
crescente).
Nella seconda invece rientrano le rocce con scarsa solubilità
9
all’acqua,
ove
diminuisce
nel
la
permeabilità,
tempo
a
causa
se
dei
non
rimane
prodotti
di
costante,
alterazione
trasportati dall’acqua che tendono ad occludere le fessure.
Dal
punto
di
vista
idrogeologico
i
terreni
dell’area
in
studio sono dotati di permeabilità primaria con K (coefficiente
di permeabilità) che dipende dalla granulometria del sedimento,
dalla
geometria,
granuli
e
impacchettamento
dalla
presenza
o
e
grado
meno
di
di
selezione
matrice
dei
pelitica
interstiziale.
Il
valore
del
coefficiente
di
sedimenti varia da valori elevati (K>10
bassi (K<10
-4
permeabilità
-1
per
tali
cm/sec) a valori medio-
cm/sec) in funzione della prevalenza delle classi
granulometriche più grossolane sui fini e viceversa.
Le
misurazioni
della
piezometrica
nei
pozzi
esistenti
in
zona, effettuate in vari periodi dell’anno, hanno rilevato la
presenza
di
un
discontinuo,
con
primo
livello
acquifero
statico
a
falda
attestato
libera,
a
alquanto
profondità
mai
inferiore ai 40 metri dal p.c.. Lo stesso livello statico si
abbassa sensibilmente nei periodi più asciutti dell’anno.
10
6. INDAGINI GEOGNOSTICHE IN SITU
6.1.
Prove penetrometriche dinamiche continue
Al fine di acquisire una conoscenza geologico-tecnica dei
terreni
di
stretto
interesse,
oltre
alla
consultazione
di
precedenti indagini, eseguite per altri lavori nelle vicinanze
del
sito
di
penetrometriche
progetto,
sono
state
dinamiche
continue
realizzate
spinte
alle
due
prove
profondità
di
metri 4,80 e 4,40 dal p.c..
Le prove sono state eseguite mediante penetrometro medio tipo
DL_030 avente le seguenti caratteristiche:
- massa battente Kg 30;
- altezza di caduta libera cm 20;
- punta conica con sezione cm2 10;
- peso delle aste 2,4 Kg/ml.
L’indagine
necessario
consiste
per
nel
misurare
infiggere
nel
il
numero
terreno
lo
di
colpi
scandaglio
penetrometrico, per tratti di 10 cm, sotto la spinta di una massa
battente di 30 Kg e con volata costante di 20 cm.
I risultati di dette indagini sono visibili nelle tabelle e
nei diagrammi di avanzamento riportati in appendice (All.3).
Per il diagramma si ha in ascissa il numero N di colpi ed in
ordinata la profondità.
6.2.
Prospezione geofisica con il metodo M.A.S.W.
Per la identificazione della categoria sismica del suolo di
fondazione è stata eseguita, in situ, una indagine sismica tipo
M.A.S.W..
-Multichannel analisys of surface waves (M.A.S.W.)Ai sensi della nuova normativa sismica italiana, introdotta
con l’O.P.C.M. 3274 del 20/03/03, successivamente ripresa nel
testo
unico
valutare
costruzioni
del
14.01.2008
è
necessario
la “Pericolosità Sismica di Base” per la determinazione
dell’Azione
analisi,
sulle
per
riferimento
Sismica
la
ad
di
Progetto.
definizione
un
In
mancanza
dell’azione
approccio
sismica
semplificativo
di
si
che
studi
e/o
può
fare
si
basa
sull’individuazione di categorie di sottosuolo di riferimento,
11
come da Tab. 3.2.II del succitato D.M.. La classificazione del
suolo
è
convenzionalmente
eseguita
sulla
base
della
velocità
media equivalente di propagazione delle onde di taglio entro 30 m
di profondità (Vs30).
La pericolosità sismica di base deve tener conto del valore
di
ag
(accelerazione
di
picco
in
superficie
determinato sulla base di idonei grafici e
del
sito),
tabelle (progetto S1
– INGV), che fanno riferimento a suolo di tipo A, cioè roccia
affiorante o suolo omogeneo molto rigido, per il quale il moto
sismico al bedrock non subisce variazioni sostanziali.
In presenza di suoli di tipo B, C, D, E, S1 ed S2 il moto
sismico in superficie risulta modificato rispetto al moto sismico
al
bedrock,
in
funzione
dell’intensità
e
del
contenuto
frequenza dell’input sismico, delle caratteristiche elastiche
in
e
dello spessore del suolo attraversato dalle onde sismiche per
giungere
in
superficie.
Pertanto
per
valutare
l’accelerazione
sismica spettrale in presenza delle categorie di suolo anzidette
la
normativa
introduce
un
fattore
di
amplificazione
S
ed
un
periodo di oscillazione T che definiscono lo spettro di risposta
di un oscillatore semplice caratterizzato da smorzamento pari al
5%.
Il metodo MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) è
una tecnica di indagine non invasiva che individua il profilo di
velocità
delle
onde
di
taglio
verticali
Vs,
basandosi
sulla
misura delle onde superficiali fatta in corrispondenza di diversi
geofoni posti sulla superficie del suolo. Recenti studi, infatti,
hanno
consentito
sull’analisi
velocità
di
creare
un
modello
delle
onde
di
Rayleigh,
correlata
alla
rigidezza
matematico
che
della
basandosi
viaggiano
porzione
di
con
una
terreno
interessata dalla propagazione delle onde. Il metodo si basa
sull’analisi spettrale del sismogramma, mediante trasformata di
Fourier, che restituisce lo spettro del segnale. In un mezzo
stratificato le onde di Rayleigh sono dispersive in quanto si
propagano con diverse velocità di fase e velocità di gruppo alle
varie
lunghezze
d’onda
(Achenbach,
J.D.,
1999,
Aki,
K.
and
12
Richards, P.G., 1980 ) o detto in maniera equivalente la velocità
di fase (o di gruppo) apparente delle onde di Rayleigh dipende
dalla frequenza di propagazione. La natura dispersiva delle onde
superficiali è correlabile al fatto che onde ad alta frequenza si
propagano
negli
strati
più
superficiali
e
quindi
danno
informazioni sui primi metri di profondità invece onde a bassa
frequenza
si
propagano
negli
strati
più
profondi
e
quindi
interessano spessori maggiori di terreno.
La strumentazione utilizzata per l'esecuzione dell’indagine
MASW è consistita in:
N° 1 Registratore/sismografo multicanale “AMBROGEO ECHO 1224/2002” a memoria incrementale, gestito da un microprocessore,
con ventiquattro canali di acquisizione simultanea, scale dei
tempi
variabili
e
incremento
di
segnale
variabile
per
ogni
canale;
N°1 Computer portatile;
N°12 Ricevitori: Geofoni (4,5HZ);
N°1
Cavo
sismico
12
tracce,
60
m,
intervallo
5m,
con
connettori NK2721C e attacchi doppi;
N°1 Mazza di battuta kg 10 con starter;
N°1 Piattello di battuta in alluminio (dimensioni 20x20x5 cm).
Il
sismografo
consente
l’amplificazione
sia
statica
che
dinamica del segnale; quella dinamica (regolazione del guadagno)
permette
rumore
di amplificare il segnale nel suo insieme, compreso il
di
fondo.
La
statica
può
essere
utilizzata
dopo
l’acquisizione del segnale per evidenziare maggiormente l’inizio
della perturbazione, in quanto opera una variazione di scala
delle ordinate esclusivamente in fase di visualizzazione. Per
esaltare
il
segnale
rispetto
al
rumore
di
fondo
è
possibile
inoltre sommare in memoria più tracce riferite alla stessa coppia
energizzatore - geofono (stacking). Poiché il rumore è casuale
mentre
il
segnale
è
costante,
tale
sommatoria
finisce
per
esaltare quest’ultimo a scapito del disturbo. Inoltre, al fine di
ottenere il migliore segnale possibile, lo strumento è dotato di
opportuni
filtri
passa
banda.
L'energizzazione
del
terreno
è
13
avvenuta, in funzione della lunghezza degli stendimenti adottati,
tramite l’utilizzo di
una massa battente
del peso di 10 Kg.
L’inizio della registrazione viene comandato al sismografo
dalla ricezione di un impulso elettrico generato da un sensore
piezoelettrico collocato nella mazza, caratterizzato da ritardo
zero.
La disposizione dei geofoni è stata di tipo lineare con
punti di scoppio e ricevitori collocati lungo una linea retta; la
distanza tra i geofoni è stata di 2 m, la sorgente è stata posta
a -2,00 m, a -4,00 m e a -6,00 m dal primo e dall’ultimo geofono.
Per l’intervallo e la durata di acquisizione sono stati scelti
quei valori che visivamente hanno fornito la curva di dispersione
più facile da individuare.
L’interpretazione dei dati di campagna è stata effettuata
mediante opportuno programma di interpretazione ed è consistita
nelle seguenti tre fasi:
La prima fase prevede il calcolo della velocità di fase (o
curva di dispersione) apparente sperimentale.
La seconda fase consiste nel calcolare la velocità di fase
apparente numerica.
La
profilo
terza
di
ed
ultima
velocità
fase
delle
consiste
onde
di
nell’individuazione
taglio
verticali
del
Vs,
modificando opportunamente lo spessore h, le velocità delle onde
di taglio Vs e di compressione Vp (o in maniera alternativa alle
velocità Vp è possibile assegnare il coefficiente di Poisson ν),
e la densità di massa γ degli strati che costituiscono il modello
del suolo, fino a raggiungere una sovrapposizione ottimale tra la
velocità
di
fase
(o
curva
di
dispersione)
sperimentale
e
la
velocità di fase (o curva di dispersione) numerica corrispondente
al modello di suolo assegnato.
Il modello di suolo e quindi il profilo di velocità delle
onde di taglio verticali possono essere individuati con procedure
manuali o con procedure automatiche o con una combinazione delle
due.
Generalmente si assegnano il numero di strati del modello,
14
il coefficiente di Poisson, le densità di massa e si variano lo
spessore h e le velocità Vs degli strati.
Nella procedura manuale si assegnano per tentativi diversi
valori delle velocità
e
degli
spessori
Vs ( all’interno del range di dispersione)
h,
dispersione numeriche
cercando
di
avvicinare
le
curve
di
alle curve di dispersione sperimentale.
In genere quando l’errore relativo tre curve sperimentale e
curve
numeriche
é
comprese
tra
il
5%
e
il
20%
si
ha
un
soddisfacente accordo tre le due curve ed il profilo di velocità
delle
onde
di
taglio
Vs
e
quindi
il
tipo
di
suolo
sismico
conseguente rappresenta una soluzione valida da un punto di vista
ingegneristico.
Dopo aver determinato il profilo di velocità delle onde di
taglio
verticali
Vs
è
possibile
procedere
al
calcolo
della
velocità equivalente Vs30 nei primi 30 m di profondità e quindi
individuare le categorie sismiche del suolo.
In
appendice
(All.3)
si
riportano,
diagrammi,
grafici,
tabelle ed i risultati relativi alla sudetta prova M.A.S.W..
7. CARATTERISTICHE GEOMECCANICHE
Per
la
delle
dei
materiali
con
indagati
penetrometriche
continue
necessario
un
è
adottare
coefficiente
correttivo in base alla
resistenza
specifica
vari
Vannelli
(1983)
Benassi
per
terreni
30
40
50
60
(1)
(3)
(2)
‘
35°
30°
1) Peck - Hanson - Thorburn
2) Mheyerhof (< 5% Sabbia fine e limo)
3) Mheyerhof (> 5% Sabbia fine e limo)
livelli;
–
20
φ
dinamiche
10
40°
Angolo d attrito Interno
prove
dei
0
45°
caratteristiche
geomeccaniche
prima
Nspt
definizione
25°
granulari:
N spt /N 10 ≤ 0.77
20°
Fig. n.1
15
Definizione parametri geomeccanici
Angolo d'attrito (Φ)
Il valore dell'angolo d'attrito interno di picco in situ (Φ)
in termini di sforzi efficaci, viene ricavato dalle correlazioni
proposte da MEYERHOF (1) per sabbie con presenza di fini maggiore
o inferiore al 5% e da PECK - HANSON - THORNBURN (2) (fig. n 1)
nonché dalle relazioni qui sotto riportate, proposte da YUKITAKE
SHIOI
e
JIRO
FUKUNI
(3)
(1982)
in
accordo
con
la
JAPONESE
NATIONAL RAILWAY (4):
ϕ = 0.3N spt + 27
ϕ = 15 * N spt + 15
Modulo
di
deformabilità
Un
valore
attendibile
del
modulo
elastico (E) può essere rilevato dalla relazione proposta da
DENVER (1982) sulla scorta delle esperienze di D'APOLLONIA (1970)
WEBB (1970) ed altri:
MODULO DI YOUNG E (Kg/cm2)
E = S1 * N spt + S 2
E= S1 Nspt+ S2
1000
800
600
400
200
0
20
40
60
80
100
NSPT
S1
S2
2
Note
Riferimento
2
Curva
(Kg/cm )
(Kg/cm )
1
7.56
187.5
Sabbia e ghiaia NC
D’Apollonia et Al., 1970
2
10.45
367.9
Sabbia SC
“” “”
3
5.17
74.6
-----
Schultze & Menz.,1961
4
4.78
71.7
Sabbia satura
Webb, 1970
5
3.16
15.8
Sabbia argillosa
Webb, 1970
Sulla scorta dei dati delle indagini eseguite, sono stati
estrapolati per i terreni presenti sulla verticale del sito i
seguenti valori di caratteristiche geomeccaniche:
16
•
Orizzonte (A) – dal p.c. fino a m 1,50 circa
(Limi, limi sabbiosi e sabbie limose prevalenti)
- peso di volume saturo
γ = 18,6 KN/m3
- angolo di attrito efficace
φ’ = 25°
- coesione non drenata
cu = 0.00 KPa
- Modulo di deformazione drenato
E’= 250 Kg/cm2 ≈ 24,60 MPa
•
Orizzonte (B) – da m 1,50 in poi
(sabbie
medio-grosse
con
ghiaie
alternate
a
livelli
e
lenti
ghiaoso-ciottolose)
- peso di volume saturo
γ = 19,8 KN/m3
- angolo di attrito efficace
φ’ = 35°
- coesione non drenata
cu = 0.00 KPa
- Modulo di deformazione drenato
E’= 500 Kg/cm2 ≈ 49,10 Mpa
8. PERICOLOSITÀ SISMICA LOCALE
La zonizzazione sismica (caratterizzazione sismica locale)
consiste nell’identificare aree a risposta omogenea rispetto al
rischio sismico, attraverso l’individuazione di un insieme di
criteri volti a minimizzare gli effetti di un terremoto.
Il comportamento di un sito, quando interessato da un evento
sismico, dipende da molteplici fattori:
- geolitologici;
- geomorfologici;
- idrogeologici;
- geofisica locale, ed altri ancora.
Gli
effetti
che
si
manifestano
durante
un
sisma
possono
essere molto diversificati in località tra loro anche vicine, a
causa di una differente risposta sismica locale.
Le caratteristiche con cui si presenta un sisma, in un dato
sito,
sono
fortemente
dipendenti,
oltre
che
dalle
proprietà
sismotettoniche e dalle modalità di rilascio dell’energia alla
sorgente, anche dal percorso di propagazione delle onde sismiche
17
e da fattori di risposta locale che modificano la composizione
spettrale dello stesso.
o Criteri e metodologie per la determinazione della risposta del sito
La risposta sismica di un area è funzione di diversi fattori
concomitanti, di ciò bisogna tener conto valutando se questi
rappresentano
un
fattore
di
amplificazione.
Aree
ad
elevata
acclività, zone di cresta, di scarpata, di dorsale etc. possono
dare origine a fenomeni di rifrazione o focalizzazione delle onde
sismiche che determinano concentrazioni locali di sollecitazione
dinamica
tali
da
esaltare
gli
effetti
di
un
terremoto.
Allo
stesso modo, aree interessate da discontinuità tettoniche e da
sistemi di fratturazione in genere, che rappresentano elementi di
debolezza, di disomogeneità e/o anisotropia, sono interessate dai
medesimi effetti.
In tali zone è presumibile che si determinano meccanismi di
assorbimento, di trasferimento e di concentrazione degli sforzi
dinamici che, indipendentemente dalla potenzialità sismogenetica,
possono
determinare
una
esaltazione
dell’ampiezza
delle
onde
sismiche. A tali fattori va aggiunta la rigidità sismica che
rappresenta un parametro legato all’incidenza dei danni; questi
ultimi
tendono
a
diminuire
all’aumentare
del
modulo
G
dei
terreni.
o riferimenti normativi e categorie di suoli
La nuova normativa sismica italiana, come riportato nel D.M.
14/01/2008 “Norme Tecniche sulle Costruzioni”, definisce l’azione
sismica di progetto basandosi sulla categoria sismica di suolo su
cui sarà realizzata l’opera.
La classificazione del suolo è convenzionalmente eseguita
sulla base della velocità media equivalente di propagazione delle
onde di taglio entro 30 m di profondità (Vs30).
Per Vs30 si intende, quindi, la media pesata delle velocità
delle onde S negli strati fino a 30 m di profondità, misurati dal
piano di posa della fondazione.
Questa,
viene
calcolata
secondo
la
seguente
relazione
definita al punto 3.2.2 delle citate NTC:
18
Sulla
base
categorie
di
del
suolo
suddetto
valore
riportate
nella
vengono
tabella
individuate
seguente
le
ed
in
generale il fenomeno dell’amplificazione diventa più accentuato
passando dalla classe A alla classe E.
A
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.
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 Vs,30
compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT,30 > 50 nei terreni a grana grossa e cu,30
> 250 kPa nei terreni a grana fina).
C
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).
D
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).
E
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).
S1
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 fine di bassa
consistenza, oppure che includono almeno 3 m di torba o di argille altamente
organiche.
S2
Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra
categoria di sottosuolo non classificabile nei tipi precedenti.
L’indagine
sismica
di
tipo
M.A.S.W.
ha
individuato
la
presenza di sei sismostrati, aventi caratteristiche sismiche ben
distinte, ed un valore di VS30, calcolato giusto quanto disposto
dal punto 3.2.2 delle NTC (D.M. 14/01/2008), pari a 473 m/s.
Stante ciò, il suolo di fondazione è associabile alla categoria
sismica “B”, con valori di VS30 compresi tra 360 e 800 m/s.
In
allegato
si
riportano
i
diagrammi,
le
tabelle
ed
i
profili relativi all’indagine (M.A.S.W.) effettuata.
o condizioni topografiche
Per
le
condizioni
configurazioni
14/01/2008,
è
topografiche
superficiali
possibile
semplici,
adottare
la
locali,
come
seguente
valutabili
dettato
dal
com
DM
classificazione
(Tab. 3.2.IV del DM):
19
Categoria
Tabella 3.2.IV – Categorie topografiche
Caratteristiche della superficie topografica
T1
Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i ≤ 15°
T2
T3
T4
Pendii con inclinazione media i > 15°
Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media 15° ≤ i ≤ 30°
Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media i > 30°
Pertanto, il sito di stretto interesse, caratterizzato da
morfologia
semplice,
subpianeggiante
va
collocato
a
configurazione
nella
categoria
superficiale
“T1”
(superficie
pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i≤
15°).
9. CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE
In seguito a quanto sin qui riportato è possibile riassumere
le seguenti considerazioni conclusive.
• Il lotto di interesse è caratterizzato dalla presenza di
terreni
noti
in
letteratura
specialistica
come
“alluvioni
recenti”.
• I terreni suddetti, caratterizzati dalla presenza di limi e
sabbie
limose
passanti
a
sabbie
medio-grosse
con
ghiaie
alternate a livelli e lenti ghiaoso-ciottolose, sono dotati di
buone caratteristiche di stabilità e portanza.
• L’area in esame è caratterizzata da morfologia pianeggiante
e non risulta interessata, ad oggi, da fenomeni morfoevolutivi
di alcun tipo.
• Così come riportato anche nella cartografia tematica del
Piano Assetto idrogeologico (P.A.I.), redatto dall’Assessorato
Territorio
e
Ambiente
–
Regione
Sicilia,
il
lotto
risulta
scevro da qualsiasi vincolo geomorfologico ed idraulico.
• Sulla verticale del sito si riscontra la presenza di un
acquifero a falda libera, alquanto discontinuo e frazionato, il
cui livello statico si attesta mediante intorno ai 45 metri di
profondità dal p.c..
• Il
Tecniche
sito
in
sulle
studio,
ai
Costruzioni”,
sensi
del
DM
14/01/2008
caratterizzato
da
“Norme
morfologia
20
subpianeggiante
collocato
nella
a
configurazione
categoria
superficiale
topografica
“T1”
e
semplice,
rientra
va
nella
categoria sismica di suolo “B”, con VS30 pari a 473 m/s, giusto
quanto riscontrato dalla indagine M.A.S.W. eseguita in sito.
Geologo
QUATTROCCHI Salvatore
21
COMUNE DI MILAZZO
PROVINCIA DI MESSINA
VALUTAZIONE DEGLI ASPETTI GEOLOGICI, GEOMORFOLOGICI ED IDROGEOLOGICI DELL’AREA
SU CUI INSISTE IL LOTTO DI TERRENO SITO IN VIA DELLE CONCORDIA, CATASTALMENTE
IDENTIFICATO CON LE P.LLE 1106-1107-1093 DEL FG. 22.
ELABORATI GRAFICI
All.1 -Carta geolitologica
All.2 -Stralcio Mappa Catastale
All.3 Indagini geognostiche
•
Prove penetrometriche dinamiche –Diagrammi e tabelle-
•
Prospezione geofisica con il metodo M.A.S.W. –Diagrammi,
tabelle, grafici-
22
INDAGINI GEOGNOSTICHE –All.3-
Prove penetrometriche dinamiche (Din.1 e Din.2)
Diagrammi e tabelle
Elaborazione indagine M.A.S.W.
Tracce misurate – spettro – curva di dispersione sperimentale –
Allegato A – Elaborazione indagine MASW
A ‐ Dati sperimentali
Numero di ricevitori ............................................................................................... 12
Distanza tra i sensori: ............................................................................................ 0m
Numero di campioni temporali........................................................................... 7651
Passo temporale di acquisizione......................................................................0.13ms
Numero di ricevitori usati per l’analisi................................................................... 12
L’intervallo considerato per l’analisi comincia a .................................................0ms
L’intervallo considerato per l’analisi termina a ............................................2000ms
I ricevitori sono invertiti (l’ultimo ricevitore nel file è il primo per l’analisi)
Figura 1: Tracce sperimentali
B ‐ Risultati delle analisi
Frequenza finale .................................................................................................42Hz
Frequenza iniziale.................................................................................................2Hz
Figura 2: Curva dispersione sperimentale
C - Curva di dispersione
Freq. [Hz]
8.28828
9.95333
13.9192
15.3118
16.6135
18.1272
19.9133
21.2454
22.5472
24.8177
26.5433
27.7845
29.3284
30.4183
31.599
32.8402
33.9906
35.1107
36.4427
38.2894
39.6517
41.6195
V. fase [m/s]
497.012
483.236
446.502
416.655
363.849
361.553
354.666
347.778
317.931
290.38
306.452
308.748
315.635
327.115
334.003
324.819
308.748
299.564
294.972
290.38
285.789
278.901
V. fase min [m/s]
379.921
391.4
352.37
338.594
308.748
306.452
311.043
301.86
281.197
269.717
290.38
285.789
292.676
304.156
308.748
294.972
292.676
276.605
269.717
267.421
262.83
258.238
Tabella 1: Curva di dispersione
V. fase max [m/s]
614.103
575.072
540.634
494.716
418.951
416.655
398.288
393.696
354.666
311.043
322.523
331.707
338.594
350.074
359.257
354.666
324.819
322.523
320.227
313.339
308.748
299.564
Figura 3: Curva di dispersione
D ‐ Profilo in sito
Numero di strati (escluso semispazio)...................................................................... 6
Spaziatura ricevitori [m]........................................................................................ 2m
Numero ricevitori ................................................................................................... 12
Numero modi............................................................................................................ 1
Strato 1
h [m] ......................................................................................................................... 2
z [m] ........................................................................................................................ -2
Vs min [m/s]......................................................................................................... 155
Vs max [m/s] ........................................................................................................ 410
Vs fin.[m/s]........................................................................................................... 273
Strato 2
h [m] ......................................................................................................................... 3
z [m] ........................................................................................................................ -5
Vs min [m/s]......................................................................................................... 166
Vs max [m/s] ........................................................................................................ 501
Vs fin.[m/s]........................................................................................................... 334
Strato 3
h [m] ......................................................................................................................... 4
z [m] ........................................................................................................................ -9
Vs min [m/s]......................................................................................................... 193
Vs max [m/s] ........................................................................................................ 641
Vs fin.[m/s]........................................................................................................... 427
Strato 4
h [m] ......................................................................................................................... 3
z [m] ...................................................................................................................... -12
Vs min [m/s]......................................................................................................... 231
Vs max [m/s] ........................................................................................................ 737
Vs fin.[m/s]........................................................................................................... 491
Strato 5
h [m] ......................................................................................................................... 6
z [m] ...................................................................................................................... -18
Vs min [m/s]......................................................................................................... 248
Vs max [m/s] ........................................................................................................ 813
Vs fin.[m/s]........................................................................................................... 542
Strato 6
h [m] ....................................................................................................................... 12
z [m] ...................................................................................................................... -oo
Vs min [m/s]......................................................................................................... 309
Vs max [m/s] ........................................................................................................ 876
Vs fin.[m/s]........................................................................................................... 584
Figura 4: Velocità numeriche – punti sperimentali (verde),
modi di Rayleigth (ciano), curva apparente(blu), curva numerica (rosso)
Figura 5: Profilo Vs numerico
E ‐ Risultati finali
V s30 :
473 m/s
Categoria di sottosuolo: B
La normativa applicata è il DM 14 gennaio 2008
Il sito non è suscettibile di liquefazione e non è argilla sensitiva.
L'unità geotecnica dello strato rigido è la numero 6
Le caratteristiche meccaniche degli strati migliorano gradualmente con la
profondità
Categoria
A
B
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 Vs,30
compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT,30 > 50 nei terreni a grana grossa e cu,30
> 250 kPa nei terreni a grana fina).
C
D
E
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).
Tabella 3.2.II NTC – Categorie di sottosuolo
Categoria
S1
S2
Descrizione
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.
Tabella 3.2.III NTC – Categorie aggiuntive di sottosuolo
