Dott. Geol. Silvia Peppoloni
Via dei Tebaldeschi, 4
00164 – ROMA
tel. 339/3794923
ORG Lazio n. 1215 del 21.04.1997
COMUNE DI ISERNIA
Relazione geologica relativa alla progettazione definitiva del polo
scolastico da realizzare nel territorio di Isernia: I° lotto
(Determina Comune di Isernia n. 4/73 del 26 gennaio 2006)
Dott. Geol. Silvia Peppoloni
18 maggio 2006
Roma, maggio 2006
Dott. Geol. Silvia Peppoloni
ORG Lazio n. 1215 del 21.04.1997
Sommario
Introduzione
3
1 – Lineamenti geologici e tettonici del territorio di Isernia
4
2 – Caratteri morfologici generali del centro urbano
5
3 – Elementi di sismicità storica
7
4 - Classificazione sismica 2003
7
5 - Aspetti geomorfologici del sito in esame
7
6 - Caratteristiche geologiche e litotecniche del sito in esame
9
7 - Aspetti idrologici e idrogeologici
12
8 - Caratterizzazione geotecnica dei terreni presenti
13
9 – Pericolosità sismica di base e locale
17
10 – Modello geologico-tecnico del sottosuolo
23
11 – Stato tensionale dei terreni di fondazione
Errore. Il segnalibro non è definito.
12 – Capacità portante del terreno
30
13 –Prescrizioni per la fase esecutiva
32
14 –Indicazioni su ulteriori indagini geognostiche da condurre nella fase esecutiva
33
15 – Conclusioni
34
APPENDICE FOTOGRAFICA
36
ALLEGATO 1
Errore. Il segnalibro non è definito.
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Introduzione
La presente relazione è stata redatta dalla scrivente, Dott. Geol. Silvia Peppoloni, a seguito
dell’incarico ricevuto dal Comune di Isernia (Determina Comune di Isernia n. 4/73 del 26 gennaio
2006) relativo alla progettazione definitiva del polo scolastico da realizzare nel territorio di Isernia:
I° lotto.
Lo studio geologico fornisce gli elementi necessari alla valutazione delle caratteristiche geologiche,
geomorfologiche, litotecniche, idrogeologiche e sismiche del sito su cui si realizzerà l’opera.
Per la redazione della relazione geologica è stato effettuato il rilevamento geologico in sito, il
rilievo geomorfologico di campagna, l’analisi delle foto aeree (volo 1992 della Regione Molise).
Sono stati inoltre visionati gli studi geologici già eseguiti nell’area, in particolare lo studio
geologico-tecnico eseguito per la verifica sismica degli edifici scolastici del Comune di Isernia
(Determina 345/4 del 17/7/2003).
Si è tenuto conto delle indagini geognostiche già realizzate nel sito (sondaggi geognostici, prove
down-hole, prove di laboratorio sui campioni di terreno) al fine di ottimizzare la scelta delle
ulteriori indagini da eseguire, necessarie per avere un quadro esauriente delle caratteristiche
tecniche dei terreni di fondazione e per agevolare le scelte progettuali.
E’ stata consultata anche la variante generale al P.R.G. del Comune di Isernia, dal quale si sono
tratte informazioni riguardanti la presenza di vincoli idrogeologici e paesaggistici nel sito indagato,
nonché la sua destinazione d’uso.
Una volta esaminati i dati geognostici esistenti, al fine di integrare le informazioni sui terreni di
fondazione, si è stabilito di eseguire due sondaggi geognostici a carotaggio continuo, della
profondità di 20m cadauno. Nel corso delle terebrazioni, oltre al rilievo della profondità della falda
freatica, si è effettuato il prelievo di campioni indisturbati di terreno, sui quali sono state eseguite le
prove di laboratorio, necessarie per la definizione quantitativa delle proprietà fisico-meccaniche.
Infine, il sito è stato esaminato alla luce della nuova normativa sismica nazionale (Ordinanza n.
3274 del 20 marzo 2003: “Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione
sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica”,
pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale n. 105 del 08.05.2003, e successive modifiche ed integrazioni)
per l’identificazione della zona sismica in cui il territorio comunale ricade e del valore di ag
previsto.
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1 – Lineamenti geologici e tettonici del territorio di Isernia
Dal punto di vista geologico, il territorio comunale di Isernia ricade nella porzione nord-occidentale
di una depressione tettonica, ad andamento NW-SE. Tale depressione separa un ambiente di
piattaforma carbonatica, rappresentato dalle formazioni calcareo-dolomitiche mesozoiche del
massiccio montuoso del Matese, a sud, ed un ambiente di sedimentazione terrigena, rappresentato
dalle formazioni flyschoidi tardo-mioceniche dei monti di Frosolone-Isernia a nord, depostesi nel
bacino pelagico molisano-sannitico.
La depressione strutturale di Isernia ha avuto origine a seguito delle fasi di sollevamento che hanno
caratterizzato nel Plio-Plistocene l’emersione dell’orogeno appenninico. In particolare, la sua
formazione si deve ad una fase tettonica di tipo estensionale ascrivibile al Pleistocene medio (Di
Bucci et al, 1999), durante la quale faglie prevalentemente dirette hanno disarticolato le unità
tettoniche presenti. Successivamente la depressione è stata colmata da sedimenti continentali di tipo
fluvio-lacustre.
I sistemi di faglie presenti mostrano prevalentemente un andamento appenninico (NW-SE) e
antiappenninico (SW-NE), interessando soprattutto le formazioni carbonatiche appartenenti alla
facies di piattaforma e di transizione. I terreni flyschoidi, meno rigidi, sono per lo più interessati da
sistemi di pieghe.
Accanto a questi elementi di tettonica pre-quaternaria, si riscontra nell’area anche una modesta
attività tettonica quaternaria, che si è manifestata dopo la sedimentazione dei depositi fluviolacustri, e che ha condizionato lo sviluppo e l’attuale assetto dei reticoli di drenaggio presenti nella
zona.
La maggior parte della città di Isernia si sviluppa su un sottosuolo costituito dai depositi
continentali fluvio-lacustri, che affiorano estesamente anche intorno al centro urbano (Fig. 1). Essi
sono per lo più costituiti da marne argillose cineree e giallastre varvate, sabbie argillose e sabbie
giallastre, a volte con livelli torbosi. Tra gli stessi depositi sono presenti travertini, talora intercalati
o coperti da livelli di ciottoli calcarei.
Nella porzione sud-orientale del centro abitato affiorano terreni carbonatici mesozoici, ascrivibili ad
un ambiente di transizione, mentre nel settore nord-occidentale si incontrano terreni di tipo
flyschoide, argilloso-marnoso-arenacei, di età miocenica. Infine, completano il quadro degli
affioramenti i terreni recenti e attuali, rappresentati dai depositi alluvionali lungo il corso del F.
Sordo e del F. Carpino, e dalle coperture detritiche, che raggiungono spessori significativi nel
settore a NW del centro abitato.
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1
2
2
3
3
1
3
3
Fig. 1 – Stralcio della Carta geologica del Molise (Vezzani et al., 2004). In rosso l’area in studio.
Legenda - 1: depositi fluviali attuali; 2: depositi fluvio-lacustri quaternari; 3: formazioni carbonatiche mesocenozoiche.
2 – Caratteri morfologici generali del centro urbano
Il Comune di Isernia ricade nel Foglio 161 (Isernia), Quadrante I, Tavoletta NO della Carta d’Italia
edita dall’ I.G.M.I., e negli elementi n. 404031 e n. 392152 della Carta Tecnica Regionale alla scala
1:5.000, edita dalla Regione Molise (Fig. 2).
I fattori che influenzano lo sviluppo morfologico dell’area di Isernia sono sostanzialmente legati
alle condizioni tettoniche e alle caratteristiche di erodibilità dei terreni in affioramento.
Il centro abitato si sviluppa lungo un rilievo tabulare, allungato in direzione NE-SW, i cui fianchi
sono delimitati dagli alvei di due corsi d’acqua: il Fiume Sordo a nord-ovest e il Fiume Carpino a
sud-est. Tale rilievo è costituito da una placca di travertino litoide, poggiante su una successione di
depositi fluviolacustri, a maggiore erodibilità. Questi sedimenti sono interessati da processi di
erosione legati all’attività dei due corsi d’acqua citati, che mostrano caratteristiche di forte incisione
lineare in alveo e di erosione laterale di sponda. La loro azione erosiva al piede dei versanti ha
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determinato nel tempo il modellamento del rilievo. Attraverso fenomeni di frana innescatisi sui
versanti, si è determinato un arretramento della placca di travertino fino all’attuale configurazione
morfologica. I due corsi d’acqua confluiscono a sud della città, dando origine al Fiume Cavaliere.
Fig. 2 – Stralcio della Carta Tecnica Regionale in scala 1:5.000 (edita dalla Regione Molise).
I versanti del rilievo tabulare hanno un’acclività differente: quello orientale mostra pendenze
maggiori e in generale si presenta più articolato del versante occidentale. In alcuni tratti sono
presenti dei terrazzamenti, la cui origine è legata ad un’azione morfoselettiva degli agenti esogeni,
in relazione alla maggiore o minore competenza dei litotipi affioranti. In altri casi si osservano
terrezzamenti di origine antropica, sia connessi con l’attività agricola, sia dovuti a movimenti di
terra per l’attività edilizia. Una fitta copertura vegetale ricopre la fascia di versante che borda il
centro storico, mascherando gli elementi morfologici del paesaggio. Fenomeni franosi degni di nota
si riscontrano in località Tuoro, a partire dal piazzale retrostante il Palazzo di Governo, e all’altezza
del tratto mediano di Via Giovanni XXIII. Il settore settentrionale della città è invece caratterizzato
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da un andamento plano-altimetrico pianeggiante, con assenza di fenomeni di instabilità
morfologica. In quest’area ricade l’area in studio (Fig. 3).
Fig. 3– Settore settentrionale della città di Isernia, con indicazione dell’area in studio.
3 – Elementi di sismicità storica
4 - Classificazione sismica 2003
5 - Aspetti geomorfologici del sito in esame
Il sito di ubicazione del polo scolastico in progetto ricade nell’elemento n. 392152 della Carta
Tecnica Regionale alla scala 1:5.000, edita dalla Regione Molise, di cui in fig. 6 si riporta lo stralcio
di interesse. L’area fa parte della zona di nuovo sviluppo edilizio dell’abitato di Isernia e presenta
quote di circa 470 m s.l.m. In particolare il piano campagna di via Umbria è posto a 473m s.l.m. In
fig. 7 si riporta uno stralcio del P.R.G. del Comune di Isernia, con l’ubicazione del sito in esame.
7
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Fig. 6 – Stralcio della Carta Tecnica Regionale(edita dalla Regione Molise). In rosso il sito in esame.
Fig. 7 – Stralcio del PRG del Comune di Isernia, con l’ubicazione del sito in esame.
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Dal punto di vista morfologico, il sito è caratterizzato da un costante assetto pianeggiante, a volte
interrotto da piccoli sbancamenti o pareggiamenti di origine antropica.
Non si osservano indizi di instabilità del terreno, legati ad erosione o alla gravità, né si riscontrano
fenomeni di dissesto attivi o quiescenti. Il piano campagna circostante l’edificio non presenta
terrazzamenti, avvallamenti o altre irregolarità morfologiche che possano far pensare a fenomeni di
cedimento del terreno in atto.
Non si hanno notizie su lavori che abbiano previsto scavi e sterri di notevoli proporzioni eseguiti in
zona nel tempo, né sulla presenza di discariche.
Non si osservano fenomeni di erosione legati a dilavamento areale, concentrato o a ruscellamento.
6 - Caratteristiche geologiche e litotecniche del sito in esame
I terreni presenti nel sito sono caratterizzati da una grande variabilità laterale e verticale. Sono
riconducibili a formazioni quaternarie continentali, di origine fluviolacustre, costituite da corpi
travertinosi vacuolari e spugnosi, di spessore variabile, alternati a sedimenti argilloso-limosi e a
sabbie. I travertini risultano fortemente degradati e fratturati nella loro parte sommitale, e a più
livelli interessati da vuoti e da laminazioni terrose dovute a dissoluzione chimica.
Al di sopra della sequenza deposizionale lacustre è presente una coltre di riporto e di terreno
vegetale che mostra uno spessore medio di circa 3m dal p.c.
Durante la campagna di indagine geognostica condotta per la verifica sismica degli edifici scolastici
del Comune di Isernia (Determina 345/4 del 17/7/2003), sono stati eseguiti due sondaggi nel sito in
esame, denominati S1L e S3C. In fig. 8 e 9 se ne riportano le stratigrafie e l’ubicazione.
Nel sondaggio S1L, che ha raggiunto la profondità di 30m, al di sotto di una coltre di riporto e di
terreno vegetale di circa 2m, si sono rinvenuti fino a 15m di profondità delle alternanze tra orizzonti
di travertino vacuolare ed incrostante, e limi argillosi o sabbie limose, con presenza di inclusi
travertinosi. Al di sotto dei 15m sono state trovate argille più o meno limoso-sabbiose o marnose,
da consistenti a molto consistenti.
Abbastanza differente è la stratigrafia del sondaggio S3C, pur non distante dal precedente. Sotto una
coltre di riporto e terreno vegetale di circa 2m, si sono rinvenute dapprima argille limose con inclusi
travertinosi, di consistenza plastica, poi argille mediamente consistenti con passaggi di argille
organiche torbose. Il travertino vacuolare si ritrova a partire dai 15m di profondità.
Questi dati confermano la grande variabilità laterale e verticale di questi sedimenti, la loro
disposizione irregolare legata proprio alla loro natura deposizionale.
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Fig. 8 – Stratigrafia del sondaggio S1L e sua ubicazione.
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Fig. 9 – Stratigrafia del sondaggio S3C e sua ubicazione.
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7 - Aspetti idrologici e idrogeologici
Per quanto riguarda gli aspetti idrologici, va sottolineato che l’assetto pianeggiante di tutto il sito
favorisce il ristagno idrico in corrispondenza di eventi piovosi anche di non rilevante entità. La
raccolta e lo smaltimento delle acque piovane avviene con una certa lentezza, anche per la presenza
di terreno vegetale con una significativa componente argillosa nei primi metri di profondità, che
non favorisce l’infiltrazione delle acque meteoriche e il loro rapido allontanamento in profondità
attraverso i terreni travertinosi, a maggiore permeabilità. Di conseguenza si riscontra un’elevata
concentrazione di umidità nel terreno, forse anche favorita da un non adeguato sistema di drenaggio
delle acque piovane nei recapiti stradali.
Dalle stratigrafie dei sondaggi è emerso un sostanziale alternarsi in profondità di orizzonti
travertinosi, molto permeabili per fratturazione, di orizzonti prevalentemente argilloso-limosi,
caratterizzati da bassa permeabilità per porosità, e di livelli granulari più grossolani, costituiti da
sabbie limose, a permeabilità intermedia rispetto ai precedenti. Tale condizione stratigrafica
determina dei continui limiti di permeabilità nel sottosuolo, che causano da un lato l’innesco di
microdeflussi ipodermici nei livelli più grossolani, dall’altro la formazione di modesti ristagni idrici
negli orizzonti granulari, sostenuti dai livelli più pelitici.
I valori di permeabilità attribuiti ai terreni presenti sono tratti dallo studio geologico eseguito per la
verifica sismica degli edifici scolastici del Comune di Isernia:
terreno vegetale e di riporto
K = 10-2 ÷ 10-4 cm/sec
travertino
K = 10-2 ÷ 10-3 cm/sec
terreni fluvio-lacustri
K = 10-6 ÷ 10-8 cm/sec
Si desume un coefficiente di permeabilità medio pari a 10-3 ÷ 10-5 cm/sec.
Durante l’esecuzione dei sondaggi non si sono intercettate falde sospese o livelli idrici degni di
nota. La falda freatica principale viene segnalata a circa 15m di profondità nei sondaggi S1L e S3C.
Nei sondaggi di nuova esecuzione, di cui si parlerà più ampiamente nel seguito della relazione, la
falda è stata riscontrata a circa 14m di profondità (più precisamente a 14.3 m e a 13.75 m). La
differenza di circa 1m tra le due rilevazioni freatiche (i vecchi sondaggi sono stati eseguiti
nell’ottobre 2003, mentre i nuovi nel febbraio 2006) potrebbe essere dovuta alla semplice
variazione del tasso di piovosità in periodi differenti.
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8 - Caratterizzazione geotecnica dei terreni presenti
Per rendere più completa la caratterizzazione dei terreni presenti al di sotto dell’edificio esistente
sono stati eseguiti due nuovi sondaggi geognostici, spinti fino ad una profondità di 20m dal piano
campagna (sondaggi S1 e S2). Durante la terebrazione si è provveduto alla misurazione del livello
di falda. Inoltre sono stati prelevati due campioni indisturbati (S1-C1 e S2-C1), sui quali si sono
effettuate le analisi di laboratorio. Allegato alla presente relazione, si fornisce il Quaderno-Indagini
completo contenente i seguenti elaborati:
•
planimetria con ubicazione dei sondaggi;
•
profili stratigrafici dei sondaggi;
•
documentazione fotografica del carotaggio;
•
determinazioni geotecniche di laboratorio.
L’ubicazione dei sondaggi già esistenti (S1L e S3C) e di nuova esecuzione (S1 e S2) è mostrata in
fig. 10. In fig. 11 sono invece riportati gli schemi stratigrafici semplificati dei tre sondaggi più
vicini al sito di ubicazione della scuola (S1L, S1, e S2) e quindi più significativi ai fini della
ricostruzione dei rapporti geometrici tra i terreni presenti al di sotto dell’edificio da realizzare.
Fig. 10 – Ubicazione dei sondaggi già esistenti (S1L e S3C) e di nuova esecuzione (S1 e S2).
L’analisi delle stratigrafie ha confermato la notevole eterogeneità dei terreni presenti nel sottosuolo,
legata del resto alla loro origine fluvio-lacustre, con frequenti variazioni verticali e orizzontali. Tale
disomogeneità è stata semplificata mediante l’accorpamento delle diverse alternanze di terreni in 5
litotipi principali:
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Litotipo 1: terreno vegetale e di riporto. Il suo spessore varia da 0.7m a 2m. E’ costituito da un’ argilla
limosa di consistenza morbida, di colore marrone-bruno, con diffusi inclusi calcarei eterometrici ed
abbondanti frammenti di laterizi.
Litotipo 2: argilla con limo, a tratti organica, con inclusi travertinosi, di dimensioni comprese tra
1cm e 3cm. Il suo spessore varia da 0.60m (S2) a 4m (S1), mentre non se n’è riscontrata la presenza
nel sondaggio S1L. E’ un’argilla caratterizzata da assenza di struttura e consistenza soda, al cui
interno sono presenti, spesso in modo concentrato, punteggiature e/o noduletti millimetrici nerastri
di natura organica, che conferiscono la colorazione marrone-bruna osservata.
Litotipo 3: alternanze di limi variamente sabbiosi e argillosi e livelli di travertino vacuolare, friabile
e farinoso. Gli orizzonti limosi sono privi di struttura, hanno un colore marrone chiaro tendente
all’avana e presentano al loro interno passaggi di sabbia travertinosa mediamente addensata, con
diffusi inclusi litici di travertino. Gli strati di travertino vacuolare, poroso e friabile, mediamente
resistenti, con spessore dell’ordine del centimetro e di colore grigio-biancastro, si recuperano in
frammenti minuti (max 1cm) e rari testimoni integri (fino a 4cm). Lo spessore di questo litotipo
varia da un massimo di 14m (sondaggio S1L) ad un minimo di 6m (sondaggio S1).
Litotipo 4: travertino grigio-avana, compatto o vacuolare, in strati molto resistenti di spessore
variabile da 4-5 centimetri fino a qualche decimetro, intercalati da livelli travertinosi poco cementati
e/o destrutturati, rappresentati da frammenti minuti (1-3cm) in matrice sabbioso-travertinosa. Lo
spessore riscontrato nei sondaggi S1 e S2 è di circa 6m, mentre nel sondaggio S1L non viene mai
segnalata la presenza di un travertino compatto o litoide.
Litotipo 5: argille e limi, variamente sabbiosi, di colore grigio, grigio-verde o bruno, da consistenti
a molto consistenti, a luoghi con inclusi travertinosi. Al loro interno si osservano anche passaggi più
spiccatamente sabbiosi, con orizzonti ossidati (sondaggio S1L). Questo litotipo è stato sondato per
una profondità di 15m nel sondaggio S1L e comunque dovrebbe riscontrarsi in modo continuo e
comune ai tre punti di sondaggio nel sottosuolo (S1L, S1 ed S2) a partire da una profondità di circa
18m dal piano campagna.
Per la caratterizzazione geotecnica dei litotipi si sono utilizzati i risultati delle prove di laboratorio
effettuate sui campioni indisturbati, prelevati sia nei nuovi sondaggi, sia nei sondaggi eseguiti per la
verifica sismica degli edifici scolastici del Comune di Isernia. I valori dei parametri geotecnici
attributi ad ogni litotipo sono riportati in tab. 2. In essa si fa anche esplicito riferimento al numero di
sondaggio e di campione preso come riferimento per ognuno dei litotipi individuati.
Infine, in tab. 3 viene riportato un riepilogo dei valori dei parametri geotecnici più significativi,
utilizzati nel calcolo della capacità portante e per le valutazioni sullo stato tensionale del terreno.
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S1
S1L
p.c.
0,7 m
S2
p.c.
p.c.
0,8 m
1,4 m
2,0 m
6,0 m
10,5 m
12,0 m
15,0 m
16,5 m
18,1 m
20, m
20, m
LITOTIPO 1: Terreno vegetale e di riporto
LITOTIPO 2: Argilla con limo, a tratti organica, con
inclusi travertinosi
LITOTIPO 3: Alternanze di limi variamente sabbiosi e
argillosi e livelli di travertino vacuolare,
friabile e farinoso
LITOTIPO 4: Travertino compatto o vacuolare, in strati
decimetrici
30,0 m
LITOTIPO 5: Argille e limi, variamente sabbiosi, da
consistenti a molto consistenti, a luoghi
con inclusi travertinosi
Fig. 11 –Schema stratigrafico semplificato dei sondaggi più vicini al sito in esame (S1L, S1 ed S2).
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Tab. 2 –Parametri geotecnici attribuiti ad ogni litotipo sulla base delle prove di laboratorio eseguite sui campioni.
PARAMETRI GEOTECNICI
Campione di riferimento
Litotipo 1
Litotipo 2
Litotipo 3
Litotipo 4
Litotipo 5
S1 – C1
S7L – C1
S2L – C1
S5L – C1
da relazione per verifica sismica
(Deter. 345/4 del 2003)
S2 – C1
2.3 - 2.5
1.85
γn
t/m
3
1.79
1.86
1.81 – 1.90
γs
t/m
3
2.65
2.79
2.72 - 2.77
2.63
W
%
38
34
28-40
29
LL
%
78
72
69-71
48
LP
%
39
32
29 - 31
32
IP
%
39
40
39 - 40
16
1.01
0.94
0.77 – 1.01
1.18
51
50
46 - 53
47
1.048
1.013
0.845 - 1.140
0.898
IC
n
%
e0
SR
%
97
94
92 -98
97
G
%
10
0
0
0
S
%
7
1
1-5
13
L
%
25
48
57 -82
53
A
%
58
52
17 - 38
34
cu
t/m
2
7.9
11.5
13.7 – 18.9
24.8
c’
t/m
2
1.6
3.9
3.6 - 4.7
25 - 35
3.6
ϕ’
°
17
21
24 - 26
30 - 35
23
0.160
0.733
Cc
Cv
2
cm /s
CS
K
cm/s
0.316 - 0.551
-4
-3
0.120
-4
6.8 x 10
1.2 x 10 – 6.8 x 10
0.052
0.072 - 0.092
-9
10
-9
10
-3
1.5 x 10
0.050
-2
-3
10 - 10
-9
10
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Tab. 3 – Riepilogo dei parametri utilizzati per il calcolo della capacità portante e dello stato tensionale del terreno.
Litotipo 1
Litotipo 2
Terreno
Argilla con limo, a
vegetale tratti organica, con
e di riporto inclusi travertinosi
PARAMETRI GEOTECNICI
γn
t/m
3
e0
Litotipo 3
Litotipo 4
Litotipo 5
Alternanze di limi
variamente sabbiosi e
argillosi e livelli di travertino
vacuolare, friabile e farinoso
Travertino compatto o
vacuolare,
in strati decimetrici
Argille e limi, variamente
sabbiosi, da consistenti a
molto consistenti, a luoghi
con inclusi travertinosi
2.4
1.85
1.79
1.86
1.86
1.048
1.013
0.993
0.898
24.8
cu
t/m
2
7.9
11.5
16.3
c’
t/m
2
1.6
3.9
4.1
(valore ridotto del 50%
perché molto fratturato)
3.6
ϕ’
°
17
21
25
32
23
0.156
0.733
0.434
Cc
15
0.120
9 – Pericolosità sismica di base e locale
9.1 Pericolosità Sismica 2001
9.2 Pericolosità Sismica 2004
9.3 Pericolosità sismica locale
Le caratteristiche del moto sismico al bedrock1 (durata, ampiezza e contenuto in frequenze)
vengono modificate nel passaggio del treno d’onda dal substrato rigido ai terreni di copertura.
Tale fenomeno, che generalmente determina amplificazione sismica locale, viene quantificato
nell’ambito della normativa sismica nazionale attraverso i parametri S e St, moltiplicativi della
accelerazione di ancoraggio dello spettro di risposta elastico. Sulla base del valore di S viene inoltre
definita la forma dello spettro di risposta elastico della componente orizzontale del moto, da
adottare per il sito esaminato. Il parametro S tiene conto del profilo stratigrafico di fondazione,
mentre il parametro St delle caratteristiche morfologiche del sito indagato.
1
Substrato rigido che non modifica le caratteristiche del moto sismico di input.
17
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La valutazione di S può essere effettuata tramite la prova down-hole ed il successivo calcolo della
Vs30. La Vs30 è definita come la velocità media di propagazione delle onde di taglio entro i primi 30
m di profondità dal piano delle fondazioni e viene calcolata con la seguente espressione, nella quale
hi è lo spessore dello strato i-esimo e Vi la velocità delle onde S in esso misurata:
Vs 30 =
30
hi
∑ Vi
i =1,N
Per la classificazione del suolo di fondazione ai sensi dell’Ordinanza del P.C.M. n. 3274/03 ci si è
attenuti ai risultati di una prova down-hole, denominata DH1 (sondaggio SL1), eseguita in
prossimità dell’attuale edificio scolastico che verrà sostituito dal nuovo polo scolastico comunale
oggetto della progettazione di cui al presente incarico.
I risultati di questa prova down-hole hanno permesso di riscontrare nel sottosuolo alcune variazioni
di velocità delle onde S, riconducibili alla presenza di almeno 4 sismostrati (tab. 4).
Tab. 4: risultati della prova down-hole, denominata DH1 (sondaggio S1L), eseguita per lo studio
geologico-tecnico per la verifica sismica degli edifici scolastici del Comune di Isernia (Determina
345/4 del 17/7/2003).
Sismostrato
1
2
3
4
Profondità dal p.c. (m)
0-3
3-6
6-16
16-30
Spessore (m)
3
3
10
14
Vs (m/s)
267
432
503
756
La Vs30 viene ad assumere un valore pari a 530 m/s. Questo valore permette di classificare il
suolo di fondazione nella categoria B prevista dalla normativa sismica: “Depositi di sabbie o
ghiaie molto addensate o argille molto consistenti, con spessori di diverse decine di metri,
caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da
valori di Vs30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero resistenza penetrometrica NSPT > 50, o
coesione non drenata cu > 250 kPa”. Per tale categoria di suolo di fondazione è previsto un valore S
= 1,25. Dal punto di vista morfologico non sussistono le condizioni di pericolosità previste nella
normativa e pertanto può essere assunto un valore di St = 1.
Nei pressi dell’area indagata è stato eseguita anche un’altra prova down-hole, denominata DH2
(sondaggio SL2), il cui risultato è riportato nella tab. 5.
18
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Tab. 5: risultati della prova down-hole, denominata DH2 (sondaggio S2L), eseguita per lo studio
geologico-tecnico per la verifica sismica degli edifici scolastici del Comune di Isernia (Determina
345/4 del 17/7/2003).
Sismostrato
1
2
3
4
Profondità dal p.c. (m)
0-3
3-14
14-20
20-30
Spessore (m)
3
11
6
10
Vs (m/s)
203
453
678
835
La Vs30 viene ad assumere un valore pari a 501 m/s. Anche in questo caso il suolo di fondazione
può essere classificato nella categoria B prevista dalla normativa sismica.
Per entrambe le prove down-hole è stato riscontrato un graduale aumento delle velocità delle onde
trasversali nel sottosuolo. Buone caratteristiche meccaniche vengono raggiunte per profondità
comprese tra i 16 (DH2) e i 19 (DH1) m dal p.c. Inoltre, i terreni in sito presentano le caratteristiche
meccaniche di un substrato rigido per profondità comprese tra i 23 (DH2) e i 25 (DH1) m dal p.c.
Per concludere, se consideriamo il piano di posa delle fondazioni a circa 5 m dal p.c., come indicato
dal progettista, il valore delle Vs30 (in questo caso da calcolare su un intervallo di profondità
compreso tra 5 e 35 m dal p.c.) si modificherebbe per effetto della diminuzione del peso degli strati
più superficiali, aventi Vs basse, e l’aumento del peso degli strati più profondi, che è ipotizzabile
possano avere Vs uguali, se non addirittura superiori, a quelle riscontrate nelle due prove down-hole
per profondità superiori ai 23 m dal p.c. Da alcune prove di calcolo effettuate su modelli di Vs
ipotizzabili per profondità comprese tra i 30 e i 35 m dal p.c., si è constatato che introducendo nel
calcolo della nuova Vs30 strati più profondi con Vs anche molto maggiore di 800 m/s, fino a 2000
m/s, il suolo di fondazione resta classificato nella categoria B in quanto la Vs30 continua ad avere
valori minori di 800 m/s.
9.4 Spettri di risposta elastici per il sito esaminato
Il valore S che deriva dalla prova down-hole, di cui al paragrafo 8.3, quantifica la correzione da
eseguire alle ordinate spettrali previste per lo spettro di risposta al bedrock di Isernia, al fine di tener
conto dei possibili effetti di amplificazione sismica locale che si possono generare nel sito
esaminato.
L’azione sismica di progetto sarà pari a:
19
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S · ag · St = 1,25 · 0,25 · 1,0 = 0,31g
I parametri da utilizzare per la costruzione degli spettri di risposta elastici dell’area indagata sono
quelli riportati nelle tabb. 6 e 7.
Tab. 6: Parametri da utilizzare per il calcolo dello spettro di risposta elastico della componente
orizzontale del moto sismico, per un suolo di fondazione di tipo B, in zona sismica 2.
Zona sismica
ag
Categoria di suolo
S
TB
TC
TD
2
0,25
B
1,25
0,15
0,50
2,0
Tab. 7: Parametri da utilizzare per il calcolo dello spettro di risposta elastico della componente
verticale del moto sismico, per un suolo di fondazione di tipo B, in zona sismica 2.
Zona sismica
ag
Categoria di suolo
S
TB
TC
TD
2
0,25
B
1,0
0,05
0,15
1,0
Nelle figg. 13 e 14 sono visibili gli spettri di risposta elastici per le componenti orizzontali e
verticali del moto del suolo; in ordinata è riportata l’accelerazione spettrale (espressa in frazioni
dell’accelerazione di gravità g) e in ascissa il periodo T (espresso in secondi) di vibrazione
dell’oscillatore semplice.
0,90
Accelerazione
(espressa in frazioni di g)
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,31
0,20
0,10
0,00
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
Periodo (s)
20
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Fig. 13 – Spettro di risposta elastico della componente orizzontale per l’area indagata (Zona
Accelerazione (espressa in frazioni di g)
Sismica 2 - Categoria di Suolo di Fondazione B).
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,25
0,20
0,10
0,00
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
Periodo (s)
Fig. 14 – Spettro di risposta elastico della componente verticale per l’area indagata (Zona Sismica
2 - Categoria di Suolo di Fondazione B).
Lo spostamento orizzontale massimo del suolo sarà pari a:
dg = 0,025 · S · Tc · Td · ag = 0,025 · 1,25 · 0,50 · 2,0 · 0,25 = 7,81 · 10-3 m
La velocità orizzontale massima del suolo sarà pari a:
vg = 0,16 · S · Tc · ag = 0,16 · 1,25 · 0,50 · 0,25 = 2,50 · 10-2 m/s
Riepilogando, nel sito esaminato, ai fini della verifica dei carichi sismici sostenibili dalle strutture
in progettazione, si dovranno considerare i parametri della tab. 8, previsti dalla normativa sismica
del 2003. Il valore di S da adottare prevede la possibilità che nell’area indagata si generino
fenomeni di amplificazione sismica locale.
21
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Tab. 8 – Parametri da utilizzare per la verifica sismica dell’edificio in progettazione, ai sensi della
normativa sismica 2003.
Zona Sismica
ag (g) (valore di ancoraggio dello spettro di risposta elastico al bedrock)
Categoria del Suolo di Fondazione (dell’area indagata)
2
0,25
B
S (fattore che tiene conto della stratigrafia dei terreni dell’area indagata)
1,25
St (fattore che tiene conto del profilo topografico dell’area indagata)
1,0
Azione Sismica di Progetto = ag * S * St (g)
0,31
Spostamento massimo del suolo (orizzontale) (m)
7,81 · 10-3
Velocità massima del suolo (orizzontale) (m/s)
2,50 · 10-2
PGA 2001 (g)
0,24g
PGA 2004 (g)
0,26g
IMCS max
10
9.5 Suscettibilità alla liquefazione
Sulla base delle stratigrafie esaminate e delle caratteristiche geotecniche dei terreni presenti nel
sottosuolo dell’area, si ritiene che non sussistano le condizioni affinché si verifichino fenomeni di
liquefazione in concomitanza di un evento sismico. Infatti, la normativa di riferimento (OPCM
3274/2003) prescrive la verifica della suscettibilità alla liquefazione quando si è in presenza di un
terreno saturo non coesivo, con falda freatica in prossimità della superficie, in particolare in
presenza di strati estesi o lenti spesse di sabbie sciolte sotto falda nel terreno di fondazione, anche se
contenenti una frazione fine limo-argillosa. Inoltre, la normativa sottolinea che nel caso di edifici
con fondazioni superficiali, la verifica della suscettibilità a liquefazione può essere omessa se il
terreno sabbioso saturo si trova a profondità superiore ai 15m dal p.c..
22
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Nel sottosuolo dell’area indagata non sussistono queste condizioni: infatti i terreni mostrano tutti
una certa coesione, la falda viene rilevata a partire da circa 14m di profondità e non si sono
riscontrati orizzonti di sabbie sciolte significativi come spessore o come continuità laterale. Infine,
non sono stati trovati in letteratura riferimenti a episodi di liquefazione in questa area (Boschi et al.
2000, vedi Nota 1 a pag. 9).
10 – Modello geologico-tecnico del sottosuolo
L’integrazione di tutte le informazioni tratte dalle stratigrafie dei sondaggi S1, S2, S3C ed S1L ha
permesso di ricostruire un modello geologico-tecnico del sottosuolo presente al di sotto dell’edificio
da realizzare. Tale modello è basato su 4 sezioni litotecniche, variamente orientate, che forniscono
un’interpretazione plausibile dei rapporti geometrici esistenti tra i vari litotipi, mediante la
correlazione laterale e verticale dei terreni incontrati nei 4 sondaggi considerati. In fig. 15 sono
riportate le tracce delle sezioni, mentre nelle figg. 16, 17, 18 e 19 le sezioni stesse. Sulle sezioni BB’ e C-C’ vengono proiettati anche i sondaggi non direttamente intercettati dalla traccia, ma che
presentano una certa distanza dalla traccia stessa (indicata con d). Infine, la scala verticale è
volutamente esagerata rispetto a quella orizzontale, per un migliore apprezzamento delle variazioni
laterali e verticali degli spessori dei terreni.
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Fig. 15 - Ubicazione dei sondaggi e orientazione delle sezioni litotecniche interpretative.
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Fig. 16 - Sezione litotecnica interpretativa A – A’.
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Fig. 17 - Sezione litotecnica interpretativa B – B’.
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Fig. 18 - Sezione litotecnica interpretativa C – C’.
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Fig. 19 - Sezione litotecnica interpretativa D – D’.
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E’ importante rimarcare una certa differenza nei terreni presenti nel sottosuolo del fabbricato,
muovendosi da ovest (sondaggio S1L) verso est (sondaggio S2) e sud (sondaggi S1 e S3C). In
particolare, non si riscontra nel settore occidentale la presenza dei litotipi 2 e 4 (vedi sezione A-A’),
rispettivamente argille con limo e travertino lapideo; inoltre, procedendo dal sondaggio S1 al
sondaggio S3C si nota un aumento molto consistente dello spessore del litotipo 2 (argilla con limo),
che assume progressivamente una configurazione lentiforme (vedi sezione C-C’). Infine, è possibile
notare un aumento dello spessore dei terreni di riporto, soprattutto verso sud-est.
29
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12 – Capacità portante del terreno
Per il calcolo della capacità portante dei terreni di fondazione si sono considerate tre possibili
ipotesi costruttive:
•
fondazione diretta nastriforme, con travi rovesce di 1m di larghezza;
•
fondazioni indirette (pali trivellati di lunghezza pari a 7m e diametro sia di 40cm che di 60cm);
•
fondazioni indirette (pali trivellati di lunghezza pari a 16m e diametro sia di 40cm che di 60cm).
L’analisi di più soluzioni strutturali si è resa necessaria per la grande eterogeneità laterale e
verticale dei litotipi al di sotto dell’edificio, che non permette un immediato riconoscimento della
scelta tecnica più vantaggiosa in termini sia di sicurezza che di costi di realizzazione.
I calcoli della capacità portante e del carico ammissibile sono stati effettuati lungo la verticale dei
tre sondaggi realizzati intorno all’edificio esistente (S1L, S1 e S2). Il metodo di calcolo utilizzato è
quello proposto da Terzaghi in tutti e tre i casi.
Di seguito si riportano i risultati ottenuti per ciascuna delle tre soluzioni indicate.
FONDAZIONE DIRETTA:
¾ Travi rovesce di larghezza B = 1m
¾ Profondità del piano di posa: 4.5 m dall’attuale p.c. (1.5 m dal piano dello scavo necessario
alla realizzazione del piano interrato). Pertanto D = 1.5 m.
condizioni non drenate
φ=0
c = cu
Nγ = 0
Nc = 5,14
Nq = 1
Fattore sicurezza = 3
Q = cu Nc + γ D Nq
sondaggio S1L :
Q = 86,57 t/m2
Q amm = Q/3 = 28,86 t/m2
sondaggio S1:
Q = 61,90 t/m2
Q amm = Q/3 = 20,63 t/m2
sondaggio S2:
Q = 86,57 t/m2
Q amm = Q/3 = 28,86 t/m2
condizioni drenate (nell’ipotesi di terreni poco addensati)
φ’ = 2/3 φ
c’ = 2/3 c
Fattore sicurezza = 3
Q = 1/2 γ B Nγ + c Nc + q Nq
sondaggio S1L:
Nγ = 3,95
Q = 58,62 t/m
sondaggio S1:
sondaggio S2:
Nc = 14,56
2
Nq = 5,45
Qamm = Q/3 = 19,54 t/m2
Nγ = 2,50
Nc = 12,11
Nq = 4,02
Q = 45,02 t/m2
Qamm = Q/3 = 15,01 t/m2
Nγ = 3,95
Nc = 14,56
Q = 58,62 t/m2
Qamm = Q/3 = 19,54 t/m2
Nq = 5,45
30
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FONDAZIONE INDIRETTA
¾ Pali di lunghezza D =7 m (da -3m a -10m dal piano campagna), attestati nel litotipo 3 .
¾ Il calcolo viene effettuato per pali di diametro pari a 60 cm e 40 cm.
¾ Non viene considerato l’interrimento dei “plinti” posti al di sopra dei pali.
¾ Si considera il solo contributo della capacità portante laterale (QL), trascurando il carico alla punta.
condizioni non drenate
φ=0
c = cu
QL = Σ AL α cu
ALaterale = AL = 2π R H
con
α = (1 + cu2)/(1+ 7 cu2)
Fattore sicurezza = 2,5
con cu espresso in kg/cm2
Pali con diametro 60 cm
sondaggio S1L:
QL = 40,84 t
QL amm = QL/2,5 = 16,34 t
sondaggio S1:
QL = 38,29 t
QL amm = QL/2,5 = 15,32 t
sondaggio S2:
QL = 40,84 t
QL amm = QL/2,5 = 16,34 t
sondaggio S1L:
QL = 27,23 t
QL amm = QL/2,5 = 10,89 t
sondaggio S1:
QL = 25,53 t
QL amm = QL/2,5 = 10,21 t
sondaggio S2:
QL = 27,23 t
QL amm = QL/2,5 = 10,89 t
Pali con diametro 40 cm
FONDAZIONE INDIRETTA
¾ Pali di lunghezza D =16m ( da -3m a -19m dal piano campagna) attestati nel litotipo 5 (γ = 1,85
t/m3 ; cu = 24,8 t/m2).
¾ Il calcolo viene effettuato per pali di diametro pari a 60 cm e 40 cm.
¾ Non viene considerato l’interrimento dei “plinti” posti al di sopra dei pali.
¾ Si considera solo il carico alla punta (Qp), trascurando il contributo della capacità portante laterale.
condizioni non drenate
φ=0
c = cu
Nc = 9,5
Nq = 1
Abase = πR2
Fattore sicurezza = 2,5
Qp = Abase (cu Nc + γ D Nq)
Pali con diametro 60 cm
(Abase = 0,2826 m2)
sondaggio S1L:
Qp = 74,98 t
Qp amm = Qp/2,5 = 29,99 t
sondaggio S1:
Qp = 75,92 t
Qp amm = Qp/2,5 = 30,37 t
sondaggio S2:
Qp = 75,90 t
Qp amm = Qp/2,5 = 30,36 t
Pali con diametro 40 cm
(Abase = 0,1256 m2)
sondaggio S1L:
Qp = 33,32 t
Qp amm = Qp/2,5 = 13,33 t
sondaggio S1:
Qp = 33,74 t
Qp amm = Qp/2,5 = 13,50 t
sondaggio S2:
Qp = 33,73 t
Qp amm = Qp/2,5 = 13,49 t
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ORG Lazio n. 1215 del 21.04.1997
In relazione a quanto sopra esposto, si specifica che sono state fatte alcune assunzioni, per ottenere
risultati a vantaggio della sicurezza. In tal modo si è ritenuto di poter compensare la disomogeneità
dei terreni di fondazione e la loro difficile parametrizzazione geotecnica. Pertanto, nel caso della
fondazione diretta in condizioni drenate, si è assunto che i terreni presenti alla quota di imposta
siano poco addensati, con una riduzione dei parametri di resistenza del terreno (c e φ) utilizzati.
Per lo stesso motivo, nel caso della fondazione indiretta di lunghezza pari a 16m si è trascurato il
contributo della capacità portante laterale.
La soluzione progettuale ritenuta più idonea a garantire le condizioni di sicurezza necessarie,
considerata l’importanza dell’opera, è senz’altro rappresentata dalla realizzazione di pali trivellati,
di lunghezza pari a 16 m e diametro pari a 60 cm, attestati ad una profondità non inferiore ai 19m
dal p.c., all’interno del litotipo 5 (argille e limi consistenti).
Sulla base di quanto emerso dallo studio, non si ritiene che sussistano condizioni geotecniche tali da
dar luogo allo sviluppo di attrito negativo lungo la superficie laterale dei pali. Infatti, non sono stati
riscontrati orizzonti dotati di estrema compressibilità, che possano subire cedimenti a seguito di
carichi indotti nelle vicinanze dell’opera da altri manufatti, visto che l’area risulta già edificata.
Inoltre, non si prevedono abbassamenti della falda per la realizzazione dell’opera, visto che questa
si trova ad una profondità tale che non sono attesi consolidamenti nel terreno.
La maggiore affidabilità di questa soluzione tecnica è rappresentata dal vantaggio di utilizzare come
terreno di fondazione l’orizzonte più omogeneo dal punto di vista geotecnico e che presenta
maggiore continuità laterale tra tutti i terreni presenti al di sotto dell’area. I valori di QP ammissibile
ottenuti sono praticamente identici lungo le verticali dei tre sondaggi e sono i più alti tra tutti i
valori calcolati nelle varie ipotesi fondazionali.
13 –Prescrizioni per la fase esecutiva
Durante l’esecuzione dello scavo si dovrà prestare particolare attenzione ai seguenti due aspetti: il
primo aspetto è legato all’instabilità delle pareti di scavo, il secondo alla possibile presenza di
piccole falde sospese o venute d’acqua. Per quanto concerne il primo aspetto, andranno previste
opere di contenimento provvisorie, atte a garantire il sostegno delle pareti di scavo, a tutela
dell’incolumità delle maestranze e per la fruibilità del piano di lavoro del cantiere.
Nel caso si riscontrasse la presenza di acqua nei primi metri di terreno, si consiglia di prevedere
accorgimenti per il suo allontanamento, in particolare in occasione di eventi piovosi. Particolare
attenzione dovrà essere prestata ai sottoservizi idraulici eventualmente presenti nel sito, per evitare
che accidentali rotture delle condotte dell’acqua inneschino fenomeni di erosione o piping nel
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Dott. Geol. Silvia Peppoloni
ORG Lazio n. 1215 del 21.04.1997
terreno, determinando improvvisi cedimenti del piano di cantiere o quantomeno causando
l’impraticabilità del cantiere stesso.
In generale, le opere di allontanamento delle acque dovranno essere adeguatamente dimensionate
anche in virtù della presenza del piano interrato, per evitare che l’imbibizione costante del terreno
determini un aumento della pressione esercitata sui muri.
Un altro elemento da tenere in considerazione è legato ai recenti studi di pericolosità sismica a scala
nazionale (OPCM n. 3519/2006). Per il territorio di Isernia sono state calcolate nuove accelerazioni
di picco al bedrock, che determineranno una riclassificazione del territorio con l’inserimento di
Isernia nella Zona Sismica 1 (pericolosità massima). Pertanto, nella progettazione strutturale si
consiglia di far riferimento direttamente ai valori di accelerazione incrementati (ag = 0.35g).
Infine, anche se non si ritiene che sussistano le condizioni geotecniche per lo sviluppo di attrito
negativo lungo il fusto del palo, tuttavia si consiglia di rivestire la superficie del palo con lamierino
o bitume. Questo accorgimento potrebbe infatti rivelarsi efficace nell’eventualità che si verifichino
eventi eccezionali, quali vibrazioni di macchine e/o terremoti.
14 –Indicazioni su ulteriori indagini geognostiche da condurre nella fase esecutiva
Sulla base di quanto riscontrato con questo studio, si ritiene opportuno che in fase esecutiva siano
eseguite ulteriori indagini geognostiche per una più esaustiva caratterizzazione dei terreni di
fondazione. Tali indagini dovranno fornire indicazioni di maggior dettaglio sulla variabilità laterale
dei terreni e sulla continuità verticale del litotipo 5, nel quale probabilmente si andranno ad attestare
le fondazioni dell’edificio.
Si consigliano pertanto le seguenti indagini geognostiche:
¾ n. 1 sondaggio geognostico a carotaggio continuo, spinto fino a 30m di profondità, da
realizzare dopo l’esecuzione dello scavo per l’interrato. La sua ubicazione sarà al centro
dell’area occupata dal nuovo edificio, ovvero nel punto centrale del triangolo costituito dai
sondaggi S1, S2 ed S1L (fig. 15). Durante la terebrazione sarà necessario prelevare
campioni indisturbati in tutti gli orizzonti ritenuti significativi ai fini progettuali, sui quali
eseguire prove di laboratorio.
¾ n. 1 prospezione geoelettrica tomografica, che, attraverso l’analisi dei valori di resistività
apparente del terreno, permetterà la redazione di profili (sezioni tomografiche) sui quali
verrà evidenziata la geometria dei diversi orizzonti presenti nel sottosuolo. La taratura delle
sezioni verrà effettuata sulla base delle stratigrafie dei sondaggi già realizzati e di nuova
esecuzione. La profondità di investigazione dovrà essere di almeno 20-25m dal p.c.. Questa
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Dott. Geol. Silvia Peppoloni
ORG Lazio n. 1215 del 21.04.1997
condizione, che presuppone un’adeguata lunghezza degli stendimenti, sembra possibile,
anche se andrà verificata la presenza di eventuali ostacoli tecnici per la sua esecuzione.
¾ Una prova di carico verticale su un palo campione, allo scopo di stabilire il suo
comportamento sino alla rottura, per poi poter ricavare il carico di esercizio. Tale prova può
ritenersi anche opportuna per una preliminare verifica della corretta esecuzione del palo
stesso. Si consiglia una prova a carico controllato, durante la quale sarà applicato alla testa
del palo un carico ad intervalli crescenti prefissati.
15 – Conclusioni
A seguito dell’incarico ricevuto dal Comune di Isernia (Determina Comune di Isernia n. 4/73 del 26
gennaio 2006) relativo alla progettazione definitiva del polo scolastico da realizzare nel territorio di
Isernia: I° lotto, è stato eseguito uno studio geologico, che ha previsto anche l’esecuzione di
indagini geognostiche in sito e in laboratorio. I risultati di tali indagini sono allegati alla presente
relazione.
Di seguito si riportano alcune considerazioni conclusive:
•
L’esame delle stratigrafie ha messo in luce la presenza nel sottosuolo dell’area di una
marcata eterogeneità litologica laterale e verticale, dovuta alle modalità deposizionali dei
terreni presenti, di origine fluvio-lacustre.
•
Per quanto sopra riportato, la soluzione progettuale in merito alle fondazioni dell’edificio da
realizzare ritenuta più idonea a garantire le condizioni di sicurezza necessarie, considerata
l’importanza dell’opera, è senz’altro rappresentata dalla realizzazione di pali trivellati, di
lunghezza pari a 16 m e diametro pari a 60 cm, attestati ad una profondità non inferiore ai
19m dal p.c., all’interno del litotipo 5 (argille e limi consistenti). Per questa soluzione
tecnica è stato calcolato un carico ammissibile alla punta Qp
amm
pari a circa 30t. Dal
momento che nel calcolo non si è tenuto conto del contributo della capacità portante laterale,
è ragionevole ammettere che il carico ammissibile possa essere incrementato di un valore
QLamm pari a circa 15t; tale valore aggiuntivo è stato calcolato nell’ipotesi di pali di
lunghezza 7m e diametro 60cm. In tal modo il carico totale QTOT amm = Qp amm + QL amm risulterà
pari a circa 45t.
•
Ovviamente si dovrà tener conto del carico indotto dall’opera sul terreno per valutare il
numero di pali da utilizzare al di sotto dei plinti di fondazione, in modo tale che nei singoli
nodi della struttura non si superino i valori di carico ammissibile. Ove localmente questa
condizione si dovesse verificare, potrebbe essere necessario prevedere un allargamento del
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plinto di fondazione: in tal modo al di sotto del plinto sarà possibile l’inserimento di un altro
palo su cui scaricare un’aliquota del carico totale. Questa soluzione dovrà comunque
rispettare la condizione che la spaziatura tra pali contigui non si inferiore a 3φ (φ = diametro
del palo), al fine di evitare le mutue interferenze tra pali affiancati, indotte dalle procedure
esecutive e dalle modalità di trasmissione dei carichi in un certo volume di terreno
circostante ogni singolo palo. In tale modo si potrà trascurare l’efficienza (η) del gruppo di
pali, che pertanto potrà essere considerata pari ad 1.
•
Sulla base delle stratigrafie esaminate e delle caratteristiche geotecniche dei terreni presenti
nel sottosuolo dell’area, si ritiene che non sussistano le condizioni affinché si verifichino
fenomeni di liquefazione in concomitanza di un evento sismico. Possono invece verificarsi
fenomeni di amplificazione sismica per cause litologiche, di cui si dovrà tener conto nella
valutazione dell’azione sismica di progetto con l’adozione di un fattore S pari a 1.25.
•
Si raccomanda di attenersi alle prescrizioni per la fase esecutiva, indicate nel paragrafo 13.
•
Si rimanda al paragrafo 14 per le indicazioni riguardanti eventuali ed ulteriori indagini
geognostiche da condurre nella fase esecutiva.
Roma, 18 maggio 2006
Dott. Geol. Silvia Peppoloni
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APPENDICE FOTOGRAFICA
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Foto 1 –
Foto 2 –
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Foto 3 –
Foto 4 – Cassetta contenente i primi metri di carotaggio del sondaggio S1L.
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Foto 5 –
Foto 6 –
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Foto 7 –
Foto 8 –
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