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1. PREMESSA

La presente relazione ha per oggetto la determinazione del modello geotecnico che

sta alla base della progettazione delle opere previste in progetto.

In particolare, la valutazione dei parametri geotecnici è indispensabile per la

progettazione delle opere (Soglie in gabbioni, Briglia in gabbioni, Protezione di sponda in

gabbioni) previste a valle di via Virgilio del Comune di San Giovanni in Fiore (CS) da

realizzare nell’ambito del progetto: “Interventi integrativi di mitigazione del rischio

frana in località Via Virgilio – Regione Calabria – APQ – Scheda Intervento Cod. CS.

063°/10”.

La determinazione dei suddetti parametri è stata condotta a partire dalla “Relazione

Geologica” a corredo del progetto, redatta dal dott. Rosario Biafora De Simone e dalla

Dott.ssa Teresa Lopetrone.

Per modello geotecnico si intende uno schema rappresentativo delle condizioni

stratigrafiche, del regime delle pressioni interstiziali e della caratterizzazione

fisicomeccanica dei terreni e delle rocce comprese nel volume significativo, finalizzato

all’analisi quantitativa di uno specifico problema geotecnico.

I valori caratteristici delle grandezze fisiche e meccaniche da attribuire ai terreni

devono essere ottenuti mediante specifiche prove di laboratorio su campioni indisturbati di

terreno e attraverso l’interpretazione dei risultati di prove e misure in sito.

Le verifiche geotecniche saranno svolte sulla scorta di un modello geotecnico di

riferimento coerente con i contenuti delle relazioni geologiche, evitando la scelta dei

parametri di calcolo che possano essere avulsi o poco significativi rispetto al contesto

litologico, morfologico ed idrogeologico esplicitato.

Le verifiche ed i calcoli geotecnici riguarderanno il comportamento dei terreni interessati

dal progetto:

- Verifica allo stato limite ultimo

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- Verifica allo stato limite di esercizio (cedimenti e distorsioni)

- Verifiche di stabilità locale e/o generale (stabilità dei pendii)

Inoltre, ai sensi della vigente normativa per le costruzioni (NTC 2008 – D.M.

14/01/08), occorre definire i parametri sismici che intervengono nella definizione delle

azioni di progetto. In particolare, vengono definiti i coefficienti sismici orizzontale e

verticale da utilizzare nel cosiddetto approccio “pseudo-statico”, nel quale le azioni

sismiche, per loro natura dinamiche, vengono assimilate ad azioni statiche, di intensità

proporzionale alle masse in gioco attraverso i sopra citati coefficienti.

2. DETERMINAZIONE DEI PARAMETRI GEOTECNICI

Come detto, per la determinazione dei parametri geotecnici dei terreni interessati

dalle opere, ci si riferirà a quanto contenuto nella “Relazione Geologica”.

L’ accurato e dettagliato rilevamento geologico e geomeccanico di campagna è stato

integrato e confrontato attraverso l’interpretazione delle foto aeree, dalla consultazione

della bibliografia e dallo studio della cartografia ufficiale: inoltre si sono acquisiti anche i

risultati di una precedente indagine geognostica, effettuata dal Dott. Geol. Arcangelo F.

Violo recentemente integrata con i risultati di ulteriori prove in situ.

Le indagini eseguite nell’ambito del precedente studio sono articolate in:

- N° 2 Sondaggi geomeccanici a carotaggio continuo;

- N° 2 Prospezioni sismiche a rifrazione, che sfruttano la proprietà dei terreni di

farsi attraversare dalle onde sismiche a diversa velocità, con identificazione

della litostratigrafia e delle discontinuità del terreno;

- N° 1 prospezione sismica in foro (down hole);

- N° 4 prove S.P.T.;

- Installazione di un piezometro a tubo aperto.

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In base alla legislazione vigente il territorio comunale di San Giovanni in Fiore ricade

in Zona 2, con accelerazione massima su bedrock pari a 0,25 g e da quanto ottenuto

dalle indagini in situ, la categoria di suolo di fondazione assimilabile all’area oggetto del

presente studio è la B, ovvero terreni con Nspt > 50 e Vs compresa fra 360 e 800 m/s.

Si riportano, di seguito, i dati tecnici e stratigrafici salienti relativi alla campagna di indagini

eseguita.

I sondaggi geomeccanici sono stati spinti fino alla profondità di 30 m dal p.c.

Sondaggio S1

0,00 - 4,50 m dal p.c. Riporto antropico costituito da granito alterato (arenitizzato)

4,50 - 16,00 m dal p.c. Graniti intensamente alterati e fratturati.

16,00 - 22,00 m dal p.c. Graniti alterati e degradati.

22,00 – 30,00 m dal p.c. Graniti localmente alterati, tessitura originaria della roccia preservata.

Sondaggio S2

0,00 – 5,00 m dal p.c. Terreni riportati, poco addensati, costituiti perlopiù da graniti alterati

(arenitizzati).

5,00 – 18,00 m dal p.c. Graniti disgregati, con struttura della roccia ancora rinvenibile.

18,00 - 23,00 m dal p.c. Granito alterato e degradato.

23,00 – 30,00 m dal p.c. Graniti localmente alterati, la tessitura originaria della roccia è

preservata.

Prove S.P.T.

Le prove S.P.T. vengono eseguite contestualmente all’esecuzione dei fori di

sondaggio, ed hanno il compito di fornire come parametro il numero di colpi per

avanzamento, che viene utilizzato per caratterizzare geotecnicamente i terreni attraversati.

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Sono state effettuate n° 2 prove per ciascun foro di sondaggio, al fine di

valutare le caratteristiche geotecniche dei terreni indagati.

Sono state effettuate n° 4 prove S.P.T. in totale: i risultati delle prove

sono i seguenti:

S.c.P.T. n° 1-S1

Colpi (Nspt)

Avanzamento (cm)

13 15 12 15

Profondità inizio 5,00 m

Profondità fine 5,45 m 26 15

S.c.P.T. n.° 2-S1

Colpi (Nspt)

Avanzamento (cm)

28 15 33 15

Profondità inizio 10,00 m

Profondità fine 10,33 m 3R 3

S.c.P.T. n.° 1-S2

Colpi (Nspt)

Avanzamento (cm)

11 15 15 15

Profondità inizio 4,50 m

Profondità fine 4,95 m 24 15

S.c.P.T. n.° 2-S2

Colpi (Nspt)

Avanzamento (cm)

20 15 28 15

Profondità inizio 9,00 m

Profondità fine 9,45 m 34 15

Dall’esecuzione di tale prove si è evinto che i terreni in questione pur

essendo, in alcune parti, arenitizzati presentano un numero di colpi elevati, e

quindi delle buone caratteristiche geotecniche.

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Sismica a Rifrazione

Obiettivo della sismica è di indagare i litotipi, differenziandoli in base al parametro

“velocità delle onde elastiche”.

Il metodo sismico a rifrazione permette la costruzione di dromocrone (diagrammi

tempo-distanze) dalle quali è possibile calcolare velocità e profondità delle interfacce.

I tempi delle onde rifratte si riferiscono ad onde sismiche longitudinali (Vp) che

incidono con “angolo critico” la superficie di separazione dei due mezzi a velocità diverse e

crescenti verso il basso (ad esempio V1 e V2, con V2>V1).

Queste onde possono propagarsi lungo tale interfaccia e tornare in superficie

fornendo informazioni sugli spessori, sulle variazioni degli stessi, sulle velocità dei due

mezzi e sulla pendenza dell’interfaccia.

E’ possibile cosi desumere informazioni sui caratteri elasto-meccanici dei mezzi

attraversati dalle onde longitudinali, essendo il valore velocità delle onde sismiche

dipendente dalla densità del litotipo investigato.

La campagna d’indagini ha previsto l’esecuzione di n° 2 prospezioni sismiche a

rifrazione con stese geofoniche di lunghezza pari a 50 m e 60 m, e distanza intergeofonica

di 5.00 m.

L’acquisizione dei tempi per ogni profilo è stata effettuata con tre scoppi, due esterni

ed uno interno.

I due stendimenti, ortogonali fra loro, hanno consentito una buona caratterizzazione

delle caratteristiche sismomeccaniche degli orizzonti rilevati.

Il primo profilo ha evidenziato tre orizzonti di velocità, il primo con caratteristiche

elastomeccaniche molto scadenti fino a 1,2-2 m dal p.c., l’orizzonte intermedio è correlato

con litotipi a caratteristiche elastomeccaniche mediocri, posto fino a 15,4-20,3 m dal p.c.. Il

terzo orizzonte, con buoni valori di velocità (3125 m/s), è correlato con tipi litoidi a caratteri

elastomeccanici sufficienti.

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Il secondo profilo ricalca i risultati ottenuti nel primo profilo, ma l’orizzonte a

caratteristiche sufficienti ha il tetto compreso fra 11,4 e 15,5 m dal p.c., ed i valori di

velocità si attestano sui 3674 m/s.

3. DETERMINAZIONE DEI PARAMETRI SISMICI

In base alle Nuove Norme Tecniche sulle Costruzioni di cui al D.M. 14/01/2008

Classificazione Sismica, i terreni interessati ricadono nelle seguenti categorie di suolo di

fondazione e topografica:

Categoria suolo di fondazione: Categoria B:

Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana

fina molto consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale

miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di 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).

Categoria topografica: Categoria T2:

Pendii con inclinazione media i > 15°

Nelle NTC 2008 viene definito il Periodo di riferimento per l’azione sismica (VR),

prodotto tra la Vita Nominale (VN)e la Classe di Uso (CU) della struttura

VR = VN x CU

Per quanto riguarda la Vita Nominale, essa è stata posta pari a 50 anni (Opere

ordinarie, ponti, opere infrastrutturali e dighe di dimensioni contenute o di importanza

normale); per quanto riguarda la Classe d'Uso, si è fatto riferimento alla classe I

(Costruzioni con presenza solo occasionale di persone), alla quale corrisponde un

coefficiente d’uso CU = 0,7, per cui si è ottenuto un periodo di riferimento per l’azione

sismica pari a 35 anni.

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Il Tempo di Ritorno dell’azione sismica (TR) è definito come il tempo medio che

intercorre tra i terremoti che superano un prefissato livello, ed è legato alla Probabilità di

Superamento PvR, cioè la probabilità che il livello di azione sismica sia superato, che a

sua volta dipende dallo Stato Limite considerato:

)Pln(1-VT

RV

RR −=

Le probabilità di superamento nel periodo di riferimento (PVR), cui riferirsi per

individuare l’azione sismica agente in ciascuno degli Stati Limite (Ultimi e di Esercizio)

considerati, sono le seguenti:

Stato Limite Ultimo di Prevenzione del Collasso (SLC): PVR = 5%

Stato Limite Ultimo di Salvaguardia della Vita (SLV): PVR = 10%

Stato Limite di Esercizio di Danno (SLD): PVR = 63%

Stato Limite di Esercizio di Operatività (SLO): PVR = 81%

Per il sito in oggetto, si ottengono i valori dei parametri sismici riportati di seguito:

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Coordinate WGS84 (Lat.= 39.255135 - Long.= 16.690807)

Coordinate ED50 (Lat.= 39.256149 - Long.= 16.691605)

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Ai suddetti parametri corrispondono, per ogni Stato Limite considerato, i seguenti

valori dei Coefficienti Sismici utilizzati nei calcoli per il dimensionamento delle opere:

SOGLIE IN GABBIONI Combinazioni SLU Accelerazione al suolo ag 1.92 [m/s^2] Coefficiente di amplificazione per tipo di sottosuolo (S) 1.20 Coefficiente di amplificazione topografica (St) 1.20 Coefficiente riduzione (βm) 0.24 Rapporto intensità sismica verticale/orizzontale 0.50 Coefficiente di intensità sismica orizzontale (percento) kh=(ag/g*βm*St*S) = 6.77 Coefficiente di intensità sismica verticale (percento) kv=0.50 * kh = 3.38 Combinazioni SLE Accelerazione al suolo ag 0.66 [m/s^2] Coefficiente di amplificazione per tipo di sottosuolo (S) 1.20 Coefficiente di amplificazione topografica (St) 1.20 Coefficiente riduzione (βm) 0.18 Rapporto intensità sismica verticale/orizzontale 0.50 Coefficiente di intensità sismica orizzontale (percento) kh=(ag/g*βm*St*S) = 1.74 Coefficiente di intensità sismica verticale (percento) kv=0.50 * kh = 0.87 BRIGLIA IN GABBIONI Combinazioni SLU Accelerazione al suolo ag 1.92 [m/s^2] Coefficiente di amplificazione per tipo di sottosuolo (S) 1.20 Coefficiente di amplificazione topografica (St) 1.20 Coefficiente riduzione (βm) 0.24 Rapporto intensità sismica verticale/orizzontale 0.50 Coefficiente di intensità sismica orizzontale (percento) kh=(ag/g*βm*St*S) = 6.77 Coefficiente di intensità sismica verticale (percento) kv=0.50 * kh = 3.38 Combinazioni SLE Accelerazione al suolo ag 0.66 [m/s^2] Coefficiente di amplificazione per tipo di sottosuolo (S) 1.20 Coefficiente di amplificazione topografica (St) 1.20 Coefficiente riduzione (βm) 0.18 Rapporto intensità sismica verticale/orizzontale 0.50 Coefficiente di intensità sismica orizzontale (percento) kh=(ag/g*βm*St*S) = 1.74 Coefficiente di intensità sismica verticale (percento) kv=0.50 * kh = 0.87

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PROTEZIONE DI SPONDA IN GABBIONI Combinazioni SLU Accelerazione al suolo ag 1.92 [m/s^2] Coefficiente di amplificazione per tipo di sottosuolo (S) 1.20 Coefficiente di amplificazione topografica (St) 1.20 Coefficiente riduzione (βm) 0.24 Rapporto intensità sismica verticale/orizzontale 0.50 Coefficiente di intensità sismica orizzontale (percento) kh=(ag/g*βm*St*S) = 6.77 Coefficiente di intensità sismica verticale (percento) kv=0.50 * kh = 3.38 Combinazioni SLE Accelerazione al suolo ag 0.66 [m/s^2] Coefficiente di amplificazione per tipo di sottosuolo (S) 1.20 Coefficiente di amplificazione topografica (St) 1.20 Coefficiente riduzione (βm) 0.18 Rapporto intensità sismica verticale/orizzontale 0.50 Coefficiente di intensità sismica orizzontale (percento) kh=(ag/g*βm*St*S) = 1.74 Coefficiente di intensità sismica verticale (percento) kv=0.50 * kh = 0.87

4. VERIFICA DI STABILITA’

Sulla sezione B-B’ (indicata nella tavola “Rilievo Planoaltimetrico e Sezioni”), tracciata

lungo la massima pendenza del versante, è stata valutata la stabilità del pendio a monte di

Via Virgilio poiché nella parte a valle esistono delle opere di consolidamento già realizzate

da privato; la maglia dei centri quindi è stata creata in modo da valutare la stabilità solo

nella parte superiore della suddetta Via.

La verifica di stabilità è stata effettuata, in ottemperanza alla normativa vigente e si è

utilizzato il metodo di Janbu (semplificato) ottenendo un coefficiente di sicurezza

Fsminimo=1,202; quindi gli interventi proposti, di rivestimento corticale, con rete metallica,

geostuioa e chiodature, hanno funzione antierosiva e preservano la sede stradale

sottostante dalla caduta di materiale proveniente dall’erosione superficiale.

Per ulteriori dettagli si rimanda alla relazione geologica, alle relazioni di calcolo, alla

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verifica di stabilità ed ai relativi elaborati grafici.

Data, ………………………….

Il Progettista