CENTRALE TERMOELETTRICA DI TURBIGO - irenenergia.it · APERTURA, SOSTEGNO E ... ed in zona sismica...

ALL. A.02

CENTRALE TERMOELETTRICA DI TURBIGO

NUOVO EDIFICIO MENSA

PROGETTO DEFINITIVO DELLE OPERE CIVILI

RELAZIONE GEOLOGICA E GEOTECNICA

MILANO, SETTEMBRE 2014 T-MEN-D-14081-RevA

T-MEN-D-14081-RevA

INDICE

1. PREMESSA ....................................................................................................................................1

1.1. METODOLOGIA ...............................................................................................................5

1.2. FINALITA’ ...........................................................................................................................5

1.3. OPERE PROPOSTE ............................................................................................................6

2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO ............................................................................................7

2.1. CENNI DI GEOLOGIA GENERALE ..................................................................................7

2.2. SUBSTRATO ROCCIOSO ..................................................................................................9

2.3. LITOLOGIA DEPOSITI ALLUVIONALI ...............................................................................9

3. INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO ........................................................................... 11

4. CARATTERI IDROGEOLOGICI E IDROGRAFIA SUPERFICIALE ............................................ 12

5. INQUADRAMENTO SISMICO .................................................................................................. 15

6. ANALISI DELLE PUBBLICAZIONI, VERIFICA P.A.I. E P.G.T. ................................................... 19

7. INDAGINI GEOGNOSTICHE .................................................................................................... 21

7.1. REPORT SONDAGGI STRATIGRAFICI – DITTA SOIL srl ............................................... 21

7.2. INDAGINI DI SISMICA PASSIVA ReMI ......................................................................... 21

8. STRATIGRAFIA E PARAMETRI GEOMECCANICI................................................................... 26

8.1. STRATIGRAFIA ................................................................................................................ 26

8.2. PARAMETRI GEOTECNICI E GEOMECCANICI CARATTERISTICI ............................. 27

9. CONSIDERAZIONI SULLA STRATIGRAFIA E SULLE CARATTERISTICHE DEI TERRENI .......... 28

10. VERIFICHE NEI CONFRONTI DEGLI STATI LIMITE ULTIMI (SLU) ............................................. 29

10.1. VERIFICA CARICO LIMITE............................................................................................. 29

10.2. VERIFICA ALLO SCORRIMENTO .................................................................................. 34

10.3. VERIFICA DELLA STABILITA’ GLOBALE ....................................................................... 34

10.4. VERIFICA ALLA LIQUEFAZIONE.................................................................................... 35

10.5. VERIFICHE NEI CONFRONTI DEGLI STATI LIMITE DI ESERCIZIO (SLE):

CEDIMENTI E DISTORSIONI ........................................................................................... 35

11. APERTURA, SOSTEGNO E PROBLEMATICHE RELATIVE AI FRONTI DI SCAVO .................. 37

12. STABILITA’ GLOBALE POST OPERAM ..................................................................................... 38

13. VERIFICA DELLA SALUBRITA’ DEI TERRENI ............................................................................ 39

14. ANNOTAZIONI CONCLUSIVE ................................................................................................. 40

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1. PREMESSA

Il presente documento di approfondimento geologico e geotecnico è stato redatto ai

sensi del D.M. 11.03.88 (Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce,

la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la

progettazione, l’esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle

opere di fondazione), del D.M. 159 del 14.09.2005 (Norme tecniche per le costruzioni) e

del D.M. 14.01.2008 (Approvazione delle nuove norme tecniche per le costruzioni) Art.

6.2.1. (Caratterizzazione e modellazione geologica del sito) a corredo del progetto di

realizzazione del nuovo edificio mensa presso la Centrale termoelettrica di Turbigo, in

Comune di Turbigo (MI).

Corografia con ubicazione dell’area di studio su base CTR (Sez. A6c1 – A6 c2)

L’area in oggetto si trova ubicata alla quota media di circa 138,00 m s.m. (riferimento

Carta Tecnica Regionale) in Comune di Turbigo. Per l’ubicazione geografica si rimanda

allo stralcio corografico appena riportato in figura.

In riferimento all’azzonamento della Carta di Fattibilità Geologica del Piano di Governo

del Territorio (P.G.T.) - Definizione della componente geologica, idrogeologica e sismica

del Piano di Governo del Territorio, in attuazione dell’art. 57, comma 1, della Legge

Regionale 11 marzo 2005, n° 12 l’area in oggetto ricade in classe di fattibilità 3 B (

fattibilità con consistenti limitazioni ) ed in zona sismica Z4a (zona di fondovalle e di

pianura con presenza di depositi alluvionali e/o fluvio glaciali).

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Estratto carta di fattibilità geologica comunale e relativa legenda

Le Norme Tecniche di Fattibilità Geologica del PGT riportano per la classe di

fattibilità 3 B (fattibilità con consistenti limitazioni) : aree ad elevata vulnerabilità

degli acquiferi.

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1.1. METODOLOGIA

Al fine di meglio caratterizzare le condizioni geologiche, geomorfologiche,

idrogeologiche dell’area in oggetto, lo studio si è articolato nelle seguenti fasi:

verifica, esame ed analisi degli elaborati e delle opere / interventi proposti in

progetto (progetto di realizzazione nuovo edificio mensa presso la Centrale

termoelettrica di Turbigo);

ricerca, raccolta ed analisi critica dei dati tecnici, geologici ed idrogeologici

esistenti in bibliografia;

analisi delle indagini geognostiche redatte in aree limitrofe da Soil S.r.l.;

sopralluogo e rilievo geologico – geomorfologico – idrogeologico delle aree di

intervento e circostanti;

esecuzione di n. 1 rilievo di sismica passiva ReMI con strumentazione TROMINO ®;

verifica della fattibilità di quanto in progetto relativamente alla normativa vigente

(P.A.I.) e al Piano di Governo del Territorio (P.G.T.);

redazione degli approfondimenti e della relazione geologica e geotecnica da

allegare al progetto definitivo.

1.2. FINALITA’

La presente analisi si prefigge i seguenti obbiettivi:

valutare la situazione geologico-geomorfologica-idrogeologica locale per

verificare la fattibilità di quanto in progetto;

definire la natura, la stratigrafia dei terreni oggetto di intervento e la quota del pelo

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libero della falda freatica al fine di determinare la vulnerabilità idrogeologica;

verificare la compatibilità delle opere proposte con la classificazione e le norme di

attuazione della componente geologica, idrogeologica e sismica del P.G.T.

pubblicate sul sito del Comune di Turbigo;

indicare, in funzione delle caratteristiche geotecniche/meccaniche dei terreni, i

valori di portata ammissibile ed i relativi cedimenti;

evidenziare eventuali problematiche/prescrizioni alla fattibilità di quanto in

progetto e possibili soluzioni.

1.3. OPERE PROPOSTE

In estrema sintesi il progetto prevede la realizzazione di un nuovo edificio destinato ad

ospitare la mensa.

In particolare:

le opere di fondazione saranno realizzate in calcestruzzo armato;

le opere in elevazione portanti saranno costituite da pilastri in c.a. gettato in opera

e le pareti perimetrali saranno tamponate con muratura con blocchi tipo gasbeton

ed isolamento a “cappotto”;

l’orditura portante della copertura sarà in carpenteria metallica mentre la

copertura stessa sarà in pannelli di lamiera coibentata.

Il progetto in esame non prevede la realizzazione di superfici e di vani abitabili-

residenziali.

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2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO

2.1. CENNI DI GEOLOGIA GENERALE

Per l’inquadramento geologico generale si è fatto riferimento ai documenti ed agli

studi disponibili in archivio e pubblicati.

“ L'area di indagine è costituita da depositi quaternari di origine continentale.

Tali depositi, detti fluvioglaciali, sono formati da materiali prevalentemente

grossolani (ciottoli, ghiaie, sabbie), trasportati ed accumulati dai corsi d'acqua

che costituivano la rete di scaricatori fluvioglaciali.

II meccanismo di sedimentazione dei depositi ed il modellamento morfologico

dell'area sono infatti legati all'azione fluvioglaciale e fluviale.

Le unità affioranti nell'area sono:

a2 Alluvioni ghiaiose recenti ed attuali degli alvei abbandonati ed attivi (Olocene);

a1 Alluvioni fluvioglaciali e fluviali ciottolose, non alterate, terrazzate (Olocene);

FgWr Alluvioni fluvioglaciali wurmiane ghiaiose, localmente molto grossolane, con

paleosuolo argilloso (Pleistocene).

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Stralcio carta geologica d’Italia foglio Novara e relativa legenda

Le alluvioni ghiaiose recenti ed attuali degli alvei abbandonati ed attivi sono

costituite da depositi di natura prevalentemente ghiaioso-ciottolosa con frazione

sabbiosa nettamente subordinata. Questi depositi costituiscono l'alveo del F. Ticino.

Le alluvioni fluvioglaciali e fluviali ciottolose, non alterate, terrazzate sono costituite

da depositi di natura prevalentemente ghiaioso-ciottolosa con frazione sabbiosa

nettamente subordinata ma, rispetto ai depositi alluvionali dell'alveo del F. Ticino,

occupano una posizione altimetricamente superiore. Nell'area in esame

costituiscono la fascia di territorio terrazzata compresa fra l'alveo del F. Ticino e la

Costa Turbigina.

Le alluvioni fluvioglaciali ghiaiose, che sono costituite da depositi di natura

prevalentemente ghiaioso-ciottolosa con frazione fine limoso-sabbiosa nettamente

subordinata, costituiscono il livello fondamentale della pianura: nell'area in esame

occupano il territorio a monte della Costa Turbigina.

Gli elementi geomorfologici principali individuati nell'area sono:

• Livello fondamentale della pianura: superficie costituita da depositi

fluvioglaciali, delimitata ad Ovest da una netta rottura di pendio (Costa

Turbigina). Il livello fondamentale della pianura diviene così il primo dei terrazzi

formatisi a seguito dell'attività erosiva del Ticino, che si succedono, a quote

diverse, fino a raggiungere l'alveo attuale del fiume.

• Orli di terrazzo: con questo termine sono indicati i gradoni di maggiore evidenza

morfologica la cui genesi è legata alle diverse azioni erosionali e deposizionali

del F. Ticino. Gli orli di terrazzo dell'area sono costituiti dalla Costa Turbigina e

dalla debole scarpata morfologica in prossimità della C.na Gatta.

• Relativamente alle dinamiche fluviali (forme e processi e depositi per acque

correnti superficiali), si evidenziano:

- Orli di scarpata di erosione fluviale lungo il corso del F. Ticino: si

localizzano in sponda sinistra in un tratto di circa 1 km a valle del Ponte

di Turbigo ed in un tratto di circa 0,8 km a monte della C.na

Caccialepre. Gli orli di scarpata, generati dall'attività erosiva di sponda

del F. Ticino, presentano una morfologia molto ripida con fronte

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instabile, interessato da fenomeni di frane di crollo favoriti dalla natura

litologica dei depositi ghiaioso-ciottolosi “

2.2. SUBSTRATO ROCCIOSO

Non si segnala l’affiorare-subaffiorare del substrato roccioso in corrispondenza dell’area

oggetto di intervento. Si esclude inoltre ogni qualsiasi interazione con le opere in

progetto.

2.3. LITOLOGIA DEPOSITI ALLUVIONALI

L’area in oggetto si trova in corrispondenza della piana alluvionale del Fiume Ticino in

sponda idrografica sinistra ed in sponda idrografica destra del Naviglio grande.

I terreni naturali sono costituiti da depositi alluvionali risultato dell’azione di trasporto e di

sedimentazione del Fiume Ticino.

La litologia è stata dedotta dai dati bibliografici disponibili in archivio e dal report di

indagini geognostiche effettuate a circa 500 m di distanza dall’area in esame e

trasmesso allo scrivente (n. 3 sondaggi a carotaggio continuo della profondità di 30-35

m eseguiti nell’anno 2010).

Si evidenzia pertanto una litologia omogenea caratterizzata da alternanze di sabbie e

di ghiaie sino alla massima profondità investigata dai sondaggi (30-35 m).

Planimetria generale con evidenziata l’area di nuova edificazione dell’edificio mensa (rosso) e

l’area già sottoposta ad indagine nell’anno 2010 (azzurro)

Anche le indagini di sismica passiva ReMI, eseguite a supporto dello studio geologico,

idrogeologico e sismico del P.G.T. e l’indagine di sismica passiva ReMI effettuata dallo

scrivente a supporto del presente intervento, hanno evidenziato un profilo stratigrafico

riconducibile a depositi di sabbie e ghiaie mediamente addensate o di argille di media

consistenza, con spessori variabili da diverse decine fino a centinaia di metri,

caratterizzati da valori di Vs30 compresi fra 180 e 360 m/s (15<Nspt<50, 70<cu<250 kPa) .

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L’indagine di sismica passiva ReMI eseguita dallo scrivente ha evidenziato una

categoria stratigrafica del sottosuolo assimilabile alla categoria B.

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3. INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO

In dettaglio la morfologia dell’area risulta connessa principalmente alla dinamica

fluviale, relativamente all’attività deposizionale del Fiume Ticino localizzato a Sud-

Ovest.

L’area in esame si presenta completamente pianeggiante ed anche le aree limitrofe.

A Nord-Est dell’area si rileva anche la presenza del Naviglio grande. Il canale risulta

completamente regimato ed arginato e non si prevedono problematiche di

esondazione e di dissesto idrogeologico.

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4. CARATTERI IDROGEOLOGICI E IDROGRAFIA SUPERFICIALE

Dal punto di vista idrogeologico e della circolazione idrica sotterranea si è a

conoscenza della presenza del livello di falda superficiale.

In riferimento ai sondaggi effettuati nell’anno 2010 la quota del “pelo libero” della falda

è stato individuata a -6,2 / -6.3 m dal piano campagna attuale.

Si riportano inoltre per maggiore approfondimento, le considerazioni del capitolo 3.2.2

– Aree vulnerabili dal punto di vista idrogeologico della relazione redatta per il Comune

di Turbigo dal Dott. Venegoni Alberto inerente l’Aggiornamento dello Studio geologico

ai fini della predisposizione dello Strumento Urbanistico Comunale - Piano di Governo

del Territorio:

“ Vulnerabilità idrogeologica

La valutazione del grado di VULNERABILITA' IDROGEOLOGICA del territorio

comunale di Turbigo è riferita ai due ambiti principali così definiti:

♦ Porzione ad EST della Costa Turbigina

o soggiacenza media : 26.0 – 30.0m

o grado di permeabilità : MEDIO-BUONO

♦ Porzione ad OVEST della Costa Turbigina

o soggiacenza media : 1.0 - 5.0m

o grado di permeabilità: ELEVATO

In tali ambiti sono stati presi in esame i seguenti parametri tradizionali:

- soggiacenza della falda dal p.c.: la profondità del livello freatico costituisce

uno degli elementi caratterizzanti e vincolanti del territorio e costituisce

l'elemento di maggior peso nella valutazione del grado di vulnerabilità;

- grado di permeabilità superficiale del suolo e substrato pedogenetico: in virtù

della natura litologica dei depositi pi superficiali, prevalentemente ghiaoso-

sabbiosi, il grado di permeabilità da ritenersi MEDIO/BUONO nella porzione di

territorio ad EST della Costa Turbigina e BUONO/ELEVATO ad OVEST della

stessa;

- presenza di eventuali orizzonti superficiali a bassa permeabilità: non è stata

riscontrata la presenza di orizzonti superficiali lateralmente continui tali da

determinare condizioni areali di bassa permeabilità.

L'analisi della vulnerabilità del territorio comunale rappresenta una valutazione

semiquantitativa che deve essere effettuata per completare il quadro

idrogeologico dell'area e per dotare gli organi delegati alla gestione del territorio di

uno strumento di programmazione territoriale delle risorse idriche sotterranee.

La definizione della vulnerabilità all'inquinamento delle falde sotterranee si propone

di:

- fornire indicazioni circa il diverso grado di idoneità di vari settori ad accogliere

insediamenti o attività;

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- localizzare punti o situazioni di incompatibilità dello stato di fatto, così da

consentire interventi per l'attenuazione del rischio;

- contribuire all'individuazioni di vincoli e condizioni di gestione di determinate

attività da attuare attraverso la disciplina urbanistica (PGT).

Lo sviluppo dell'analisi della vulnerabilità all'inquinamento delle falde sotterranee

procede attraverso le seguenti fasi operative:

- definizione delle caratteristiche litologiche, idrogeologiche e idrogeochimiche

del territorio in esame;

- definizione ed eventuale rappresentazione nell'area considerata dei soli

parametri di tipo fisico e individuazione dei diversi livelli di vulnerabilità naturale

attribuibile a differenti settori;

- rappresentazione dei fattori antropici a potenzialità inquinologica che

insistono sull'area considerata;

- lettura incrociata dei dati rilevati e conseguente elaborazione della carta del

rischio potenziale di contaminazione delle acque sotterranee.

Di seguito sono indicate le 6 classi di vulnerabilità complessiva proposte dagli autori:

Per il I acquifero nelle due aree sopra distinte sono stati calcolati i seguenti gradi di

Vulnerabilità Complessiva:

Si evidenzia pertanto, per il settore di riferimento, un’elevata vulnerabilità idrogeologica

dell’acquifero in considerazione della profondità del livello di falda e della litologia e

permeabilità dei terreni naturali presenti.

In riferimento alle opere in progetto ed alla loro modalità costruttiva, non si evidenziano

problematiche relative ad interazioni con il livello di falda e pertanto con l’assetto

idrogeologico locale.

L’idrografia superficiale è caratterizzata dalla presenza dell’asta fluviale del Fiume

Ticino a Sud-Ovest e dalla presenza del canale del Naviglio grande a Nord-Est.

Si rileva inoltre la presenza di altri canali e rogge minori poste a valle dal punto di vista

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idrogeologico rispetto all’area di intervento.

Dall’analisi dei piani di settore comunali (Studio geologico, idrogeologico e sismico del

P.G.T. e Studio di individuazione e normativa del reticolo idrico minore) e sovra

comunali (Piano per l’Assetto Idrogeologico del Fiume Po) non sono previste

interferenze tra le opere in progetto e le fasce di rispetto dei corsi d’acqua (fasce

reticolo idrico principale e fasce reticolo idrico minore e fasce del P.A.I.).

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5. INQUADRAMENTO SISMICO

Ai fini dell’applicazione della nuova normativa tecnica per le costruzioni in zona sismica

(Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n° 3274 del 20 Marzo 2003, Delibera

della Giunta Regionale n° 14964 del 7 novembre 2003) l’intero territorio nazionale viene

suddiviso in zone sismiche, con grado di pericolosità crescente da 4 a 1 (rif. allegato A

della D.G.R. n° 14964/2003: classificazione sismica dei comuni della Regione

Lombardia).

Il territorio del Comune di Turbigo è stato inserito nella zona 4 (livello di pericolosità

sismica molto basso); nelle normative precedenti non era stato classificato.

Classificazione sismica secondo la normativa vigente e relativa legenda

ZONA SISMICA 4

ZONA SISMICA 3

ZONA SISMICA 2

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Ciascuna zona è classificata in base ai valori di accelerazione di picco orizzontale del

suolo ag/g con probabilità di superamento del 10% in 50 anni secondo lo schema

seguente :

Accelerazione orizzontale con

probabilità di superamento del

10% in 50 anni

Accelerazione orizzontale di ancoraggio

dello spettro di risposta elastico

(Norme tecniche)

1 > 0,25 ag/g 0,35 ag/g

2 0,15-0,25 ag/g 0,25 ag/g

3 0,05-0,15 ag/g 0,15 ag/g

4 < 0,05 ag/g 0,05 ag/g

La normativa vigente (rif. allegato 2 dell’ Ordinanza del P.C.M. n° 3274/2003: norme

tecniche per il progetto, la valutazione e l’adeguamento sismico degli edifici) definisce

inoltre le categorie di profilo stratigrafico del suolo di fondazione (le indicazioni si

riferiscono ai terreni presunti alla profondità del piano di posa delle fondazioni).

La categoria del sottosuolo è stata ricavata sulla base della interpretazione delle

indagini svolte. I dati ottenuti dall'indagine sismica passiva ReMI effettuata dallo

scrivente hanno evidenziato una velocità simica Vs30 assimilabile alla categoria di

sottosuolo B, idem per i sondaggi stratigrafici e per le prove sismiche in foro Down hole

che mostrano delle caratteristiche tipiche della categoria di sottosuolo B.

Di conseguenza si assume che i terreni naturali in oggetto appartengano alla categoria

di sottosuolo B.

In riferimento alle condizioni topografiche la morfologia dei luoghi può essere

ricondotta alla categoria topografica T1.

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Vengono di seguito forniti i valori dei parametri e dei coefficienti sismici per il sito in

esame:

Localizzazione del reticolo di riferimento

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6. ANALISI DELLE PUBBLICAZIONI, VERIFICA P.A.I. E P.G.T.

Le pubblicazioni ufficiali consultate hanno fornito le seguenti classificazioni/indicazioni:

Atlante dei rischi idraulici e idrogeologici del Piano per l’Assetto Idrogeologico

(P.A.I.)(l’area risulta esterna a fasce di esondazione del P.A.I.);

Inventario delle frane e dei dissesti idrogeologici della Regione Lombardia –

Territorio e rischi Idrogeologici Regione Lombardia – Progetto geo IFFI (Nessuna

segnalazione);

Carta di localizzazione probabile valanghe della Regione Lombardia (S.I.R.VAL.) -

Territorio e Rischi Idrogeologici Regione Lombardia (Nessuna segnalazione).

Stralcio cartografia PAI fasce fluviali e relativa legenda

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Legenda carta di delimitazione fasce fluviali del PAI

L’area in oggetto risulta inserita in classe di fattibilità 3 B (fattibilità con consistenti

limitazioni) secondo lo studio geologico di fattibilità a supporto del P.G.T. ; scopo del

presente studio anche la verifica delle prescrizioni / indicazioni contenute nelle N.T.A. di

quanto sopra (classificazione e classe di fattibilità).

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7. INDAGINI GEOGNOSTICHE

In piano di indagine a supporto del presente progetto ha fatto riferimento a:

report delle indagini geognostiche effettuate a circa 500 m di distanza dall'area in

esame (n. 3 sondaggi a carotaggio continuo con esecuzione di prove SPT in

avanzamento a fondo foro della profondità di 30-35 m eseguiti in aree limitrofe

nell’anno 2010);

indagine di simica passiva ReMI (Refrection Microtremor) con strumentazione

TROMINO ® eseguita in data 16 luglio 2014 in posizione baricentrica rispetto all’area

di intervento.

7.1. REPORT SONDAGGI STRATIGRAFICI – DITTA SOIL SRL

I n° 3 sondaggi stratigrafici eseguiti dalla società SOIL S.r.l. di Milano hanno evidenziato

una stratigrafia omogenea caratterizzata da alternanze di sabbie e di ghiaie.

I parametri geotecnici e geomeccanici di progetto e dedotti dalle prove effettuate in

foro (prove dina miche SPT) nonché dalle analisi di laboratorio hanno evidenziato delle

buone caratteristiche geotecniche e geomeccaniche dei depositi in esame.

7.2. INDAGINI DI SISMICA PASSIVA REMI

In data 16 giugno 2014 è stata effettuata anche una prove di sismica passiva ReMI con

strumentazione TROMINO ®.

Il tromometro digitale TROMINO ®, prodotto dalla Micromed S.p.A., è uno strumento

portatile (10 ᵡ 14 ᵡ 8 cm e 1,1 kg) basato su un progetto brevettato che ottimizza la

misura del microtremore nell’intervallo di frequenze compreso fra 0,1 e 200 Hz. Il

dispositivo è dotato di tre canali velocimetrici elettrodinamici ad alta risoluzione per

l’acquisizione del microtremore fino a circa ± 1,5 mm/s, di tre canali velocimetrici per la

registrazione delle vibrazioni forti fino a ± 5 cm/s e di tre canali accelerometrici. I sensori

sono disposti secondo tre direzioni ortogonali (terna x, y e z) e, smorzati criticamente,

trasmettono il segnale ad un sistema di acquisizione digitale a basso rumore con

risoluzione non inferiore a 23 bit. Inoltre è presente un canale analogico predisposto per

l’acquisizione dati da ricevitore GPS integrato (sistema ricevitore/antenna) ed un

modulo radio permette la sincronizzazione tra diverse unità di lavoro ed eventualmente

la trasmissione di allarmi. Per quanto attiene alle caratteristiche che interessano le

misure di vibrazione, è da rilevare che lo strumento ha una curva di risposta pressoché

piatta nella banda di interesse per la norma DIN4150, grazie a sismometri mid-

frequency la cui risposta viene digitalizzata a 24 bit A/D con una frequenza di

campionamento di 512 Hz.

Di seguito si riportano i dati sismici ottenuti con strumentazione TROMINO ® nella prova

effettuate al centro del futuro edificio (Prova ReMI n°1):

Strumento: TEN-0043/01-08

Inizio registrazione: 16/07/14 15:51:31 Fine registrazione: 16/07/14 16:05:31

Nomi canali: NORTH SOUTH; EAST WEST ; UP DOWN ; north south;

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east west ; up down

Dato GPS non disponibile

Durata registrazione: 0h14'00''. Analisi effettuata sull'intera traccia.

Freq. campionamento: 128 Hz

Lunghezza finestre: 20 s

Tipo di lisciamento: Triangular window

Lisciamento: 10%

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Profondità alla base

dello strato [m] Spessore [m] Vs [m/s] Rapporto di Poisson

0.60 0.60 130 0.40

15.60 15.00 350 0.40

165.60 150.00 650 0.40

inf. inf. 900 0.40

Vs(0.0-30.0)=431m/s

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Picco H/V a 60.06 ± 2.07 Hz (nell'intervallo 0.0 - 64.0 Hz).

Criteri per una curva H/V affidabile

[Tutti 3 dovrebbero risultare soddisfatti]

f0 > 10 / Lw 60.06 > 0.50 OK

nc(f0) > 200 50452.5 > 200 OK

A (f) < 2 per 0.5f0 < f < 2f0 se f0 > 0.5Hz

A (f) < 3 per 0.5f0 < f < 2f0 se f0 < 0.5Hz

Superato 99 volte su

1088

OK

Criteri per un picco H/V chiaro

[Almeno 5 su 6 dovrebbero essere soddisfatti]

Esiste f - in [f0/4, f0] | AH/V(f -) < A0 / 2 54.563 Hz OK

Esiste f + in [f0, 4f0] | AH/V(f +) < A0 / 2 OK

A0 > 2 9.31 > 2 OK

fpicco[AH/V(f) ± A (f)] = f0 ± 5% |0.03439| < 0.05 OK

f < (f0) 2.06537 < 3.00313 OK

A (f0) < (f0) 1.9572 < 1.58 NO

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Lw

nw

nc = Lw nw f0

f

f0

f

(f0)

A0

AH/V(f)

f –

f +

A (f)

logH/V(f)

(f0)

lunghezza della finestra

numero di finestre usate nell’analisi

numero di cicli significativi

frequenza attuale

frequenza del picco H/V

deviazione standard della frequenza del picco H/V

valore di soglia per la condizione di stabilità f < (f0)

ampiezza della curva H/V alla frequenza f0

ampiezza della curva H/V alla frequenza f

frequenza tra f0/4 e f0 alla quale AH/V(f -) < A0/2

frequenza tra f0 e 4f0 alla quale AH/V(f +) < A0/2

deviazione standard di AH/V(f), A(f) è il fattore per il quale la curva

AH/V(f) media deve essere moltiplicata o divisa

deviazione standard della funzione log AH/V(f)

valore di soglia per la condizione di stabilità A(f) < (f0)

Valori di soglia per f e A(f0)

Intervallo di freq. [Hz] < 0.2 0.2 – 0.5 0.5 – 1.0 1.0 – 2.0 > 2.0

(f0) [Hz] 0.25 f0 0.2 f0 0.15 f0 0.10 f0 0.05 f0

(f0) per A (f0) 3.0 2.5 2.0 1.78 1.58

log (f0) per logH/V(f0) 0.48 0.40 0.30 0.25 0.20

Indagine di sismica passiva ReMI

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8. STRATIGRAFIA E PARAMETRI GEOMECCANICI

8.1. STRATIGRAFIA

A seguire si schematizza la stratigrafia dei terreni naturali interessati dalle opere di

fondazione, ricavata dal report dei sondaggi stratigrafici eseguiti dalla SOIL S.r.l. in aree

limitrofe e dal report dell’indagine di sismica passiva ReMI.

Le prove penetro metriche dinamiche SPT in foro hanno evidenziato una stratigrafia

omogenea che indica la presenza di un terreno di fondazione costituito dall'alternanza

di ghiaie e sabbie fino alle massime profondità indagate con un grado di

addensamento da addensato a molto addensato.

Le resistenze dinamiche registrate mostrano una certa dispersione; tale fenomeno è

dovuto alla eterogeneità granulometrica del deposito (da sabbia media-fine a

ciottoli). I due sondaggi che arrivano a profondità maggiori di 30 m mostrano come al

di sotto di 30 m si segnali una diminuzione dei valori di NSPT.

L’indagine di sismica passiva ReMi ha messo in luce:

la presenza di un primo strato di copertura che dal piano campagna si

approfondisce sino a 0,6 m e che ha una VS di 130 m/s (STRATO),

uno strato sottostante di depositi mediamente addensati che ha uno spessore di 15

m e una VS di 350 m/ (STRATO 2),

ed uno strato finale con uno spessore di 150 m che arriva fino a una profondità

massima di 165,60 m di depositi addensati, caratterizzato VS di 650 m/s (STRATO 3).

Oltre ai 165,60 m la VS aumenta fino a 900 m/s.

Le due indagini (ReMi e sondaggi stratigrafici) hanno fornito dati che sono stati

correlati, sino alla massima profondità investigata dai sondaggi (prove penetro

metriche in foro), adottando la situazione geotecnica più cautelativa.

In definitiva con riferimento alle indagini dirette (sondaggi stratigrafici) effettuate in un

contesto limitrofo a circa 500m di distanza dall’area di intervento, alla presenza sempre

in aree limitrofe di fronti di scavo aperti aventi un’altezza di circa 3 m e all'indagine di

simica passiva ReMI, la stratigrafia locale è riconducibile ad alternanze di ghiaie e

sabbie con livelli presenza di livelli più fini e di livelli più grossolani sino alla massima

profondità correlabile pari a circa 35 m dal p.c.

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8.2. PARAMETRI GEOTECNICI E GEOMECCANICI CARATTERISTICI

Le fondazioni saranno impostate alla quota massima di -1 m di profondità rispetto al

piano di campagna e pertanto in corrispondenza dello STRATO 2 al quale possono

essere attribuiti i seguenti parametri geotecnici e geomeccanici caratteristici:

STRATO 2 (DEPOSITI ADDENSATI DI GHIAIA E SABBIA):

- PESO NATURALE TERRENO ( t ) 1,90 (t/m3);

- PESO NATURALE TERRENO IMMERSO ( ’ t ) 2,00 (t/m3);

- ANGOLO DI ATTRITO ( φ ) 33 - 35°;

- COESIONE (Cu) 0 (kg/cm2);

- MODULO ELASTICO (E) 150 - 200 (kg/cm2);

- COEFF. DI REAZIONE [per fondazione larga 0,3 m] (Kw) 6 – 8 (kg/cm3).

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9. CONSIDERAZIONI SULLA STRATIGRAFIA E SULLE CARATTERISTICHE

DEI TERRENI

Secondo quanto riportato negli elaborati di progetto in nostro possesso (planimetrie e

sezioni) si considera come quota di imposta delle fondazioni una profondità di circa 1,0

m dal p.c. attuale ed una tipologia di fondazione continua a trave rovescia.

In riferimento alle risultanze delle indagini eseguite per il piano di imposta delle

fondazioni non si ravvedono particolari problematiche inerenti la portata e il livello

della falda che, in riferimento alla quota della stessa, non determina significativi

peggioramenti delle condizioni geotecniche dei terreni (depositi addensati di ghiaie e

sabbie).

Tali condizioni garantiscono le portate minime richieste (RESISTENZE) in riferimento ai

carichi di progetto (AZIONI) a fronte di cedimenti contenuti, di conseguenza non si

ritiene necessaria l’attuazione di interventi di bonifica dei terreni presenti e la

realizzazione di fondazioni profonde (rif. capitoli successivi).

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10. VERIFICHE NEI CONFRONTI DEGLI STATI LIMITE ULTIMI (SLU)

Le verifiche seguenti vengono effettuate secondo quanto previsto dal D.M. 14.01.2008,

con riferimento all’imposta delle fondazioni nei terreni naturali alla quota di -1,0m da

p.c., applicando il metodo agli stati limite ultimi mediante l’utilizzo di coefficienti di

sicurezza parziali nel rispetto della condizione:

Ed ≤ Rd

Dove Ed è il valore di progetto delle azioni o dell’effetto delle azioni e Rd è il valore di

progetto delle resistenze del sistema geotecnico.

Con:

A: gruppi coefficienti di sicurezza parziali per le azioni,

M: gruppi coefficienti di sicurezza parziali per i parametri geotecnici del

terreno,

R: gruppi coefficienti di sicurezza parziali per le resistenze.

Nelle verifiche nei confronti degli stati limite ultimi strutturali (STR) e geotecnici (GEO) si

possono adottare, in alternativa, due diversi approcci progettuali.

Approccio 1

Combinazione 1 A1+M1+R1

Combinazione 2 A2+M2+R2

Approccio 2

A1+M1+R3

Nell’approccio progettuale 1, la prima combinazione di gruppi di coefficienti è

generalmente più severa nei confronti del dimensionamento strutturale delle opere a

contatto con il terreno, mentre la seconda combinazione è generalmente più severa

nei riguardi del dimensionamento geotecnico.

Nell’approccio progettuale 2 è prevista un’unica combinazione di gruppi di

coefficienti, da adottare sia nelle verifiche strutturali che nelle verifiche geotecniche.

10.1. VERIFICA CARICO LIMITE

La verifica delle strutture è stata condotta secondo l’approccio 1, combinazione 2

(A2+M2+R2).

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Coefficienti A

Coefficienti M

Coefficienti R

La resistenza è stata calcolata secondo la teoria di Meyerhof, di Vesic e secondo

quella di Brinch - Hansen variando la larghezza (coefficiente B) della fondazione. Per

ciò che concerne la larghezza si sono ipotizzati tre casi: fondazioni continue a trave

rovescia con B (larghezza) di 1,0 m, di 1,5 m e infine di 2,0 m. Inoltre sono state valutate

anche in condizioni di sismicità dalle quali si rileva una riduzione seppur contenuta della

resistenza.

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Le verifiche sono state effettuate utilizzando il software LOAD CAP di GEOSTRU,

applicando nelle formule i parametri di resistenza ridotti mediante i coefficienti parziali

M che portano ai seguenti risultati:

Dimensioni fondazioni tipo trave

B = 1,0 m Q amm (kg/cmq)

Teoria di Meyerhof 2,3

Teoria di Vesic 2,7

Teoria di Brinch - Hansen 2,4

Teoria di Meyerhof con effetto simico secondo NTC 2,2

Teoria di Vesic con effetto simico secondo NTC 2,6

Teoria di Brinch – Hansen con effetto simico secondo

NTC 2,3




Teoria di Vesic 3,0



Teoria di Vesic con effetto simico secondo NTC 2,9


NTC 2,5




Teoria di Vesic 3,3


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Teoria di Vesic con effetto simico secondo NTC 3.2


NTC 2.6

Tutte tre le teoria prendono spunto dalla teoria di Terzaghi (1955). Terzaghi approfondì

gli studi precedenti di Prandtl e Caquot, apportando alcune modifiche tenendo conto

delle effettive caratteristiche dell’insieme opera di fondazione – terreno. Sotto l’azione

del carico trasmesso dalla fondazione il terreno che si trova a contatto con la

fondazione stessa tende a fuggire lateralmente, ma ne è impedito dalla resistenze

tangenziali che si sviluppano fra la fondazione ed il terreno . Ciò comporta una

modifica dello stato tensionale nel terreno posto al di sotto della fondazione; per

tenerne conto Terzaghi assegna ai lati AB ed EB del cuneo di Prandtl una inclinazione ᴪ

rispetto all’orizzontale, scegliendo il valore di ᴪ in funzione delle caratteristiche

meccaniche del terreno al contatto terreno – opere di fondazione. Un ulteriore

contributo è stato apportato da Terzaghi sull’effettivo comportamento del terreno. Nel

metodo di Prandtl si ipotizza un comportamento del terreno rigido – plastico, Terzaghi

invece ammette questo comportamento nei terreni molto compatti. In definitiva la

formula di Terzaghi può essere scritta:

dove:

Teoria di Meyerhof (1955). Meyerhof propose una formula per il calcolo del carico limite

simile a quella di Terzaghi, le differenze consistono nell'introduzione di ulteriori

coefficienti di forma. Egli introdusse un coefficiente sq che moltiplica il fattore Nq, fattori

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di profondità di e di pendenza ii per il caso in cui il carico trasmesso alla fondazione sia

inclinato sulla verticale.

I valori dei coefficienti N furono ottenuti da Meyerhof ipotizzando vari archi di prova BF,

mentre il taglio lungo i piani AF aveva dei valori approssimati.

Teoria di Vesic (1975). La formula di Vesic prende spunto dalla formula di Hansen, con

Nq ed Nc come per la formula di Meyerhof ed Ny come sotto riportato:

I fattori di forma e di profondità che compaiono nella formule di calcolo della

capacità portante sono uguali a quelli proposto da Hansen e riportati nella tabella

sottostante; alcune differenze sono invece riportate nei fattori di inclinazione del carico,

del terreno (fondazione su pendio) e del piano di fondazione (base inclinata)

Fattori proposti da Hansen per il calcolo del carico limite

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Teoria Brinch - Hansen (1970). Hansen propose una formula di uso generale

rappresentante un’ulteriore sviluppo della relazione indicata da Meyerhof,

introducendo un fattore correttivo che tenesse conto della possibile inclinazione del

piano di posa sull’orizzontale (bi) ed un fattore correttivo che tenesse conto della

possibile inclinazione del piano campagna (gi). La formula di Vesic poco si discosta

da quella di Hansen, salvo per l’uso di fattori di capacità portante leggermente

diversi (valore del coefficiente N = 1.5 (Nq +1) tan ). La formula di Brinch – Hansen

è espressa in questo modo:

Qlim = c Nc sc dc ic gc bc + 1 D Nq dq sq iq gq bq + 0.5 2 B N d s i g b

con:

Nc,Nq,N = fattori di capacità portante (funzione dell’angolo d’attrito del terreno);

sc,sq,s = coefficienti di forma;

ic,iq,i = fattori correttivi per carichi inclinati

dc,dq,d = fattori correttivi per l’approfondimento;

bc,bq,d = fattori correttivi per l’inclinazione della base della fondazione;

gc,gq,g = fattori correttivi per fondazioni su pendio;

D = profondità d’incastro fondazione;

B = larghezza fondazione;

c = coesione del terreno;

1 = peso di volume terreno sopra il piano di posa;

2 = peso di volume terreno sotto il piano di posa.

A differenza della formula di Terzaghi, la relazione di Brinch – Hansen può essere

impiegata per qualunque tipo di terreno e per la profondità di poso fino a D = 4 ᵡ B.

Inoltre può essere utilizzata per fondazioni su pendio o per fondazioni con base ruotata.

10.2. VERIFICA ALLO SCORRIMENTO

In riferimento alla componente orizzontale dei carichi agenti (contributo non rilevante),

alla geometria delle fondazioni ed all’ubicazione del piano di posa delle fondazioni

incassato, si è ritenuto dispensabile lo svolgimento di tale verifica.

10.3. VERIFICA DELLA STABILITA’ GLOBALE

Rimandando alle considerazioni riportate nei capitoli specifici (caratteri geologici e

geomorfologici), si ribadisce che in considerazione delle caratteristiche del contesto

locale (superficie pianeggiante e stabile) e delle opere proposte non si prevedono

incrementi di carico che possano determinare variazioni delle condizioni attuali. In fase

esecutiva sarà possibile rilevare e confermare la presenza delle condizioni di cui nel

presente documento o in alternativa rilevare la presenza di condizioni differenti e

conseguentemente effettuare le verifiche di stabilità tarate sul nuovo modello

geologico.

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10.4. VERIFICA ALLA LIQUEFAZIONE

La verifica alla liquefazione è stata omessa in conseguenza della soddisfazione di

almeno una delle condizioni di cui a seguire (4).

10.5. VERIFICHE NEI CONFRONTI DEGLI STATI LIMITE DI ESERCIZIO (SLE):

CEDIMENTI E DISTORSIONI

Tali verifiche prevedono la valutazione dei valori degli spostamenti e delle distorsioni

per verificarne la compatibilità con i requisiti prestazionali della struttura, nel rispetto

della condizione:

Ed ≤ Cd

Dove Ed è il valore di progetto dell’effetto delle azioni e Cd è il prescritto valore limite

dell’effetto delle azioni. Quest’ultimo è stabilito in funzione del comportamento della

struttura in elevazione.

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I cedimenti sono calcolati secondo la teoria di Terzaghi e di Burland & Burbidge ed

utilizzando i valori caratteristici dei parametri di resistenza del terreno con i valori di

capacità portante di progetto precedentemente calcolati che hanno fornito i valori di

resistenza più cautelativi.


B = 1,0 m Cedimento totale (mm)

Teoria di Terzaghi 11

Teoria di Burland & Burbidge 12









Occorre precisare che la stima dei cedimenti è da ritenersi indicativa, data

l’approssimazione del calcolo delle tensioni in un mezzo eterogeneo e anisotropo (delle

variabili legate alla storia tensionale del terreno e della tipologia delle strutture in

progetto). In pratica, si applicano modelli semplificati o empirici finalizzati alla stima dei

cedimenti stessi, i quali sono soggetti ad un certo margine d’errore (comunque inferiore

ad 1 cm). Risultati differenti (ma minimi) sono da attribuirsi al diverso approccio teorico

delle varie relazioni.

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11. APERTURA, SOSTEGNO E PROBLEMATICHE RELATIVE AI FRONTI DI

SCAVO

In riferimento agli elaborati di progetto non è prevista la realizzazione di scavi con

altezze rilevanti (H max pari a -1,0 m da p.c. attuale per la realizzazione del piano di

imposta delle nuove opere di fondazione). Pertanto non si ravvedono particolari

problematiche di stabilità dei fronti adottando inclinazioni pari a 45°.

Si rammenta che gli scavi andranno mantenuti aperti per il minor tempo possibile e il

bordo coperto mediante teli impermeabili, nel caso di abbondanti piogge (per evitare

erosioni dovute agli agenti atmosferici e alle acque selvagge), evitando sovraccarichi

in prossimità dei cigli superiori di scavo (passaggio automezzi, depositi provvisori di

materiali ed attrezzatura, installazione di gru e macchine pesanti, ecc.), nonché

evitando il passaggio delle maestranze a tergo delle opere di sostegno in presenza di

scavi aperti e non protetti. Qualora si dovessero manifestare indizi o segnali di

instabilità, i lavori andranno sospesi e andrà verificato il sussistere delle condizioni di

sicurezza.

Premesso che le precedenti considerazioni risultano valide per fronti di scavo dove è

possibile arretrare senza interferire con strutture esistenti, che i fronti di scavo

raggiungeranno un’altezza massima di circa 1,0m, ove non sussistano tali condizioni

andranno previste opportune opere di sostegno (anche provvisorie) e adeguati sistemi

di avanzamento nello scavo (scavi a lotti ristretti e alternati, sottomurazione a cassa

chiusa con marciavanti verticali, berlinese, ecc.), sia per garantire la sicurezza degli

operatori e delle maestranze che per scongiurare fenomeni di cedimento e

lesionamento nelle strutture esistenti e/o nelle proprietà di terzi.

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12. STABILITA’ GLOBALE POST OPERAM

In considerazione:

del contesto geologico – geomorfologico – idrogeologico locale (area stabile ed

assenza di dissesto con piano di campagna pianeggiante);

della tipologia di intervento edilizio (struttura con fondazioni incassate nel terreno

tipo trave rovescia);

si è ritenuto dispensabile lo svolgimento di analisi di stabilità globale dell’area post-

opera.

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13. VERIFICA DELLA SALUBRITA’ DEI TERRENI

Al fine della verifica della salubrità dei terreni oggetto di intervento è stata condotta

una campagna di analisi mediante il prelievo in data 16 luglio 2014 di due campioni di

terreno significativi per la colonna stratigrafica da 0 a -1,0m da p.c.

I campioni sono stati successivamente sottoposti ad analisi chimico fisica ed i certificati

di analisi hanno evidenziato l’assenza di contaminazione e di superamento delle soglie

CSC previste dalla normativa.

In merito all’utilizzo delle terre e rocce da scavo derivanti dall’intervento di realizzazione

della nuova mensa si prevedere la predisposizione di apposita autocertificazione da

inoltrare ad ARPA Lombardia – Dip. di Milano dove saranno riportate tutte le indicazioni

in merito ai quantitativi, al sito di produzione, alla ditta esecutrice degli scavi e dei

trasporti, al sito di destinazione, ad eventuali depositi intermedi, ecc. al fine di

ottemperare alle disposizioni previste dall’art. 41 bis del Decreto Legge 69/2013

convertito con modifiche nella Legge 98/2013 in tema di utilizzo di materiali da scavo .

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14. ANNOTAZIONI CONCLUSIVE

La presente relazione geologica e geotecnica è stata redatta a supporto del progetto

“Centrale termoelettrica di Turbigo – Nuovo edificio mensa”, nel Comune di Turbigo

(MI).

In riferimento alle indicazioni contenute nel presente documento non si ravvedono

particolari controindicazioni alla fattibilità geologica e geotecnica delle opere in

progetto.

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