Dr. Paolo Giovagnoli

Geologo

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Comuni di Cividale del Friuli e Buttrio

Provincia di Udine

RELAZIONE GEOLOGICA E MODELLO GEOLOGICO

a supporto del progetto di collaborazione transfrontaliera per il miglioramento ambientale, territoriale, la tutela e

gestione coordinata del bacino idrografico dell’Isonzo-Soca, mediante la depurazione ed il collettamento delle acque

reflue urbane – Comuni di Cividale del Friuli e Buttrio

Acquedotto Poiana spa

Studio di Geologia

dr. Paolo Giovagnoli

Faedis, 03.08.2012

Dr. Paolo Giovagnoli

Geologo

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INDICE 1. Premessa ………………………………………………………………….. 3 2. Caratterizzazione e modellazione geologica ……………………………. 3 3. Caratterizzazione geotecnica ……………………………………………. 3 4. Considerazioni conclusive ………………………………………………… 6

ALLEGATI AL TESTO

1 - COROGRAFIE CIVIDALE A SCALA 1 : 5.000 2 - CARTA GEOLOGICA CIVIDALE 3 – DIAGRAMMI PROVA SISMICA A RIFRAZIONE 4 – COROGRAFIA BUTTRIO A SCALA 1 : 3.000 5 - CARTA GEOLOGICA BUTTRIO 3 - VALUTAZIONE RESISTENZA DI PROGETTO DEL TERRENO 4 - DIAGRAMMI VALUTAZIONE CEDIMENTI

5 – DATI PROVA SISMICA PASSIVA

Dr. Paolo Giovagnoli

Geologo

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1 - PREMESSA

Il presente elaborato è stato redatto per descrivere gli aspetti morfologici, litologici, strutturali ed

idrogeologici di due aree che verranno interessate da un progetto di realizzazione di due tratte

fognarie nei Comuni di Cividale e Buttrio. Per la stesura dell’elaborato, finalizzato a fornire

un’adeguata modellazione geologica e geotecnica del sito, ci si è avvalsi sia di elementi ricavati

nell’ambito di mie precedenti indagini (prove penetrometriche), sia di quanto riportato negli

studi geologici dei territori comunali, sia infine dei dati ricavati mediante prove sismiche a

rifrazione e penetrometriche.

2 – CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOLOGICA DEL SITO

Caratteristiche geomorfologiche Entrambe le aree indagate sono situate in aree pianeggianti, prive di particolarità

geomorfologiche. Nell’ambito di questa indagine sono stati anche consultati gli studi geologici

allegati al PRGC, in cui non vengono riportati rischi geologici né particolarità di sorta; non

vengono segnalati rischi geologici nemmeno nella cartografia PAI.

Acque superficiali Solo nel caso di Buttrio l’area è in parte prossima ad un corso d’acqua naturale, il Rio Rivolo; si

tratta tuttavia di un corso d’acqua minore che non da origine a fenomeni esondativi.

Acque sotterranee Le zone indagate sono poste nella media pianura friulana ed in esse la falda è attestata a circa

50.0 metri di profondità, risultando ininfluente nel caso in esame.

3. CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA

Indagini eseguite I dati inerenti lo spessore del terreno limoso argilloso superficiale, sono stati acquisiti sulla base

di prove penetrometriche mediante attrezzatura DPM sia eseguite in precedenza, sia alla data

attuale. Di seguito non si riportano diagrammi, data la modesta profondità sempre raggiunta;

sono stati comunque intercettati circa 0.6 – 0.7 metri di terreno agrario limo argilloso con n.

colpi pari a 4 – 5; più in profondità è stata rinvenuta la ghiaia sabbiosa compatta, con n. colpi da.

50 a “rifiuto”. Le prove vengono interpretate utilizzando la ricca letteratura sulle prove Standard

Penetration Test S.P.T.; infatti dalla bibliografia risulta che, sulla base delle esperienze condotte

su terreni naturali, é da ritenersi valida la seguente correlazione tra il numero di colpi ottenuto

con l’uso del penetrometro leggero e quello ottenuto con l’esecuzione di una prova S.P.T.:

NDPL30(10 cm) ≅ NSPT(30 cm). Sono state inoltre effettuate, per il sito di Cividale, tre prove sismiche a

rifrazione al fine di valutare la velocità delle onde P nel sottosuolo (prova n. 1 = Est, prova n. 2

= centrale, prova n. 3 = Ovest).

Valutazione dei parametri geotecnici I risultati ottenuti dall’esecuzione della prova penetrometrica dinamica hanno consentito

l’identificazione, in ogni caso, di un singolo tipo di terreno di interesse geotecnico, ossia il

livello ghiaioso sabbioso, posto oltre 0.6 – 0.7 metri dal p.c. Trattasi di un terreno a

granulometria grossolana ascrivibile al gruppo “GS”, ghiaie e sabbie dell’Unified Soil

Classification System degli U.S.A. accettato anche dall’Associazione Geotecnica Italiana, (o

A.G.I. 1977).

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quota: oltre 0.6 - 0.7 metri di profondità

numero di colpi: NDPL = > 50 colpi

peso di volume γ = 1.85 t/m3

(18.5 kN/ m3)

angolo di attrito interno φ = 41°

coesione c = si assume pari a 0

modulo di compressibilità Ec = 700 kg/cm2 (70 MN/mq)

Permeabilità Il terreno fondazionale, sempre costituito da materiali ghiaioso sabbiosi, è dotato di medio alta

conducibilità idraulica; il coefficiente di permeabilità k può essere stimato sull’ordine di 10-3

cm/sec.

Azione sismica

Sismicità della zona L’area indagata non risulta interessata da faglie tettoniche riconosciute sismicamente attive.

In base alla delibera della Giunta Regionale n. 845 del 6/5/2010 i territori dei comuni di Cividale

e Buttrio sono classificati "Zona 2".

Valutazione dei parametri ag, Fo e TC* Per la valutazione di:

ag accelerazione orizzontale massima al sito

Fo valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale

TC* periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accelerazione orizzontale

Si è fatto ricorso al software Geostru – Individuazione della pericolosità del sito.

- il Comune di Buttrio ricade in Zona 2 (delibera G.R. n. 6.5.10);

- stato limite considerato: SLV

- tempo di ritorno Tr = 475 anni

- accelerazione massima su suolo Ag = 0.195 g

- massima amplificazione dell’acc. orizz. F0 = 2,442

- inizio tratta costante acc. or. Tc = 0.330 sec

- parametri locali: Ss = 1.2 Cc = 1.37

- categoria topografica = T1

- coefficiente di amplificazione topografica ST = 1

- acc. max attesa in superficie aMAX =SS*ST*ag = 0.234

- il Comune di Cividale ricade in Zona 2 (delibera G.R. n. 6.5.10);

- stato limite considerato: SLV

- tempo di ritorno Tr = 475 anni

- accelerazione massima su suolo Ag = 0.243 g

- massima amplificazione dell’acc. orizz. F0 = 2,405

- inizio tratta costante acc. or. Tc = 0.326 sec

- parametri locali: Ss = 1.0 Cc = 1.0

- categoria topografica = T1

- coefficiente di amplificazione topografica ST = 1

- acc. max attesa in superficie aMAX =SS*ST*ag = 0.243

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Categoria di sottosuolo Per la valutazione della categoria dell’area di Buttrio sono stati utilizzati i dati allegati allo studio

geologico del territorio comunale. Si può vedere come il suolo nel sito sia caratterizzato da una

modesta copertura limo argillosa e poi esclusivamente da terreno ghiaioso sabbioso; il

sottosuolo è quindi ascrivibile alla categoria “B”.

Nel caso di Cividale sono di aiuto le tre prove sismiche a rifrazione seguite; assumendo tre strati

a Vp media pari a 400 – 930 – 2100 m/sec, con spessore pari a 1.0 – 2.0 e circa 15, si possono

calcolare le rispettive Vs (correlazione assunta pari a 1.73); in pratica la gran parte del terreno

presenta Vs = 1200 m/sec. Il sottosuolo è quindi attribuibile alla classe “A”.

Stabilità nei confronti della liquefazione Entrambi i siti si presentano stabili nei confronti della liquefazione.

Le caratteristiche granulometriche dei terreni non rientrano nel “fuso” suscettibile di liquefazione

e degli effetti conseguenti a tale fenomeno.

Condizioni topografiche Categoria T1: Superfici pianeggianti, pendii e rilievi isolati con inclinazione media: i ≤15°.

Capacità portante delle fondazioni, resistenza di progetto del terreno e cedimenti

Il valore della pressione sul terreno potrà essere calcolato solo sulla base della esatta geometria

fondazionale, ma già in prima approssimazione è possibile ipotizzare una soluzione fondazionale

di tipo nastriforme, larga 70 centimetri e posata a 70 centimetri di profondità. Si può quindi

utilizzare la classica formula di Brinch – Hansen (con le correzioni di Paolucci e Pecker) ed in

allegato si riporta il tabulato di calcolo, da cui si possono ricavare il carico limite e la relativa

resistenza di progetto Rd. Queste risultano rispettivamente pari a 402 e 223 kPa (circa 4.02 e

2.23 kg/cmq). La riduzione dell’angolo d’attrito (da 41°a 35°) è stata operata facendo

riferimento all’ “Approccio 1” – combinazione 2 : (A2+M2+R2) considerando dunque γφ’ =

1.25.

φ’d = arctan (tan φ / γφ’)

Per quanto attiene invece i cedimenti ipotizzabili, essi possono essere valutati mediante la

classica formula:

Po * b * (1- µ2)

S = −−−−−−−−−−−− * µ0 ∗ µ1

E

con la quale si valuta un cedimento pari a 0.13 centimetri, valore compatibile con la struttura in

esame. Nella formula Po è il carico di esercizio (2.23 kg/cmq), b la larghezza della fondazione

(70 cm), E il modulo di compressibilità (700 kg/cmq), µ il coefficiente di Poisson (= 0.3),

mentre µ0 ∗ µ1 sono due coefficienti adimensionali relativi alla geometria fondazionale e

valutati mediante i grafici ausiliari di seguito allegati (µ0 = 0.95 e µ1 = 0.65). Nel caso di

quest’ultimo coefficiente, si tiene conto del fatto che la profondità di influenza del carico viene

assunta pari a 3 volte “B”.

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Considerazioni in merito alla stratigrafia del terreno nel Comune di Cividale Le prove sismiche eseguite evidenziano la presenza di conglomerato in almeno due casi, ossia

presso la prova Est e la prova centrale. Presso la prova Ovest, invece, si rinviene solo ghiaia e

sabbia non cementata. Tale conglomerato, comunque, si rinviene solo ad una certa profondità

che si stima in circa 3.5 – 4.0 metri. Più in superficie sarà probabile intercettare solo ghiaia

sabbia con saltuari banchi di ghiaia cementata. La granulometria di questi terreni è tipica della

ghiaia fluviale, con poca matrice fina limosa e presenza di ciottoli di dimensioni anche

decimetriche.

4 - CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE

Gli interventi verranno realizzati in un contesto già in parte urbanizzato e privo di pericolosità

naturali; si ritiene quindi non vi siano ostative di carattere geologico-tecnico alla loro

realizzazione. Per quanto attiene ai valori di carico di esercizio e altre considerazioni di tipo

geotecnico, si veda quanto riportato alle pagine precedenti.