Ing. Andrea Riva

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Ingegneria civile e geotecnicaIng. Andrea Riva

• Indice generale

1 PREMESSA.................................................................................................................................2

2 RELAZIONE GEOLOGICA ED IDROGEOLOGICA......................................................................3

2.1 INQUADRAMENTO GEOGRAFICO.....................................................................................3

2.2 INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO - GEOLOGICO.................................................3

2.3 INQUADRAMENTO IDROLOGICO – IDROGEOLOGICO....................................................7

2.3.1 Livello di falda................................................................................................................8

2.4 ANALISI CARTOGRAFIA/DOCUMENTAZIONE UFFICIALE................................................8

2.5 INQUADRAMENTO SISMICO............................................................................................10

2.5.1 Categoria di sottosuolo................................................................................................12

2.5.2 Categoria topografica..................................................................................................13

2.6 Cenni sulle azioni sismiche e stati limite.............................................................................13

2.6.1 Verifica a Liquefazione................................................................................................17

3 RELAZIONE GEOGNOSTICA....................................................................................................18

3.1 PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE......................................................................19

3.2 SONDAGGIO A CAROTAGGIO CONTINUO......................................................................21

3.3 SONDAGGI SISMICI VERTICALI HVSR ...........................................................................23

4 RELAZIONE GEOTECNICA PRELIMINARE..............................................................................25

4.1 STRATIGRAFIA E PARAMETRI GEOTECNICI..................................................................25

4.2 Considerazioni geotecniche................................................................................................29

4.2.1 Capacità portante dei terreni.......................................................................................29

4.2.2 Stabilità dei fronti di scavo...........................................................................................30

4.2.3 Rippabilità dei terreni...................................................................................................30

5 Allegati .......................................................................................................................................31

5.1 Allegato 1 – Prove penetrometriche dinamiche – Parametri geotecnici...............................31

5.2 Allegato 2 – Stratigrafia sondaggio.....................................................................................36

5.3 Allegato 4 – Documentazione fotografica............................................................................37

5.4 Allegato 3 – Report indagine sismica HVSR ......................................................................40

5.5 Tavole Grafiche...................................................................................................................41

Rotatoria SS 35 dei Giovi – Grandate (Co) 1

Ingegneria civile e geotecnicaIng. Andrea Riva

1 PREMESSA

Con incarico di TRM Civil Design di Monza è stata redatta la seguente relazione geologica e

geotecnica preliminare, ai sensi D.M. 14.01.2008 a supporto del progetto di una nuova rotatoria

sulla SS 35 “dei Giovi” nel comune di Grandate (CO).

Il progetto prevede la realizzazione di una nuova rotatoria, per la quale si prevede un parziale

sbancamento della collina adiacente alla SS35 e la realizzazione di un muro di sostegno con

struttura mista in CA e pietrame.

La presente relazione si è articolata nelle seguenti fasi:

- ricerca e analisi dati bibliografici;

- rilievo geologico, geomorfologico ed idrogeologico dell’area e delle zone circostanti;

- esecuzione di 3 prove penetrometriche dinamiche pesanti Scpt;

- esecuzione di indagini sismiche indirette mediante misurazioni microtremori ambientali;

- esecuzione di un sondaggio geognostico di 15 m di lunghezza a carotaggio continuo con

prove SPT in foro.

Scopo della presente è la definizione del modello geologico-geotecnico valido ai fini della

progettazione, in particolare:

- definire l’assetto geologico- geomorfologico e idrogeologico dell’area;

- verificare la presenza della falda idrica locale e/o di sacche idriche superficiali;

- definire la stratigrafia e le caratteristiche geotecniche dei terreni

- calcolare la capacità portante dei terreni di fondazione ed, eventualmente, proporre

soluzioni per aumentarne la capacità;

- stimare i cedimenti previsti per le varie soluzioni di fondazione;

- definire le modalità di apertura scavi e la stabilità dei fronti e valutare possibili interventi di

sostegno scavi.

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2 RELAZIONE GEOLOGICA ED IDROGEOLOGICA

2.1 INQUADRAMENTO GEOGRAFICO

L'area in esame è ubicata nella parte orientale del territorio di Grandate, a circa 450 m ad est del

nucleo abitato, lungo la SS 35, ad una quota media di circa 315 m s.l.m.

Cartograficamente il terreno in oggetto si colloca nel foglio B5a1 della Carta Tecnica della Regione

Lombardia alla scala 1:10.000.

Fig. 1 – Immagine tratta da Google Earth – con il cerchio giallo individuazione dell'area di intervento

2.2 INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO - GEOLOGICO

Da un punto di vista morfologico l'area è alla base di una piccola collina, gradonata, con versanti

relativamente acclivi (pendenza >20°) e immediatamente a monte della piana che caratterizza il

settore meridionale del territorio comunale, con blande pendenze e digradante verso sud.

L’assetto geomorfologico è dovuto alle caratteristiche geologiche dell’area e alla sua evoluzione.

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Da un punto di vista geologico, il territorio comunale di Grandate così come i comuni limitrofi è

stato interessato e modellato dalle glaciazioni che si sono susseguite durante il periodo

Quaternario, in particolare ai periodi “freddi” con fasi deposizionali, si sono alternati periodi “caldi”

interglaciali caratterizzati da fasi erosionali.

Alla fase deposizionale sono associati i depositi morenici, alla fase erosionale sono associati i

depositi fluvio-glaciali, prodotti dallo smantellamento dei corpi morenici, ad opera delle fiumane

dovute allo scioglimento dei ghiacciai e alla successiva rideposizione del materiale in sospensione.

I tempi più recenti si ha la deposizione di depositi lacustri (argilloso-limosi) nelle depressioni (piana

di Grandate) e depositi fluviali (ghiaie e ciottoli) lungo i principali corsi d’acqua.

In particolare l’area in oggetto si trova a cavallo di più aree con caratteristiche differenti.

Fig. 2 - Estratto da Carta geolitologica allegata allo Studio Geologico a supporto del PGT comunale

Il nucleo della collina, precedentemente citata e alla cui base è previsto l’intervento, è costituito dai

“Conglomerati di Lucino” (età: Miocene Inferiore) costituiti da ghiaie e sabbie cementate

passanti a conglomerati poligenici; il tutto è poi ricoperto da un limitato strato di depositi

Quaternari, di natura pluvio-colluviale.

I rilievi geologici di dettaglio e il sondaggio eseguito, hanno verificato che il Conglomerato di

Lucino, nell’area in oggetto, è costituito da un’alternanza di orizzonti conglomeratici poligenici, con

ciottoli sub-arrotondati molto cementati e orizzonti arenacei medio grossolani.

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Nella foto l’affioramento del Conglomerato di Lucino in cui si evidenzia il contatto netto tra la facies

conglomeratica (sopra) e la facies arenacea (sotto).

Fig. 3 – Affioramento roccioso

L'affioramento roccioso è osservabile poco a monte dell’area d’intervento, in corrispondenza del

piazzale del ristorante.

Immediatamente ad est e a sud-est, a diretto contatto con i Conglomerati di Lucino, e

interdigitalizzati tra loro, si individuano:

- i Depositi Morenici (Wurm), a nord, costituiti da ghiae e blocchi in abbondante matrice

sabbioso-limosa, con un debole strato di alterazione superficiale;

- i Depositi Fluvioglaciali (Wurm), derivanti dall’erosione dei primi e costituiti da sabbie

ghiaiose debolmente limose, poco alterate.

Procedendo più a sud, si riscontrano Depositi Lacustri (tardo Olocene): argille e limi sabbiosi

debolmente ghiaiosi. Di seguito si riporta la carta geologica estratta dal PGT del limitrofo comune

di Casnate con Bernate.

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Arenaria

Conglomerato poligenico cementato

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Fig. 4 – Estratto da carta geologica del comune di Casnate con Bernate

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Nel dettaglio l’area in oggetto è interessata dalla presenza di Conglomerati di Lucino (CGU),

ricoperti da deposito glaciali (LCN2): ghiaie a supporto di matrice.

La parte di valle è caratterizzata da depositi fluvioglaciali (LCN3) costituiti da alternanze di livelli

ghiaiosi in matrice sabbiosa e sabbie da grossolane a fini con limi.

Le indagini geognostiche hanno comunque verificato che lo spessore dei depositi sciolti superficiali

varia tra circa 6 m in corrispondenza del colmo della collina (Sondaggio) a 2 m alla base della

stessa.

Per ulteriori dettagli si rimanda alla tavola geologica e sezione stratigrafica allegata.

2.3 INQUADRAMENTO IDROLOGICO – IDROGEOLOGICO

Da un punto di vista idrografico, nell’area in esame e nelle immediate vicinanze, non sono presenti

rogge o torrenti; è possibile uno scorrimento idrico superficiale e diffuso lungo il versante collinare.

La circolazione idrica profonda e, più in generale, tutto l’assetto idrogeologico del territorio, è

fortemente influenzato dalle condizioni geologiche locali.

Fig. 5 – Estratto da carta idrogeologico allegata allo Studio geologico a supporto del PGT comunale

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In particolare la suddetta collina, avente un nucleo lapideo, funge da barriera alla circolazione

profonda; la falda idrica locale, infatti, è riscontrabile nella parte sud-occidentale del territorio

comunale, e aggira la collina sul suo lato occidentale, con andamento grossomodo nord-sud.

I pozzi utilizzati a scopo idropotabile sono ubicati nel settore ovest, ad una distanza di almeno 930-

950 m dall’area oggetto di intervento; più vicino, ma sempre ad una distanza minima di 190-350 m

sono presenti solo pozzi utilizzati ad uso tecnologico (es pozzi industriali).

La permeabilità dei depositi superficiali dipende dalla percentuale di materiale fine (limo e argilla) e

risulta medio-elevata nei depositi fluvio-glaciali, medio-bassa nei depositi morenici; i conglomerati

di Lucino hanno una permeabilità secondaria (per fatturazione) media.

2.3.1 Livello di falda

Dai dati ricavati dallo Studio geologico a supporto del PGT comunale, la soggiacenza varia tra 8 m,

nel settore sud, e 29 m nel settore nord (dati del ottobre 2007).

In corrispondenza dell’area in esame, nel settore collinare, data la presenza del substrato lapideo

a bassa profondità non è presente una falda idrica vera e propria, ma al massimo uno scorrimento

idrico al contatto tra i depositi sciolti ed i conglomerati, mentre nel settore orientale, non si esclude

la presenza di locali e limitate sacche idriche. Evidenze di filtrazioni idriche alla base della collina si

sono osservate durante l'esecuzione del sondaggio in data 27 dicembre 2013, alimentate dalle

intense piogge dei giorni precedenti.

2.4 ANALISI CARTOGRAFIA/DOCUMENTAZIONE UFFICIALE

Il terreno d’edificazione fa parte di una zona sostanzialmente stabile e non interessata da dissesti.

Queste ipotesi sono suffragate anche dall’analisi della cartografia ufficiale, come di seguito

spiegato:

• Cartografia del Sistema Informativo Territoriale della Regione Lombardia

Non si segnala nella zona in esame la presenza di processi geomorfici e idrogeologici in atto

che possano compromettere la stabilità dei luoghi.

• Pubblicazione del PAI (piano stralcio per l’assetto idrogeologico, Magistrato del Po’ e Regione

Lombardia)

Non è indicato alcun dissesto idraulico-idrogeologico per la zona in esame; il terreno in oggetto

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si trova al di fuori delle Fasce fluviali a vincolo PAI.

• Studio geologico a supporto del Piano di Governo del Territorio del comune di Grandate

Nella Carta di Fattibilità allegata allo Studio Geologico a supporto del PGT (redatto da dott.

Geol. Cortelezzi - maggio 2009), l'area è ubicata all’interno della classe di fattibilità geologica

3 ossia area con consistenti limitazioni, in particolare ricade a cavallo della classe 3F

(potenziale dissesto morfologico con pendenza >20°) e 3H (potenziale dissesto delle

condizioni geotecniche per presenza di terreni scadenti ai fini ingegneristici e idrogeologiche

per presenza di falde sospese).

Fig. 6 - Estratto da Carta di fattibilità allegata allo Studio geologico a supporto del PGT comunale

Nella Carta dei Vincoli non sono evidenziati vincoli di carattere geologico.

Nella Carta di Pericolosità Sismica Locale, la fascia collinare interessata dallo scavo di progetto è

classificata come Z4d zona con presenza di depositi di origine eluvio-colluviale (substrato ghiaioso

conglomeratico), mentre la restante parte come Z4c zona morenica con presenza di depositi

granulari e/o coesivi.

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2.5 INQUADRAMENTO SISMICO

Secondo l'ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n° 3274 del 20 Marzo 2003, l’intero

territorio nazionale è suddiviso in zone sismiche, con grado di pericolosità crescente da 4 a 1 (vedi

allegato A della normativa: classificazione sismica dei comuni italiani); ciascuna zona è

contrassegnata da un valore del parametro di accelerazione di picco orizzontale al suolo (ag) con

probabilità di superamento del 10% in 50 anni da adottare in ciascuna delle zone sismiche del

territorio nazionale, secondo la tabella a pagina seguente.

Zona 1: zona più pericolosa, dove possono verificarsi forti terremoti

Zona 2: zona in cui possono verificarsi terremoti abbastanza forti

Zona 3: zona in cui possono verificarsi scuotimenti modesti

Zona 4: zona meno pericolosa; possibilità di danni sismici basse

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Il territorio del comune di Grandate è stato inserito in zona 4, caratterizzata da un valore di ag pari

a 0.05 g. nella tabella di classificazione sismica dei Comuni Italiani aggiornata all’anno 2006, come

è visibile nello stralcio di cartografia e nello stralcio della tabella di classificazione seguenti.

Regione Provincia Denominazione Zona sismica 2006

Lombardia Como Grandate 4

Di seguito si riporta la mappa di pericolosità del territorio Nazionale espressa in termini di

accelerazione massima del suolo con probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni riferita a suoli

molto rigidi (Vs30> 800 m/s).

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Con l’entrata in vigore del D.M. 14 gennaio 2008 la stima della pericolosità sismica, intesa come

accelerazione massima orizzontale su solo rigido (VS30 > 800 m/sec), viene definita mediante un

approccio “sito dipendente” e non più tramite un criterio “zona dipendente”.

La stima dei parametri necessari per la definizione dell’azione sismica di progetto viene effettuata

calcolandoli direttamente per il sito in esame, utilizzando come riferimento le informazioni

disponibili nel reticolo di riferimento riportato nell’Allegato B del D.M. 14 gennaio 2008.

2.5.1 Categoria di sottosuolo

La classificazione sismica dei terreni può essere basata sulla stima dei valori della velocità media

delle onde sismiche di taglio Vs, o sul numero medio di colpi NSPT ottenuti in una prova

penetrometrica dinamica, o sulla coesione non drenata media Cu; in base alle grandezze sopra

definite si identificano le seguenti categorie del suolo di fondazione:

A -Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi, caratterizzati da valori di Vs30 superiori a 800 m/s,

eventualmente comprendenti uno strato di alterazione con spessore massimo pari a 3 m;

B -Rocce tenere e depositi 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 Vs30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero resistenza penetrometrica

NSPT>50 nei terreni a grana grossa e cu30>250 kPa nei terreni a grana fina;

C -Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti,

con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche

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con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra 180 e 360 m/s (ovvero 15< NSPT <50 nei terreni a

grana grossa, 70< cu30<250 kPa nei terreni a grana fina);

D -Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o terreni a grana fina scarsamente consistenti,

con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche

con la profondità e da valori di Vs30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT <15 nei terreni a grana grossa e

cu30<70 kPa nei terreni a grana fina);

E -Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, su di un substrato di riferimento

(con Vs30>800 m/s);

a cui si aggiungono:

S1 -Depositi di terreni caratterizzati da valori di Vs30 inferiori a 100 m/s (ovvero 10< cu30<20 kPa), che

includono uno strato di almeno 8 m di terreni a grana fina di bassa consistenza, oppure includono

almeno 3 m di torba o di argille altamente organiche;

S2 -Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di terreno non

classificabile nei tipi precedenti.

Dalle indagini eseguite, i terreni di fondazione in esame sono riconducibili alla Categoria A.

2.5.2 Categoria topografica

Il sito in esame si trova nella parte nord in area collinare, pertanto rientra nella categoria

topografica T2 definita, secondo la tab. 3.2.IV delle NTC2008, “Superficie pianeggiante, pendii e

rilievi isolati con inclinazione media i < 15°”. Nella parte sud si trova in categoria T1.

2.6 Cenni sulle azioni sismiche e stati limite

Le azioni sismiche di progetto, si definiscono a partire dalla “pericolosità sismica di base del sito” di

costruzione, che è descritta dalla probabilità che, in un fissato lasso di tempo (“periodo di

riferimento VR”), in detto sito si verifichi un evento sismico di entità pari ad almeno un valore

prefissato; la probabilità è denominata “Probabilità di eccedenza o di superamento nel periodo di

riferimento (PVR)”.

Ai fini delle NTC 2008, le forme spettrali sono definite, per ciascuna delle probabilità di

superamento nel periodo di riferimento (PVR), a partire dai valori dei seguenti parametri su sito di

riferimento rigido orizzontale:

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ag accelerazione orizzontale massima al sito;

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

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

Nei confronti delle azioni sismiche, gli stati limite, sia ultimi che di esercizio, sono individuati

riferendosi alle prestazioni della costruzione nel suo complesso, includendo gli elementi strutturali,

quelli non strutturali e gli impianti.

Gli stati limite ultimi dinamici (SLU) sono:

− Stato limite di salvaguardia della Vita (SLV): a seguito del terremoto la costruzione subisce rotture ecrolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e significativi danni dei componenti strutturali cui siassocia una perdita significativa di rigidezza nei confronti delle azioni orizzontali; la struttura conservainvece una parte della resistenza e rigidezza per azioni verticali e un margine di sicurezza nei confrontidel collasso per azioni sismiche orizzontali.

− Stato Limite di prevenzione del Collasso: a seguito del terremoto la costruzione subisce gravi rotturee crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e danni molto gravi dei componenti strutturali; lacostruzione conserva ancora un margine di sicurezza per azioni verticali ed un esiguo margine disicurezza nei confronti del collasso per azioni orizzontali.

Gli stati limite di esercizio (SLE) da considerare sono:

− Stato Limite di Operatività (SLO): a seguito del terremoto la costruzione nel suo complesso,includendo gli elementi strutturali, quelli non strutturali, le apparecchiature rilevanti alla sua funzione,non deve subire danni e interruzioni d’uso significativi.

− Stato Limite di Danno (SLD): a seguito del terremoto la costruzione nel suo complesso, includendogli elementi strutturali, quelli non strutturali, le apparecchiature rilevanti alla sua funzione, subisce dannitali da non compromettere significativamente la capacità di resistenza e di rigidezza nei confronti delleazioni verticali ed orizzontali, mantenendosi immediatamente utilizzabile, pur nell’interruzione d’uso diparte delle apparecchiature.

Le probabilità di superamento nel periodo di riferimento PVR , cui riferirsi per individuare l’azione

sismica agente in ciascuno degli stati limite considerati, sono riportate nella successiva Tab. 3.2.I.

estratta dalle NTC.

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Determinazione dei parametri e dei coefficienti sismici

Al fine di valutare i parametri sismici caratteristici è stato utilizzato un software d’elaborazione

(“PS” della Geostru), secondo i di input riportati di seguito, differenziando i risultati in relazione alla

tipologia di opera prevista/verifica da effettuare.

• Coordinate geografiche decimali: Lat. 45,773639

• Long. 9,065029

• Classe d’uso: IV. Costruzioni con funzioni pubbliche o strategiche importanti; reti viarie di tipo A o B

di cui al D.M. 5 novembre 2001, n.6792.

• Vita Nominale (ipotizzata): 50 anni

• Opzione di calcolo: Opere di sostegno

• Categoria di sottosuolo: Categoria A

• Categoria Topografica (da morfologia locale, rif. Tab. 3.2.IV NTC): Categoria T2

Una volta identificate le coordinate geografiche, si determina la maglia di riferimento in base alle

tabelle dei parametri spettrali fornite dal ministero e, sulla base della maglia interessata, si

determinano i valori di riferimento del punto come media pesata dei valori nei vertici della maglia,

moltiplicati per le distanze del punto.

I valori rispetto ai siti di riferimento sono i seguenti (le coordinate del file di calcolo espresse in

ED50):

Sito 1 ID: 10926 Lat: 45,753780 Lon: 9,052817 Distanza: 2402

Sito 2 ID: 10928 Lat: 45,756370 Lon: 9,124250 Distanza: 4979

Sito 3 ID: 10706 Lat: 45,806300 Lon: 9,120588 Distanza: 5634

Sito 4 ID: 10705 Lat: 45,803710 Lon: 9,049041 Distanza: 3566

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Dall’elaborazione successiva otteniamo i tre valori caratteristici (ag, F0, TC*) che definiscono le

forme spettrali e che sono di seguito tabulati e differenziati in relazione alla tipologia di opera e di

verifica da effettuare:

STATO LIMITE Tr (anni) ag (g) F0 Tc* (s)

SLO (Operatività) 60 0,021 2,550 0,178

SLD (Danno) 101 0,026 2,616 0,200

SLV (Salvaguardia Vita) 949 0,049 2,683 0,301

SLC (Prevenzione Collasso) 1950 0,058 2,761 0,319

Periodo di riferimento per l’azione sismica: 50 anni – coefficiente d’uso 1,0

Il passo successivo consiste nella valutazione di amax (accelerazione massima attesa al sito), in

pratica si tratta di “modificare” la forma spettrale del sottosuolo di categoria A, attraverso un

coefficiente stratigrafico (Ss), un coefficiente topografico (St) e un coefficiente in funzione della

categoria (Cc) che modifica il valore del periodo TC.

Nel nostro caso inserendo i dati di input sopra esposti si ottengono i seguenti coefficienti correttivi:

STATO LIMITE SLO (Operatività)

SLD (Danno)

SLV (Salvaguardia Vita)

SLC (Prevenzione Collasso)

Ss 1,000 1,000 1,000 1,000Cc 1,000 1,000 1,000 1,000St 1.200 1.200 1.200 1.200Kh 0.005 0.006 0.012 0.014Kv 0.003 0.003 0.006 0.007

Amax (m/s) 0.252 0.310 0.581 0.684βs 0.200 0.200 0.200 0.200

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2.6.1 Verifica a Liquefazione

Non è stata eseguita la verifica a liquefazione, perché il sito presenta caratteristiche prossime a

quelle indicate nel paragrafo 7.11.3.4.2 delle NTC2008 per l’esclusione dalla verifica a

liquefazione.

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3 RELAZIONE GEOGNOSTICA

E' stata eseguita una campagna di indagine per la verifica della consistenza e la stima della natura

del terreno; in particolare sono state eseguite le seguenti indagini:

- N. 3 prove penetrometriche dinamiche continue spinte fino al raggiungimento del rifiuto;

- N. 1 sondaggio a carotaggio continuo di lunghezza paria 15 m, con due prove SPT in foro;

- N. 3 postazioni di misura con Tromino – sondaggio sismico verticale HVSR.

Di seguito si riporta uno stralcio del fotogrammetrico comunale con delimitazione dell’area di

intervento e ubicazione delle indagini eseguite.

Fig. 7 – Ubicazione indagini (base cartografica fotogrammetrico comunale): in rombo blu il sondaggio, in

cerchio rosso le prove penetrometriche dinamiche, asterisco per le stazioni di misura HVSR con Tromino.

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Le prove penetrometriche dinamiche e le misurazioni sismiche HVSR sono state eseguite a bordo

strada, in corrispondenza della zona in cui il progetto prevede la realizzazione del muro; il

sondaggio per problemi di accessibilità e di spazi di lavoro comunque ridotti, è stato eseguito poco

a monte, come indicato dalla Committenza , ad una quota di circa +14 m da quota prove

penetrometriche.

3.1 PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE

In data 17 dicembre 2013 sono state eseguite n. 3 prove penetrometriche dinamiche. Questo tipo

di prova fornisce i dati per la determinazione delle proprietà del terreno attraverso la registrazione

continua della resistenza alla penetrazione dinamica di una punta standard.

Attrezzatura

Il penetrometro utilizzato è della ditta PAGANI, modello TG63-100/200, con le seguenti

caratteristiche tecniche:

Peso massa battente: 73 kg Altezza caduta libera: 75 cm

Diametro punta conica: 5,1 cm Area base punta conica: 20,43 cm2

Angolo apertura punta: 60° Lunghezza aste: 1.2 m

Avanzamento punta: 230 cm Rendimento / Scpt : 1,15

Procedura

La prova viene eseguita battendo sulla testa delle aste, ad intervalli di avanzamento di 30 cm per

volta, un maglio di 73 kg lasciato cadere da un’altezza di 0.75 m, con sistema di sganciamento

automatico.

Nel corso della prova vengono annotati il numero di colpi necessari per raggiungere la

penetrazione di 30 cm. La prova è da considerarsi conclusa quando è stata raggiunta la profondità

prefissata oppure quando sono registrati 100 o più colpi di resistenza all’avanzamento, che viene

quindi considerato rifiuto.

Dati

Per ciascuna prova penetrometrica dinamica si redige un rapportino contenente le seguenti

informazioni:

− nome e identificativo del progetto;

− data di esecuzione prova;

− numero della prova;

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− massima profondità raggiunta;

− eventuale posa piezometro;

− annotazioni circa l’adozione di un’attrezzatura e/o procedura diversa da quella individuata

nel presente documento.

Di seguito si riportano i dati di campagna ricavati per ogni prova.

Profondità (m) SCPT 1 SCPT 2 SCPT 30,3 2 4 10,6 2 3 120,9 4 25 321,2 13 100 1001,5 19 1,8 282,1 332,4 192,7 1003

3,33,63,94,24,54,85,15,45,76

Legenda

Le prove si sono interrotte tutte per il raggiungimento del rifiuto alla penetrazione a profondità

comprese tra circa -1.2 m e -2.7 m, le prove 2 e 3 sono state ripetute due volte; il rifiuto è causato

molto probabilmente dalla parte alterata superficiale del substrato.

Il sondaggio eseguito a carotaggio continuo con recupero del materiale, ha premesso di verificare

il tipo di substrato roccioso, si tratta del “Conglomerato di Lucino” già citato nella parte precedente

di inquadramento e meglio descritto nel paragrafo successivo.

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Orizzonte A

Orizzonte B

Orizzonte C

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Le informazioni acquisite durante la campagna di indagine sono state utilizzate per la

caratterizzazione dei terreni.

Poiché la prova penetrometrica standard (SPT) rappresenta, ad oggi, uno dei mezzi più diffusi ed

economici per ricavare informazioni dal sottosuolo, la maggior parte delle correlazioni esistenti

riguardano i valori del numero di colpi Nspt ottenuto con la suddetta prova, pertanto si presenta la

necessita' di rapportare il numero di colpi di una prova dinamica con Nspt.

Si deve dunque apportare una correzione al dato ricavato in campagna secondo la seguente

correlazione

Nspt corretto = n x Nspt

dove n = coefficiente correttivo che dipende dalla litologia

Nel caso specifico trattandosi di depositi sabbiosi ghiaiosi è stato utilizzato un coefficiente

correttivo pari a 1.15.

3.2 SONDAGGIO A CAROTAGGIO CONTINUO

Il giorno 27 dicembre 2013 è stato eseguito un sondaggio a carotaggio continuo profondo 15 m.

L’ubicazione del sondaggio è stata indicata dai Progettisti anche in relazione all’accessibilità

all’area di intervento quindi è stato eseguito nel prato immediatamente a monte dell’area di

intervento ad una quota di circa +14 m da quota strada statale SS 35.

Per l’esecuzione del sondaggio è stata utilizzata una sonda Beretta del tipo T44; il carotaggio è

stato eseguito a “secco” fino a circa 3 metri di profondità poi è stata utilizzata acqua come fluido di

perforazione fino a 15 m.

Il materiale recuperato è stato conservato in cassette catalogatrici lasciate poi sul posto, in modo

da poter essere visionate direttamente nel caso ce ne fosse la necessità.

E’ stato possibile quindi ricostruire la natura dei depositi, di seguito sintetizzata:

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Stratigrafia sondaggio

Profondità(m da p.c. attuale)

Nspt Stratigrafia/natura terreni

Da 0.0 a -0.20 m / Terreno vegetale - coltivo

Da -0.20 a -4.00 m 21 (a -3.0 m di prof.) Sabbia limosa con ciottoli sub-arrotondati

Da -4.00 a -4.50 m / Sabbia e ghiaia con ciottoli

Da -4.50 a-5.00 m / Ghiaia grossolana

Da -5.00 a -7.20 m Rifiuto (a -6.0 m di prof.) Ciottoli e ghiaia compatti, debolmente cementate con

intercalazioni sabbiose

Da -7.20 a -9.00 m

Da -9.00 a -10.2 m

Da -10.20 a -15.00 m

/

/

/

Conglomerato ben cementato

Arenaria medio grossolana (RQD 45%)

Alternanza di conglomerato e arenaria, ben cementati

Il sondaggio ha messo in evidenza la presenza di depositi in generale sabbiosi ghiaiosi con ciottoli

poligenici con una componente di matrice più limosa nei primi metri, attribuibili a depositi eluvio-

colluviali misti a morenici.

Lo spessore di questi depositi è di circa 7 m, al di sotto il substrato roccioso caratterizzato da

un’alternanza di conglomerato e arenaria ben cementato. La presenza di una forte cementazione

ha condizionato l’avanzamento della perforazione che infatti si è alternata tra recupero delle carote

con l’utilizzo del carotiere, e a distruzione con l’utilizzo del tricono, quindi senza recupero. In

particolare la perforazione “a distruzione” è stata utilizzata tra -7.80 e -9.00 m e poi a partire da

-10.20 m a fine sondaggio; la presenza dei alternanze di conglomerato e arenaria sono state

dedotte dalle velocità di avanzamento e dalla variazione di pressione, si tratta comunque del

litotipo osservato negli strati precedenti e nei vicini affioramenti rocciosi.

Durante il sondaggio sono state eseguite due SPT in foro di sondaggio a 3 e 6 metri di profondità

con risultati rispettivamente di NSPT = 21 e Rifiuto. I risultati delle SPT sono in accordo con la

caratterizzazione ricavabile dalle prove penetrometriche continue.

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3.3 SONDAGGI SISMICI VERTICALI HVSR

La campagna di indagine ha avuto inizio il 12 dicembre 2013 con l'esecuzione dell'indagine

sismica verticale a mezzo di misurazione dei microtremori ambientali; allo scopo sono stati eseguiti

n. 3 sondaggi sismici verticali.

L'indagine è stata finalizzata all’individuazione della presenza di contrasti di impedenza sismica nel

sottosuolo, alla determinazione della frequenza naturale di vibrazione del sottosuolo ed alla stima

del profilo di velocità delle onde S con la profondità.

Dall'elaborazione dei dati acquisiti, attraverso un software dedicato, tarate anche in base alle

indagini geognostiche eseguite, sono emerse le seguenti considerazioni per ciascuna verticale di

misurazione:

− indagine G1: è stato individuato un picco principale collegabile al passaggio tra depositi

superficiali e substrato roccioso, alla profondità di circa 4-4.8 m; un secondo picco,

secondario, individua il passaggio tra depositi sciolti e più addensati; è stato ricavato il

valore delle Vs pari 280 m/s per i depositi superficiali e 675 m/s per il substrato;

− indagine G2: si intuisce un picco poco marcato attribuibile al contatto tra substrato

roccioso e depositi superficiali, alla profondità di circa 1.1-1.8 m, per questa verticale è

stato comunque prevalente la componente del disturbo antropico, quindi anche

l'interpretazione è piuttosto incerta; Vs depositi superficiali pari a 290 m/s e 650 m/s per

substrato;

− indagine G3: il picco che segnala il passaggio stratigrafico depositi superficiali-substrato

roccioso è più marcato, individuabile alla profondità di circa 2-2.6 m; Vs per depositi

superficiali pari a 265 m/s e 720 m/s per substrato.

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Per ulteriori si rimanda al report completo allegato a fine testo.

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4 RELAZIONE GEOTECNICA PRELIMINARE

4.1 STRATIGRAFIA E PARAMETRI GEOTECNICI

Stratigrafia

La natura dei terreni che caratterizzano l'area di intervento è stata dedotta sia dalle indagine

eseguite a supporto del progetto che dalle conoscenze bibliografiche del territorio comunale,

nonché da indagini eseguite in aree limitrofe confrontabili per contesto geologico.

Lo stato di addensamento è stato misurato direttamente, rilevando la resistenza all’avanzamento

della punta nel terreno. Dall’interpretazione delle informazioni acquisite tramite le indagini si

definisce un modello stratigrafico del terreni di fondazione.

La stratigrafia è piuttosto omogenea, con un primo orizzonte di copertura (A) molto sciolto, di

limitato spessore (massimo circa 1 m) ed un secondo orizzonte (B) moderatamente addensato-

addensato, presente fino ad una profondità variabile da circa 1 m a 4 m da piano inizio prove Scpt,

che ha comunque causato l'interruzione delle prove per la presenza di ciottoli e/o livelli cementati.

Al di sotto si trova la parte alterata o comunque di transizione (C) del substrato roccioso (R)

costituito da un'alternanza di conglomerati ben cementati e arenarie (appartenenti al

“Conglomerato di Lucino”).

I livelli superficiali aumentano di spessore in direzione del sondaggio, in corrispondenza del quale

hanno uno spessore di circa 7 m, al di sotto dei quali è evidente la natura conglomeratica del

substrato.

Per una più facile lettura dei risultati si consiglia di accompagnare la lettura del modello proposto

con le sezioni allegate a fine testo.

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Riassumendo, si può quindi evidenziare la seguente stratigrafia:

Orizzonte NsptProfondità

(m da p.c. attuale

Stato di addensamento del terreno e

probabile litologia/matrice

A 3 Da 0 a -0.3/1.0 Sabbia fine molto sciolta

B 24 Da -0.3/1.0 a -1.0/4.0 Sabbia e ghiaia con ciottoli

C/R >100 Oltre -1.0/4.0

Parte alterata e/o di transizione al

substrato / Conglomerato alternato ad

arenaria

Parametri geotecnici medi

Le caratteristiche geotecniche dei terreni di fondazione sono state determinate attraverso le

correlazioni proposte dagli Autori, a partire dai valori di resistenza di punta registrati attraverso le

prove Scpt e SPT normalizzati, riferite a terreni a comportamento generalmente incoerente –

granulare.

In particolare i parametri medi sono stati calcolati secondo:

– l'angolo di attrito la teoria di Sowers (1961);

– il modulo di deformabilità di Young secondo la teoria di Bowles (1982);

– il peso naturale del terreno stimato in base al numero di colpi, al tipo di terreno e a diverse

tabelle di riferimento riportate in letteratura.

I parametri calcolati per le diverse prove effettuate sono riportati in allegato.

Parametri geotecnici caratteristici

I valori riportati nel paragrafo precedente sono da considerarsi valori medi, mentre con la nuova

normativa (NTC2008) devono essere determinati i valori caratteristici dei parametri geotecnici di

progetto.

Dai valori caratteristici sono ricavabili i valori di progetto dei parametri geotecnici, Xd, che sono

quelli da utilizzare nelle verifiche, usando l’equazione:

Xd = Xk / γm

dove γm è un fattore riduttivo (fattore di sicurezza parziale) tabellato nelle NTC 2008 a seconda

dell’approccio utilizzato per eseguire le verifiche agli stati limite.

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La procedura per ricavare i valori caratteristici mediante l’analisi statistica per parametri che

seguono una distribuzione normale ipotizza che la media del campione corrisponda alla media

della popolazione (ipotesi applicabile nel caso in esame) ed applica la seguente formula rigorosa,

con distribuzione di Student:

dove:

x = valore medio del parametro considerato;

s = deviazione standard;

t(n-1) = distribuzione di Student con n-1 gradi di libertà.

La tabella seguente riassume le principali caratteristiche geotecniche individuate, con riferimento

agli orizzonti stratigrafici descritti precedentemente.

Dove:

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Parametri caratteristici (Sistema internazionale)

Orizzonte Litologia Yt Ysat c’ ϕ E Kw

kPa kPa

A Limi sabbiosi 3 16.5 0 0 28 4 0.0006

B Sabbie limose 24 17.5 0 0 35 24 0.005

C/R R 22 20 0 37 50 0.015

Parametri caratteristici (Sistema tecnico)

Orizzonte Litologia Yt Ysat c’ ϕ E Kw

A Limi sabbiosi 3 1.68 0.00 0.00 28 41 0.61

B Sabbie limose 24 1.78 0.00 0.00 35 245 5.10

C/R R 2.24 0.20 0.00 37 510 15.30

NSPT

cu

kN/m3 kN/m3 kN/m2 kN/m3

Ghiaia sabbiosa e

ciottoli

NSPT

cu

t/m3 t/m3 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm3

Ghiaia sabbiosa e

ciottoli

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Profondità = profondità del tetto dello strato in m da p.c.Nspt = numero SptYt = peso naturale del terreno sopra falda;Ysat = peso saturo terreno;c’ = coesione efficace;Cu = Coesione non drenata;

ϕ = Angolo di attrito (°);E = Modulo elastico;Kw = Costante di sottofondo.

I valori caratteristici sono di poco inferiori ai valori medi grazie alla bassa variabilità dei dati

disponibili.

I parametri dell'orizzonte C/R sono stati ipotizzati in base anche alle indagini eseguite in altre aree

del territorio simili per contesto geologico e con la stessa tipologia di substrato. I valori forniti sono

sicuramente cautelativi.

In particolare i valori di coesione dello strato R sono stimati in base a dati reperibili in letteratura in

quanto non sono state fatte specifiche indagini di laboratorio per determinarlo.

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4.2 CONSIDERAZIONI GEOTECNICHE

4.2.1 Capacità portante dei terreni

Come visibile dalla tavola allegata 6b, i manufatti principali, ovvero il muro di sostegno verso la

collina, avranno il piano di posa delle fondazioni sullo strato C/R dalle ottime caratteristiche

geomeccaniche.

Si ritiene quindi che potranno essere realizzate fondazioni dirette di tipo a trave rovescia continua.

Considerando che i parametri di rottura di tale strato sono stati stimati (in quanto le prove

penetrometriche in sito hanno fornito tutte rifiuto al raggiungimento dello strato), si può comunque

affermare che la capacità portante Rd di una fondazione nastriforme (muro) di larghezza pari ad

1.2 metri sullo strato C/R, sia comunque superiore a 8 daN/cmq.

Per quanto riguarda le opere minori e la sede stradale posta in direzione sud (allontanandosi dalla

collina), lo strato C/R dovrebbe immergersi gradualmente non interessando più le opere in progetto

che saranno quindi poste sullo strato B. In tali aree sarà necessaria la bonifica dello strato

superficiale A di spessore massimo pari ad un metro.

Lo strato B, composto da terreni ghiaiosi e sabbiosi in matrice limosa ha caratteristiche

meccaniche medio-buone con buoni livelli di capacità portante Rd (1.4 daN/cmq) e cedimenti lievi

di tipo elastico (valori ricavati per una fondazione continua di 1.2 m di lato con piano di posa ad 1

metro di profondità).

Le verifiche proposte sono state fatte con la formula di Hansen ed Approccio 2 (coefficiente globale

di sicurezza R3).

qult = γ × D × Nq + 0.5 × γ × B × Nγ

Valori di capacità portante per una fondazione continua B = 120 cm

Terreno di fondazione Valori di Rd (Hansen) daN/cmq Cedimenti (mm)

B 1.4 < 5

C/R >8 -

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4.2.2 Stabilità dei fronti di scavo

Lo scavo per la realizzazione del muro di sostegno avrà un'altezza di circa 6 metri rispetto alla

quota del terreno naturale. Lo scavo avverrà principalmente all'interno degli strati B e C di

caratteristiche geotecniche rispettivamente medie e buone.

Occorrerà quindi realizzare idonee scarpe che, all'interno dello strato di terreno sciolto B, dovranno

avere pendenza massima di 40° e protezione delle stesse con teli impermeabili.

L'adozione di scarpe di pendenza maggiore (50-60°) potrà avvenire o per periodi limitati di tempo

(scavi provvisori) con altezze però inferiori ai 1.5 metri, o mediante la realizzazione di opere di

sostegno provvisorie degli scavi quali berlinesi di micropali o un rafforzamento corticale della

superficie della scarpata (chiodatura, reti e spritz-beton).

4.2.3 Rippabilità dei terreni

Per quanto riguarda l'escavabilità dei terreni in sito, si segnala che nel lato del cantiere verso la

collina, negli ultimi 1-2 metri di terreno di scavo sarà probabile incontrare banchi rocciosi compatti

di conglomerato cementato ed arenaria, che potrebbero richiedere l'uso del martellone.

Gennaio 2014

Ing. Andrea Riva

Dr. Geol. Paolo Natale Mantica

Dr.ssa Geol. Michela Innocenti

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