K:Documenti1 Ingenering03 Pubblici 0Edpb001 Comune di Loiri09 … · 2021. 1. 13. · DOTT.. GEOL.....

DOTT. GEOL. LAURA MASCIA VIA SARDEGNA 9, 08030 AUSTIS (NU) TEL 3887580743 ‐ 3476073135 E‐MAIL [email protected] ‐ [email protected]

INDICE

1. PREMESSA ED OBIETTIVI DEL LAVORO 1

2. UBICAZIONE DELL’INTERVENTO 2

3. DESCRIZIONE DELL’INTERVENTO IN PROGETTO 6

4. RICOSTRUZIONE DEL MODELLO GEOLOGICO 7

4.1. Contesto geologico generale 7

5. INQUADRAMENTO MORFOLOGICO ED IDROGRAFICO 9

6. INDAGINE GEOGNOSTICA 11

7. CARATTERIZZAZIONE DEL VOLUME GEOLOGICO INTERESSATO DALLE OPERE IN PROGETTO 20

8. IDROGEOLOGIA DEL SITO DI INTERVENTO 27

9. PERICOLOSITÀ SISMICA E DEFINIZIONE DELL’AZIONE SISMICA LOCALE 28

9.1. Categoria sismica di sottosuolo 30 9.2. Categoria topografica 31 9.3. Parametri sismici del nodo di riferimento 32 9.4. Pericolosità sismica di base 33 9.5. Risposta sismica e stabilità del sito 34

10. CONCLUSIONI 35

DOTT. GEOL. LAURA MASCIA RELAZIONE GEOLOGICA

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PROGETTO ISCOL@ ‐ PROGRAMMA ASSE I ‐ SCUOLE DEL NUOVO MILLENNIO REALIZZAZIONE DELLA NUOVA SCUOLA PRIMARIA E DELL’INFANZIA A LOIRI (SS)

1. PREMESSA ED OBIETTIVI DEL LAVORO

Nell’ambito del concorso di progettazione relativo al Piano Straordinario di Edilizia Scolastica Iscol@ ‐ Programma Asse I Scuole del Nuovo Millennio, che prevede la Realizzazione di una nuova scuola primaria e dell’Infanzia a Loiri (SS) è risultato vincitore l’R.T.P. costituito dall’Ing. Maurizio Manias, Ing. Franceschino Serra, Ing. Giancarlo Serra, Ing. Silvia Mocci, Arch. Nicolas Carcangiu, e la scrivente Geol Laura Mascia.

In tale contesto, la sottoscritta redige gli studi geologici e geotecnici di supporto alla progettazione definitiva, con l’obiettivo di ricostruire il modello litostratigrafico e litotecnico alla scala dello specifico intervento, volto a fornire un adeguato supporto informativo per la scelta delle soluzioni progettuali più adeguate.

A tal fine è stata condotta una campagna geognostica approfondita fino ad indagare il volume significativo delle opere in progetto, esplicatasi nell’esecuzione di sondaggi geognostici, prove penetrometriche SPT e prove geotecniche di laboratorio.

In ottemperanza alle N.T.C. 2018, ai fini della determinazione dell’azione sismica, è stata altresì condotta una prova geofisica di tipo MASW finalizzata alla determinazione della categoria di sottosuolo.

I risultati della suddetta campagna investigativa e le ricostruzioni operate sono illustrati nel presente documento, che affronta anche i seguenti argomenti:

localizzazione geografica dell’intervento;

definizione dell’assetto geologico, morfologico ed idrografico dei luoghi interessati dalle opere in progetto;

verifica di eventuali criticità legate al dissesto idrogeologico;

ricostruzione dell’assetto litostratigrafico di dettaglio sulla base della campagna geognostica investigativa;

definizione dell’azione sismica e della pericolosità sismica di base;

conclusioni e suggerimenti progettuali.


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2. UBICAZIONE DELL’INTERVENTO

L’area oggetto di intervento ricade nella periferia meridionale dell’abitato di Loiri Porto San Paolo, in adiacenza al parcheggio del Municipio lungo la S.P. n.24, da cui si innesta la via Dante.

Il lotto, di forma rettangolare è ubicato ad una quota variabile tra 83÷87 m s.l.m., ha una superfice pari a circa 7.000 m2 ed è attualmente utilizzato a fini agricoli.

Nella Cartografia Regionale il sito è compreso nei:

Foglio n. 444 sez. II Porto San Paolo e Sez. III Loiri dell'I.G.M.I. (SCALA 1:25.000); Foglio n. 444140 della CTR (SCALA 1:10.000);

Mentre le Coordinate in Gauss Boaga del centro del lotto risultano:

1.542.063 E 4.521.228 N

Figura 1.1 – Panoramica dell’area in studio

MONTE LOCCOLI

RIU LU PATENTE NIEDDU

Area di intervento

LOIRI P.S.P

SP 24

RIU LALATA

PACHEGGIO COMUNE


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Figura 1.2: Stralcio Cartografia C.T.R. in scala 1:10.000 con ubicazione dell’area oggetto di intervento


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Figura 1.3: Stralcio ortofoto in scala 1:5.000 con ubicazione dell’area oggetto di intervento


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LOTTO DI INTERVENTO

SP 24

Foto 1.2 – Panoramica direzione nord; sulla sx il lotto di intervento

LOTTO DI INTERVENTO

SP 24

Foto 1.1 – Panoramica dell’area oggetto di intervento in direzione sud; sulla sx la SP 24


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3. DESCRIZIONE DELL’INTERVENTO IN PROGETTO

L’intervento in progetto riguarda la realizzazione della nuova scuola primaria e dell’infanzia di Loiri Porto San Paolo.

Le fondazioni di tutte le strutture in progetto (edificio infanzia e auditorium, edificio primaria e biblioteca) saranno del tipo diretto a trave rovescia.

Di seguito la planimetria ed alcune sezioni dell’intervento, mentre per i dettagli progettuali si rimanda alla Relazione tecnica e alle Tavole di progetto.

Figura 3.2 – Pianta piano terra arredata

Figura 3.2 – Sezione trasversale e longitudinale della struttura scolastica


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4. RICOSTRUZIONE DEL MODELLO GEOLOGICO

4.1. CONTESTO GEOLOGICO GENERALE

Il settore territoriale entro il quale ricade l’abitato di Loiri è caratterizzato dalla diffusa presenza del complesso intrusivo ercinico della Sardegna (“batolite sardo‐corso”), attraversato da un variegato corteo filoniano tardo ercinico sormontato dalla coperture quaternarie.

Focalizzando l’attenzione su un congruo intorno dell’area di intervento (settore meridionale dell’abitato), come rappresentato nella carta geologica di Figura 4.1, il basamento lapideo del settore è rappresentato dal Complesso Granitoide della Gallura (età Carbonifero sup. – Permiano), distinto nella letteratura geologica secondo le seguenti unità:

Facies Loiri (Unità Intrusiva Di Monte Nieddu) costituita da monzograniti moderatamente equigranulari a grana media, con piccoli fenocristalli di Kfs rosati.

Facies Punta Lovia Avra (Subunità intrusiva di Catala ‐ Unità intrusiva di Tempio Pausania), rappresentata da monzograniti inequigranulari, con fenocristalli euedrali di Kfs aventi taglia compresa tra 1 e 5 cm.

Filoni basaltici a serialità transizionale, di composizione basaltica olivinica e trachibasaltica, a struttura porfirica per fenocristalli di Pl, Ol, Cpx, tessitura intersertale‐ofitica.

Filoni e ammassi pegmatitici.

Il basamento magmatico intrusivo è irregolarmente ricoperto da una coltre di alterazione (Granito Arenizzato s.s.) derivante dalla degradazione della parte più superficiale della roccia dovuta a meccanismi di tipo fisico e chimico, guidati dal sistema di fessurazione e fratture che facilitano l’azione degli agenti atmosferici in particolare temperatura e acqua, i quali portano lentamente ad una progressiva degradazione della roccia originaria. Tale coltre eluviale risulta diffusa e presenta spessori maggiori nelle zone morfologicamente depresse.

Il materiale prodotto da questo processo, quando mobilizzato da fenomeni franosi o di ruscellamento, porta alla formazione di depositi versante (a) e depositi colluviali (b2) particolarmente diffusi sui fianchi dei versanti, con spessori massimi nella loro fascia basale e di raccordo con i fondovalle o con le aree subpianeggianti.

Lungo i corsi d’acqua principali si trovano invece i depositi alluvionali(b) recenti ed in evoluzione ed antichi (bn), formati da ghiaie e sabbie da grossolane a medie che possono essere mobilizzate in occasione di intensi eventi alluvionali.

Diffusi nelle aree edificate sono i depositi di natura antropica (h) costituiti da materiali di riporto provenienti da scavi entro il substrato geologico in posto e ricollocati in situ al fine di regolarizzare le superfici topografiche su cui poter costruire.

La distribuzione areale delle suddette formazioni in scala 1:.10.000 è rappresentata nella Carta Geologica d’Italia (Figura 4.1) edita a cura dell’APAT (Agenzia per la Protezione all’ambiente e ai Servizi Tecnici).


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Figura 4.1 ‐ Stralcio carta geologica di inquadramento tratta dal progetto CARG (modificata), con ubicazione dell’area

oggetto di intervento


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5. INQUADRAMENTO MORFOLOGICO ED IDROGRAFICO

L’abitato di Loiri Porto San Paolo ricade nella regione geografica della Gallura, in un contesto morfologico da basso‐collinare nel settore dell’entroterra dove si trova il comune di Loiri fino a pianeggiante costiero nel settore marino – costiero dove ricade la frazione di Porto San Paolo.

Nello specifico, l’area di intervento ricadente nel comune di Loiri comprende un lotto di terreno attualmente incolto, di forma rettangolare in declivio da N verso E, con quote comprese tra 86 m a N e 83 a S, ovvero con differenze di quota relative dell’ordine di 3,5 m.

Alle quote più elevate si ritrova già a pochi centimetri dal p.c. – al di sotto di una esile copertura di suolo ‐ la roccia granitica arenizzata che costituisce il basamento geologico di tutto il settore in studio mentre nel settore più depresso, esso è ricoperto dalle coltri colluviali sabbiose depositate ad opera dei flussi idrici di ruscellamento superficiale areale o concentrato.

Figura 5.1 – Rilievo planoaltimetrico dell’area in studio con indicato il perimetro del lotto di intervento. Le quote risultano i declivio da NE verso SW


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Il reticolo idrografico regionale edito dalla Regione Sardegna individua nei dintorni dell’area in studio due corsi d’acqua di primo ordine Horton – Straheler: il primo – identificato a con la sigla Fiume 88761 – nasce presso Punta Li Crineddi (136 m s.l.m.) ed è localizzato a sud del lotto di intervento e risulta distante circa 80 m; il secondo ‐ denominato Fiume 110761 – si origina presso Punta Lu Carraggiaggiu (147 m s.l.m.) e scorre a NW dell’lotto di intervento a distanza > 300 m.

Relativamente alla presenza di possibili dissesti di tipo idrogeologico legati alla pericolosità da inondazione, detti corsi d’acqua non sono costituiscono alcun pericolo in tal senso, in considerazione sia della distanza dal comparto di intervento che per il ridotto bacino idrografico che li contraddistingue oltre alla differenza altimetrica di4÷5 m.

A riprova, la cartografia ufficiale del Piano Stralcio della Regione Sardegna non individua pericolosità da inondazione e anche in ottemperanza all’art. 30 ter delle NTA del PAI – che prevede per i corsi d’acqua non studiati appartenenti al reticolo idrografico ufficiale della Regione Sardegna l’istituzione di una fascia di inedificabilità sul entrambi i lati del rio di 10 m (Horton – Straheler n.1) – si può confermare l’assenza di pericolosità idraulica.

Allo stesso modo, la presenza di un substrato stabile e le ridotte acclività non lasciano prevedere criticità per frana.

per la stabilità dei

criticità in tal senso.

Figura 5.2 – Reticolo idrografico ufficiale della regione Sardegna. In viola ingombro edificio ed in rosso comparto di intervento


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6. INDAGINE GEOGNOSTICA

Con l’obiettivo di ricostruire in maniera dettagliata il modello geologico‐geotecnico del sito in studio, e valutare le caratteristiche meccaniche dei terreni di sedime del settore di intercetto, è stata programmata e condotta una campagna geognostica consistita nell’esecuzione di:

4 Sondaggi geognostici

4 Prove penetrometriche S.P.T.

4 Prelievo di campioni di terreno

4 Prove geotecniche (4 Classificazioni Granulometriche, 4 Tagli C.D.)

1 Prova sismica MASW

Nel seguito si presentano le indagini condotte.

SONDAGGI GEOGNOSTICI

Sono stati realizzati n. 4 sondaggi geognostici denominati con le sigle S1÷S4, approfonditi fino a ‐6÷‐7 m dal p.c. ed ubicati come visibile in Figura 6.1.

Per le stratigrafie s rimanda alle apposite Schede Sondaggio alleate alla presente Relazione.

SONDGGIO PROFONDITÀ (m) QUOTA COORDINATE GEOGRAFICHE

S1 6,00 ≈ 86 m s.l.m. 40°50'27.3 N 9°29'56.4 E

S2 6,00 ≈ 87 m s.l.m. 40°50'28.2 N 9°29'54.8 E

S3 7,00 ≈ 83 m s.l.m. 40°50'27.4 N 9°29'53.3 E

S4 7,00 ≈ 83 m s.l.m. 40°50'26.6 N 9°29'54.7 E

Tabella 6.1 : Posizionamento dei sondaggi geognostici

Figura 6.1 – Ubicazione dei sondaggi geognostici e della prova sismica MASW

MASW


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Foto 6.1 ‐ Esecuzione del sondaggio geognostico S1

Foto 6.2 ‐. Esecuzione del sondaggio geognostico S3


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PROVE SPT

Durante l’esecuzione dei sondaggi sono state effettuate 4 prove di penetrometriche di tipo S.P.T. (Standard Penetration Test), al fine di misurare la resistenza meccanica del terreno. La prova consiste nell’infissione a percussione di una punta conica chiusa di diametro esterno pari a 51 mm e apertura di 60° collegato alla superficie con aste di diametro di 51 mm, all’infissione. Il dispositivo di percussione a sganciamento automatico è costituito da un maglio di 63.5 Kg con una altezza di caduta di 760 mm.

La punta conica, viene fatta penetrare nel terreno per una profondità pari a 45 cm, a partire dalla quota di fondo foro, rilevando il numero di colpi (N) necessari per l’avanzamento di ciascun intervallo di 15 cm. Il valore di NSPT è ottenuto sommando i colpi necessari all’avanzamento del 2° e 3° intervallo. La prova viene interrotta quando il numero di colpi N, per un intervallo di 15 cm, supera il valore di 50, annotando in tal caso il rifiuto alla penetrazione e registrando l’infissione in cm ottenuta con 50 colpi.

SONDAGGIO QUOTA (m) LETTURA N30 UNITÀ LITOSTRATIGRAFICA

S1 1,10÷ 1,55 24‐45‐50 (10 cm ) R STRATO B – COLLUVIO SABBIOSO + STRATO C – GRANITO ARENIZZATO

S2 0,80 ÷ 1,25 28‐45‐50 (14 cm ) R STRATO C – GRANITO ARENIZZATO

S3 1,50 ÷ 1,95 50 (10 cm) R STRATO C – GRANITO ARENIZZATO

S4 1,00 ÷ 1,45 9‐10‐12 22 STRATO B – COLLUVIO SABBIOSO

Tabella 6.2 – Riepilogo dei risultati delle prove S.P.T.

Foto 6.3÷6.4 – Fasi di esecuzione della prova SPT e maglio utilizzato


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PRELIEVO DI CAMPIONI DI TERRENO

In corrispondenza dei diversi strati di terreno sono stati prelevati, a quote interessate dal previsto volume significativo dell’intervento in progetto, n.4 campione di terreno semidisturbati, da sottoporre in laboratorio a prove geotecniche per la determinazione delle principali caratteristiche meccaniche in termini di resistenza al taglio e per la classificazione granulometrica.

In particolare le prove eseguite sono riepilogate in Tabella 6.3:

CAMPIONE PROFONDITA’ (m) MODALITÀ PROVA DI LABORATORIO LITOSTRATO

S2 ‐ C1 0,50÷0,80

Semidisturbato

Classificazione Granulometrica Taglio Diretto C.D.

C – GRANITO ARENIZZATO

S3 ‐ C1 1,80÷2,00 Classificazione Granulometrica

Taglio Diretto C.D. C – GRANITO ARENIZZATO

S4 ‐ C1 0,50÷0,70 Classificazione Granulometrica Taglio Diretto C.D.

A – SUOLO SABBIOSO

S4 ‐ C2 1,50÷1,80 Classificazione Granulometrica

Taglio Diretto C.D. B – COLLUVIO SABBIOSO

Tabella 6.3 ‐ Elenco Campioni prelevati

Foto 6.5÷6.6 ‐ Campioni semidisturbati di terre prelevati dai Sondaggi S1‐S4


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Classificazione Granulometrica

Durante l’analisi granulometrica, il campione di terra essiccata e disgregata viene fatto passare per una serie unificata di setacci e si pesano le percentuali trattenute da ciascun setaccio, oppure le percentuali passanti da un setaccio e trattenute da quello successivo. Questa procedura è applicabile a sabbie e ghiaie, mentre per le frazioni più fini (limo ed argilla) il test si esegue determinando le velocità con le quali le varie particelle sedimentano da una sospensione liquida.

Le analisi granulometriche vengono usate in geotecnica per classificare i terreni sulla base delle dimensioni dei granuli componenti. Insieme ai limiti di Atterberg è possibile attraverso la classificazione UNI CNR ‐ 10006 dedurre il comportamento del terreno quale terreno di sottofondo per rilevati e più in generale avere indicazioni sulle sue qualità geotecniche.

Figura 6.2 ‐ Classificazione CNR UNI 10006


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I limiti di consistenza di Atterberg forniscono delle indicazioni sul comportamento geotecnico delle terre. I più utilizzati sono il

Limite liquido (wl): contenuto di acqua del suolo sotto il quale il terreno assume un comportamento plastico e sopra il quale fluido – viscoso. Varia in relazione alla granulometria ed ai minerali, tendendo a crescere al diminuire della granulometria.

Limite plastico (wp): contenuto di acqua del suolo sotto al quale il terreno perde il comportamento plastico. Esso può assumere i seguenti valori

- Argille magre 25%

- Argille grasse 30%

- Terreni organici 150%

Limite di ritiro (ws): contenuto di acqua del suolo sotto il quale non avviene più riduzione di volume

Indice plastico: è la differenza tra limite liquido e limite plastico Ip = Wl ‐ Wp, ed indica l’intervallo in cui il terreno assume un comportamento plastico.

Un’altra classificazione usata in letteratura per distinguere le terre dal punto di vista della tessitura e del contenuto di materiale fine è la Classificazione USCS (Unified Soil Classification System) riportata in Figura 12. Per discriminare il grado di plasticità delle argille essa utilizza la Carta di plasticità di Casagrande (Figura 13).

Ip da 0 a 5 Terreno non plastico

Ip da 5 a 15 Terreno poco plastico

Ip da 15 a 40 Terreno plastico

Ip > 40 Terreno molto plastico

Figura 6.3 – Classificazione USCS


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Prova Di Taglio Diretto

Il comportamento meccanico di un terreno sollecitato a sforzi tangenziali è ricavato in laboratorio attraverso la prova di taglio diretto. Lo strumento utilizzato è denominato “Scatola di Casagrande”, ed è costituito da due semiscatole sovrapposte per consentire lo scivolamento della parte superiore rispetto a quella inferiore.

Secondo la procedura ASTM D3080, la prova viene condotta su almeno tre provini di sezione pari a 59,7 cm² appartenenti allo stesso campione di terreno, preventivamente consolidati a tre valori di pressione differenti. Alla fine della fase di consolidazione, documentata attraverso la lettura dei cedimenti nel tempo, si procede con la fase dei taglio imponendo una velocità di deformazione e registrando lo sforzo che ne consegue.

Le misurazioni vengono riportate in un diagramma a/ e da questo ricavato il valore dell’angolo di attrito interno () e della coesione c, oltre al peso di volume () e al contenuto d’acqua (W) iniziale e finale.

Le prove si differenziano a seconda delle modalità di applicazione del taglio. Nel caso in fattispecie è stata eseguita una Prova consolidata drenata (C.D.) o prova lenta poiché il carico verticale si applica lentamente e si aspetta che sotto l’effetto di tale carico il terreno consolidi, consentendo alle sovrapressioni neutre di essere dissipate. Soltanto a consolidamento avvenuto viene applicato il taglio laterale al campione, lentamente di modo che l’acqua venga drenata.

Figura 6.4 ‐ Carta di plasticità di Casagrande


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PROVA SISMICA MASW

L'indagine sismica con tecnica MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves), finalizzata a ricostruire una sismo‐stratigrafia atta a permettere la definizione della categoria di suolo ai sensi del DM 17/01/2018, consiste nella definizione del profilo di velocità delle onde di taglio verticali Vs registrate attraverso dei sensori (geofoni) posti sulla superficie del suolo.

L’intero processo comprende tre steps:

l’acquisizione delle onde superficiali (ground roll);

la costruzione di una curva di dispersione (il grafico della velocità di fase rispetto alla frequenza);

l’inversione della curva di dispersione per ottenere il profilo verticale delle Vs.

Il metodo si sviluppa attraverso la determinazione delle proprietà dispersive del mezzo individuabili dall’analisi dello spettro di velocità dei dati. Il range di frequenza si sviluppa comunemente tra i 5 Hz e i 70Hz, fornendo informazioni sino a profondità di circa 30 m a seconda della rigidezza del suolo.

La profondità massima di penetrazione è determinata dalla relazione fra velocità di propagazione dell’onda e più bassa frequenza identificabile.

La registrazione sismica individua un treno di onde superficiali (Rayleigh), che a causa della stratificazione del terreno subisce una dispersione in relazione alla velocità delle onde di taglio S.

La strumentazione utilizzata è costituita da un Sismografo DAQLink III (Seismic Source U.S.A.) con convertitore A/D a 24 bit, numero di canali da 3 a 24, ampio range dinamico 144db, output dei dati in SEG‐Y, SEG‐2 o ASCII, opzione per test dei geofoni ed accelerometri, lunghezza di registrazione fino a 4 mld di campioni, intervalli di campionamento: 0.0208, 0.0625, 0.125, 0.250, 0.500, 1.00, 2.00, 4.00, 8.00, 16.00 ms. L’intero sistema di acquisizione è conforme alle specifiche ASTM D5777‐00 (2006) (Standard Guide for Using the Seismic Refraction Method for Subsurface Investigation). L’energizzazione del terreno è stata effettuata mediante l’utilizzo di una massa battente (mazza di 10 kg con starter su piattello di battuta) mentre per la ricezione delle onde longitudinali (P) sono stati usati geofoni verticali a lungo periodo (4.5 Hz).

L’analisi è stata eseguita adottando la seguente configurazione:

N° 24 geofoni con frequenza 4,5 Hz;

Distanza geofono: 2 m per complessivi 46 m di rilievo;

Offset di battuta: 8 m dal primo e dall’ultimo geofono;

Tempo di acquisizione: 1,5 s;

Frequenza di campionamento: 1000 Hz;

Periodo di campionamento: 1.0 ms.

Foto 6.7 – Realizzazione della prospezione sismica MASW


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Foto 6.8 – Strumentazione utilizzata

Figura 6.5 – Ubicazione stendimento sismico MASW

MASW


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7. CARATTERIZZAZIONE DEL VOLUME GEOLOGICO INTERESSATO DALLE OPERE IN PROGETTO

Con diretto riferimento ai risultati provenienti dalla campagna geognostica condotta, il modello geologico locale del sito si caratterizza per la presenza costante e pressoché uniforme del basamento granitico alterato (Granito Arenizzato ‐ Strato C), ricoperto in superficie da colluvi sabbiosi (Strato B) e da una ridotta coltre di suolo (Strato A). Tale basamento risulta intruso da filoni e filoncelli di composizioni variabile, in particolare basica (Strato D). Nella fattispecie, come meglio descritto nella Stratigrafie dei sondaggi, le litologie intercettate lungo i punti indagati a partire dalla più recente alla più antica, risultano: STRATO A – SUOLO SABBIOSO (Attuale) STRATO B – COLLUVI SABBIOSI (Olocene) STRATO C – SUBSTRATO GRANITICO ARENIZZATO (Carbonifero sup. ‐ Permiano) STRATO D – FILONE BASICO (Carbonifero sup. ‐ Permiano) Vengono di seguito descritte le principali unità rinvenute.

STRATO A – SUOLO

Tetto: 0,00 m – Letto: da ‐0,50 m a ‐0,70 m Spessore variabile 0,50÷0,70 m

Suolo sabbioso da sciolto a poco addensato, di colore bruno chiaro, asciutto, con apparati radicali. E’ stato rinvenuto con continuità in tutta l’area di indagine.

Foto 7.1 – 7.2: In alto Strato A e Strato B rinvenuti in S1; in basso Strato A e Strato B rinvenuti in S2

STRATO A STRATO B

STRATO A STRATO B


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STRATO B – COLLUVI SABBIOSI (S1, S3 ed S4) Tetto: 0,50 m ÷ 0,70 – Letto: da ‐0,90 m a ‐2,20 m

Spessore variabile 0,00÷1,30 m

Colluvi sabbiosi moderatamente addensati derivanti da processi di erosione a carico del sottostante basamento granitico arenizzato e successivo breve trasporto e deposizione. Presentano spessore ridotto, e crescente passando dal settore più elevato (S2) a quello più depresso (S4). Sono stati rinvenuti in tutte le verticali di indagine ad eccezione del sondaggio S1, ubicato nella porzione più elevata del lotto.

STRATO C – BASAMENTO GRANITICO ARENIZZATO Tetto: da ‐0,50 m variabile max 2,20 – Letto: 7 m ed oltre

Spessore variabile plurimetrico

Granito in disfacimento (Granito Arenizzato s.s.) di colore rosato; campionato mediante carotiere semplice si presenta come una sabbia quarzoso‐feldspatica grossolana con coesione crescente con la profondità. A tratti mostra consistenza lapidea e divengono riconoscibili a occhio nudo cristali di quarzo e plagioclasio rosa di dimensioni millimetriche.

Costituisce l’ossatura geologica di tutto il settore risultando visibile in affioramento, lungo la scarpatina in adiacenza alla S.P. n 24, ed in facies lapidea qua e la nei dintorni del lotto di intervento.

Presenta caratteristiche meccaniche crescenti con la profondità, laddove l’alterazione diminuisce. E’ frequentemente intruso da filoni e filoncelli di composizione variabile, da acidi, per lo più porfidi, a basici (Strato D) e pegmatitici.

In letteratura è attribuito alla Facies di Loiri costituita da monzograniti moderatamente equigranulari a grana media, con piccoli fenocristalli di Kfs rosati di età Carbonifero Sup. ‐ Permiano.

FOTO 7.3 – Colluvi sabbiosi rinvenuti in S4

STRATO A STRATO B

STRATO C


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Foto 7.4‐7.5‐7,6: In alto granito arenizzato rinvenuto i S3 tra ‐2,0 ÷ ‐5,0 dal p.c.; in basso a sx particolare della facies arenizzata; in basso a dx particolare della facies lapidea

Foto 7.7: Granito arenizzato visibile in affioramento sulla scarpatina lungo la S.P. n. 24.


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STRATO D – FILONE BASICO MOLTO ALTERATO (SOLO IN S4) Spessore rilevato 2,5 m

Filone basico molto alterato, di aspetto del tutto simile ad una terra limoso—sabbiosa di colore avana. Sono visibili all’interno, a tatti, la struttura della roccia madre. È stato rivenuto soltanto nel sondaggio S4. Rappresenta un filone intruso entro l’ammasso granitico incassante.

Foto 2, 3 – granito in facies lapidea affioramento nella collina a monte del sito di intervento

Foto 7.8 ‐7.9: In alto filone basico molto alterato (Strato D) rinvenuto in S4. In basso particolare del filone, con visibile ancora la struttura della roccia madre

STRATO C

STRATO D


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Figura 7.10 ‐ In alto: sezione geologica longitudinale in corrispondenza dei Sondaggi S1(proiezione) ed S2 Figura 7.11 ‐ In basso: sezione geologica longitudinale in corrispondenza dei Sondaggi S2‐S3 (interpolazione) ed S4(proiezione)


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Figura 7.12 ‐ Sezione geologica trasversale in corrispondenza dei Sondaggi S4 ‐ Proiezione S1


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Figura 7.13 ‐ Sezione geologica trasversale in corrispondenza dei Sondaggi S2 ‐ Proiezione S3


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8. IDROGEOLOGIA DEL SITO DI INTERVENTO

La successione stratigrafica descritta nel paragrafo precedente, che prevede la presenza di un basamento granitico alterato a breve profondità dal p.c. ricoperto da una sottile coltre di suolo e di colluvi sabbiosi non fa prevedere l’esistenza di una falda idrica superficiale.

Infatti, se da un lato le coperture sabbiose sono dotate di una buona permeabilità per porosità capace di favorire l’infiltrazione delle acque meteoriche superficiali, il ridotto spessore e l’approfondimento del basamento granitico verso i quadranti sud‐occidentali fanno si chele acque non vengano immagazzinate nel sottosuolo.

D’altra parte anche il basamento granitico locale può essere considerato, a grande scala, dotato di scarsa permeabilità per porosità. Più in profondità invece, le condizioni di elevata fratturazione conferiscono all’ammasso una permeabilità media per fratturazione e pertanto esso risulta sede di una falda idrica profonda estraibile esclusivamente mediante pozzi trivellati.

Quanto detto trova conferma anche dall’esito delle indagini condotte, nel corso delle quali, fino alle profondità raggiunte, non è emersa la presenza di falda idrica degna di nota.

Ciò porta ad escludere ogni possibile interferenza tra l’intervento in progetto e la falda idrica sotterranea.


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9. PERICOLOSITÀ SISMICA E DEFINIZIONE DELL’AZIONE SISMICA LOCALE

Nel 2003 sono stati emanati i criteri di nuova classificazione sismica del territorio nazionale, basati sugli studi e le elaborazioni più recenti relative alla pericolosità sismica del territorio, ossia sull’analisi della probabilità che il territorio venga interessato in un certo intervallo di tempo (generalmente 50 anni) da un evento che superi una determinata soglia di intensità o magnitudo. A tal fine è stata pubblicata l’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274 del 20 marzo 2003. Il provvedimento detta i principi generali sulla base dei quali le Regioni, a cui lo Stato ha delegato l’adozione della classificazione sismica del territorio (Decreto Legislativo n. 112 del 1998 e Decreto del Presidente della Repubblica n. 380 del 2001 ‐ "Testo Unico delle Norme per l’Edilizia”), hanno compilato l’elenco dei comuni con la relativa attribuzione ad una delle quattro zone, a pericolosità decrescente, nelle quali è stato riclassificato il territorio nazionale.

Un aggiornamento dello studio di pericolosità di riferimento nazionale (Gruppo di Lavoro, 2004), previsto dall’OPCM 3274/03, è stato adottato con l’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3519 del 28 aprile 2006. Il nuovo studio di pericolosità, allegato ALL’OPCM n. 3519, ha fornito alle Regioni uno strumento aggiornato per la classificazione del proprio territorio, introducendo degli intervalli di accelerazione (ag), con probabilità di superamento pari al 10% in 50 anni, da attribuire alle 4 zone sismiche.

Nella cartografia di pericolosità sismica, tutta la Sardegna è ricompresa all’interno della Zona sismica 4 ovvero molto bassa con un valore dell’accelerazione orizzontale massima su suolo di categoria A con probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni minore di 0,05 g.

In considerazione di ciò anche la vulnerabilità degli edifici e delle infrastrutture, ovvero la possibilità che esse possano essere danneggiate da un terremoto risulta molto basso.

Zona 1 ‐ E’ la zona più pericolosa. Possono verificarsi fortissimi terremoti

Zona 2 ‐ In questa zona possono verificarsi forti terremoti

Zona 3 ‐ In questa zona possono verificarsi forti terremoti ma rari

Zona 4 ‐ E’ la zona meno pericolosa. I terremoti sono rari

Zona sismica Accelerazione con probabilità di superamento pari al 10% in 50 anni (ag)

1 ag >0.25

2 0.15 <ag≤ 0.25

3 0.05 <ag≤ 0.15

4 ag ≤ 0.05


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Figura 9.1: Mappa di pericolosità sismica


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9.1. CATEGORIA SISMICA DI SOTTOSUOLO

Le “Norme Tecniche per le Costruzioni” aggiornate con D.M. del 17.01.2018 definiscono le regole per progettare l’opera sia in zona sismica che in zona non sismica.

Per la valutazione delle azioni sismiche di progetto deve essere valutata l’influenza delle condizioni litologiche e morfologiche locali sulle caratteristiche del moto nel suolo superficiale. A tal fine si esegue una classificazione dei terreni compresi fra il piano di campagna ed il “bedrock” attraverso la stima delle velocità medie delle onde di taglio (Vs).

L’approccio semplificato prevede una classificazione del sottosuolo in base alle condizioni stratigrafiche ed ai valori della velocità equivalente di propagazione delle onde di taglio (Vseq in m/s), definita dall’espressione:

N

I

S

Vsi

hiH

eqV

1

[m/s]

dove:

hi = spessore dello strato i‐esimo (in m)

N = numero di strati individuabili nei primi metri di suolo, ciascuno caratterizzato dallo spessore h (strato) e dalla velocità delle onde S Vs (strato);

VS ,i = velocità delle onde di taglio dello strato i‐esimo, per un totale di N strati presenti nei 30 m sommitali;

H = profondità del substrato definito come formazione rocciosa o terreno molto rigido, caratterizzato da Vs non inferiore a 800 m/s.

Alla luce di quanto, ai fini della definizione delle azioni sismiche secondo le «Norme Tecniche per il progetto sismico di opere di fondazione e di sostegno dei terreni», un sito può essere classificato attraverso il valore delle VSeq con l’appartenenza alle differenti categorie sismiche, ovvero:

CATEGORIA DESCRIZIONE

A Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di velocità delle onde di taglio superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie terreni di caratteristiche meccaniche più scadenti con spessore massimo pari a 3 m.

B Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fine molto consistenti, caratterizzati da un miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di velocità equivalente compresi tra 360 m/s e 800 m/s.

C Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fine mediamente consistenti con profondità del substrato superiori a 30 m, caratterizzati da un miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di velocità equivalente compresi tra 180 m/s e 360 m/s.

D Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fine scarsamente consistenti, con profondità del substrato superiori a 30 m, caratterizzati da un miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di velocità equivalente compresi tra 100 e 180 m/s.

E Terreni con caratteristiche e valori di velocità equivalente riconducibili a quelle definite per le categorie C o D, con profondità del substrato non superiore a 30 m.


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L’indagine sismica condotta attraverso la metodologia MASW ha mostrato la presenza di 7 sisimostrati. In particolare la stratigrafia è la seguente:

Il profilo risultante è stato ottenuto dalla analisi congiunta delle due battute effettuate (diretta ed inversa), per cui il modello stratigrafico ottenuto rappresenta un valore medio dell’andamento della velocità delle Vs nel sito in studio.

È presente un substrato rigido caratterizzato da Vs>800 m/s entro i primi 30 m di profondità (strati F e G), pertanto la Vs equivalente viene calcolata sulla base delle velocità misurate negli strati sovrastanti il basamento rigido.

Sulla base della stratigrafia ottenuta la Vs eq del substrato caratterizzato risultante risulta pari a 447 m/s. Tali caratteristiche classificano il terreno di fondazione alla categoria B.

STRATO PROFONDITA’ SPESSORE VS (m/s) F(Hz) T (s)

A 2,3 2,3 311 179 0.030

B 5,3 3,0 355 266 0.034

C 9,1 3,8 374 355 0.041

D 13,7 4,6 497 572 0.037

E 19,0 5,3 736 975 0.029

F 25,1 6,1 970 1479 0.025

G 30,0 4,9 926 1134 0.021

Tabella 9.1 ‐ Sismostratigrafia ricostruita dalla MASW

Figura 9.2 – Profilo sismico del sottosuolo


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9.2. CATEGORIA TOPOGRAFICA

In considerazione dell’andamento morfologico del sito, la categoria topografica risulta “T1”, ovvero «Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i ≤15°».

9.3. PARAMETRI SISMICI DEL NODO DI RIFERIMENTO

Le azioni sismiche sulle costruzioni vengono valutate in relazione al periodo di riferimento VR che si ricava puntualmente moltiplicando la vita nominale VN di una costruzione per il coefficiente d’uso del suolo CU, secondo la seguente relazione:

VR = VN . CU

La Vita Nominale VN di un’opera strutturale è intesa come il numero di anni nel quale la struttura, purché soggetta alla manutenzione ordinaria, deve potere essere usata per lo scopo al quale è destinata. Nel caso dello specifico intervento edilizio, questo può classificarsi come un’opera ordinaria con VN ≥ 50.

TIPI DI COSTRUZIONE VITA NOMINALE VN (in anni)

Opere provvisorie – Opere provvisionali ‐ Strutture in fase costruttiva ≤ 10

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

≥ 50

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

≥ 100

Tabella 9.2 ‐ Vita nominale VN per diversi tipi di opere.

In presenza di azioni sismiche, con riferimento alle conseguenze di un’interruzione di operatività o di un eventuale collasso, le costruzioni sono definite secondo le seguenti Classi d’uso CU:

TIPI DI COSTRUZIONE CLASSE COEFFICIENTE USO (CU)

Costruzione con presenza solo occasionale di persone, edifici agricoli I 0,7

Costruzioni il cui uso preveda normali affollamenti, senza contenuti pericolosi per l'ambiente e senza funzioni pubbliche e sociali essenziali. Industrie e sociali essenziali. Industrie con attività non pericolose per l’ambiente. Ponti, opere infrastrutturali, reti viarie non ricadenti in Classe III‐IV, reti ferroviarie la cui interruzione non provochi situazioni di emergenza. Dighe il cui collasso non provochi conseguenze rilevanti.

II 1,0

Costruzioni il cui uso preveda affollamenti significativi. Industrie con attività pericolose per l’ambiente. Reti viarie extraurbane non ricadenti in Classe d’uso IV. Ponti e reti ferroviarie la cui interruzione provochi situazioni di emergenza. Dighe rilevanti per le conseguenze di un loro eventuale collasso.

III 1,5

Costruzioni con funzioni pubbliche o strategiche importanti, anche con riferimento alla gestione della protezione civile in caso di calamità, Industrie con attività particolarmente pericolose per l’ambiente. Reti viarie di tipo A o B, di cui al D.M. 5 novembre 2001, n. 6792, “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade”, e di tipo C quando appartenenti ad itinerari di collegamento tra capoluoghi di provincia non altresì serviti da strade di tipo A o B. Ponti e reti ferroviarie di importanza critica per il mantenimento delle vie di comunicazione, particolarmente dopo un evento sismico. Dighe connesse al funzionamento di acquedotti e a impianti di produzione di energia elettrica.

IV 2,0

Tabella 9.3 – Tipi di costruzione e corrispondenti classe e coefficiente d’uso


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Con riferimento alla struttura in progetto, l’opera ricade in classe d’uso III, a cui corrisponde un coefficiente d’uso Cu = 1,5.

9.4. PERICOLOSITÀ SISMICA DI BASE

Le Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni introducono il concetto di “pericolosità sismica di base”

definita a sua volta in termini di accelerazione orizzontale massima ag in condizioni ideali su un sito di riferimento rigido (di categoria A) con superficie topografica orizzontale (di categoria T1) e con riferimento a prefissate probabilità di eccedenza PVR.

In pratica si stabilisce il principio per cui le azioni sismiche sulle costruzioni si determinano in relazione alla pericolosità del sito, definita in termini di accelerazione orizzontale massima attesa su suolo A, e del corrispondente spettro di risposta elastico. Per accelerazione massima attesa s’intende

il picco del segnale che ha una certa probabilità PvR di essere superato in un periodo di riferimento Vr.

Le forme spettrali sono definite invece, per ciascuna probabilità di superamento PVR nel periodo di riferimento, a partire dai tre parametri validi:

ag = accelerazione massima del terreno [g/10];

F0 = 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

In funzione della probabilità di eccedenza PVR e del periodo di riferimento VR, si trova il periodo di ritorno TR del sisma

)P1ln(

VC

)P1ln(

VT

VR

Nu

VR

RR

Nel caso specifico si ottiene:

CLASSE D’USO I II III IV

COEFFICIENTE Cu 0,7 1,0 1,5 2,0

Tabella 9,4 – Valori del coefficiente d’uso Cu.

STATO LIMITE PROBABILITÀ DI SUPERAMENTO DELLA

VITA DI RIFERIMENTO (%)

PERIODO DI RITORNO TR

(anni) ag [m/s2] F0 [‐] TC* [sec]

SLO 81 45 0,022 2,658 0291

SLD 63 75 0,028 2,704 0,303

SLV 10 712 0.056 2,936 0,358

SLC 5 1462 0.066 3,027 0,384

Tabella 9.5: Valori di ag, F0 e TC* relativi al sottosuolo di categoria A


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Il valore di ag è desunto dalla pericolosità di riferimento, attualmente fornita da dalla I.N.G.V.1,

mentre F0 e TC* sono calcolati in modo che gli spettri di risposta elastici in accelerazione, velocità e spostamento forniti dalle N.T.C. approssimino al meglio i corrispondenti spettri di risposta in accelerazione, velocità e spostamento derivanti dalla pericolosità di riferimento. I valori di ag, F0 e TC* .

9.5. RISPOSTA SISMICA E STABILITÀ DEL SITO

Il moto generato da un sisma in un sito dipende, quindi, dalle particolari condizioni locali, cioè dalle caratteristiche topografiche e stratigrafiche dei depositi di terreno e degli ammassi rocciosi e dalle proprietà fisiche e meccaniche dei materiali che li costituiscono. Il moto sismico alla superficie di un sito associato a ciascuna categoria di sottosuolo è definito mediante l’accelerazione massima (amax) attesa in superficie ed una forma spettrale ancorata ad essa. In assenza di analisi specifiche della

risposta sismica locale, è possibile valutare l’accelerazione massima amax attesa al sito mediante la relazione:

amax = SS . ST . ag dove:

SS = 1,20 coefficiente che tiene conto dell’effetto dell’amplificazione stratigrafica

ST = 1,0 coefficiente che tiene conto dell’effetto dell’amplificazione topografica

ag = da Tabella 9.5 accelerazione massima orizzontale sul suolo di categoria A Conoscendo amax è possibile calcolare anche i coefficienti Kh e Kv tramite le seguenti espressioni:

Kh5,0Kv

g

asKh max

essendo:

βS = coefficiente di riduzione dell’accelerazione massima attesa al sito

amax = accelerazione orizzontale massima attesa al sito

g = accelerazione di gravità Da cui si ricavano I parametri e coefficienti sismici per i diversi tempi di ritorno come in Tabella 9.6.

(1) Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

STATO LIMITE TR (anni) amax [m/s2] β Kh [‐] Kv [‐]

SLO 45 0,264 0,20 0,005 0,003

SLD 75 0,328 0,20 0,007 0,003

SLV 712 0,654 0,20 0,013 0,007

SLC 1462 0,788 0,20 0,016 0,008

Tabella 9.6: Valori di amax per i diversi tempi di ritorno


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10. CONCLUSIONI

Dalle ricostruzioni operate in questa sede, basate in particolare su una campagna geognostica investigativa articolatasi nell’esecuzione di 4 sondaggi geognostici della profondità massima di 7 m, prova sismica Masw, oltre a prove in situ SPT e prove geotecniche di laboratorio, è stato ricostruito il modello geologico dell’area dove è prevista la costruzione della Nuova scuola primaria e dell’infanzia del Comune di Loiri nell’ambito del Progetto Iscol@ Asse I – Scuole del nuovo millennio.

In particolare, il modello geologico prevede la presenza a breve profondità dal p.c. di un basamento granitico alterato (Granito Arenizzato s.s. ‐ Strato C) attraversato da filoni basici (Strato D), sormontato da un ridotto spessore di suolo (Strato A) e di colluvi sabbiosi (Strato B).

In particolare la sequenza risulta:

Strato A – Suolo spessore medio = 0,50 m

Strato B – Colluvi sabbiosi spessore var. 0,00 m ÷ 1,50 m

Strato C – Granito arenizzato spessore = decametrico

Strato D – Filone basico molto alterato spessore = 2,5 m (sporadico)

Nel corso delle indagini non è stata individuata traccia di circolazione idrica, e sulla base della sequenza dei terreni rinvenuti si esclude la presenza di una falda idrica a profondità tali da interferire con le opere fondali degli edifici in progetto.

Il piano di posa delle fondazioni risulta perlopiù rappresentato dalla roccia granitica arenizzata dotata di buone/ottime caratteristiche geotecniche in virtù dell’elevata resistenza alla compressione e al taglio, oltre alla non trascurabile coesione, come emerso dalle prove geotecniche in situ ed in laboratorio, che rendono questo strato idoneo per l’appoggio delle future opere di fondazioni anche di tipo diretto (plinto e trave rovescia).

Una piccola porzione del lotto di intervento vede la presenza di un residuo spessore di colluvi sabbiosi al di sopra della roccia granitica. Anche in questo caso si conferma l’idoneità di detti terreni come posa delle fondazioni in quanto dotati di comportamento meccanico simile alla roccia madre da cui derivano e da un elevato addensamento naturale.

Al contrario lo strato superficiale di suolo dovrà essere rimosso.

Relativamente all’assetto geomorfologico ed idraulico del comparto in studio, la presenza di un substrato geologico stabile e l’elevata distanza dal reticolo idrografico fanno si che il lotto sia esente da criticità legate al dissesto idrogeologico sia per frana che per alluvione.

Gli scavi potranno essere condotti con normali mezzi escavatori di adeguata in quanto la compagine rocciosa granitica risulta scavabile senza particolari difficoltà.

In ultimo, ai fini della valutazione della vulnerabilità sismica, la categoria di sottosuolo dedotta dalla prova sismica MASW è risultata la “B” ovvero “ Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fine molto consistenti, caratterizzati da un miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di velocità equivalente compresi tra 360 m/s e 800 m/s”.

Austis, 10.08.2020

Geologa Laura Mascia


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NORMATIVA DI RIFERIMENTO

Per redigere la presente relazione si è fatto riferimento alla seguente normativa:

Legge n. 64 del 02.02.1974 «Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche», che prevede l’obbligatorietà dell’applicazione per tutte le opere, pubbliche e private, delle norme tecniche che saranno fissate con successivi decreti del Ministero LL.PP.;

D.M. LL.PP. 11.03.1988 di applicazione della legge suddetta «Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generale le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione»;

Circ. Min. LL.PP. n. 30483 del 24.09.1988 che prevede l’obbligo di sottoporre tutte le opere civili pubbliche e private da realizzare nel territorio della Repubblica, alle verifiche per garantire la sicurezza e la funzionalità del complesso opere‐terreni ed assicurare la stabilità complessiva del territorio nel quale si inseriscono;

Circolare n. 218/24/3 del 09.01.1996 Istruzioni applicative per la redazione della Relazione Geologica e della Relazione Geotecnica;

D.M. LL.PP. 16.01.1996 Norme tecniche per la costruzione in zone sismiche;

D.P.R. 380/01

DM 17/01/2018 « Norme Tecniche per le costruzioni»;

P.A.I – Piano stralcio per l’assetto idrogeologico delle Regione Autonoma della Sardegna

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