REALIZZAZIONE DI FABBRICATO AD USOMAGAZZINI E PREDISPOSIZIONE POSAIMPIANTO PER GESTIONE ELAVORAZIONE INERTI

ProgettoRegione Autonoma

AYAS

Valle d’AostaComune di

Région Autonome

AYAS

Vallée d’AosteCommune de

Merlet Fabrizio

Committente:

D.M. 14 gennaio 2008

marzo 2015

data

1728-20arch.

Relazione di modellazione geotecnica

Allegato

Pont Saint Martin (AO)via Caduti del Lavoro 11/A

tel. 0125.196.93.60fax 0125.196.93.60studiosio2@studiosio2.itp.i.: 00635430077

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1. Sommario

1.! Sommario ..................................................................... 2!2.! Premessa ...................................................................... 4!

Normativa di riferimento ......................................................................... 4!Corografia .................................................................................................... 6!

3.! Scelta del tipo di opera o d’intervento e programmazione

delle indagini geotecniche ............................................... 7!4.! Caratterizzazione fisico-meccanica dei terreni e delle rocce e

definizione dei modelli geotecnici di sottosuolo .................... 8!Geometria delle opere di fondazione ........................................................... 8!Scelta dei parametri geotecnici ................................................................. 8!

Classificazione dei terreni ................................................................................. 8!Classificazione Unified Soil Classification System (USCS) .......................................... 8!Classificazione CNR-UNI 10006 .......................................................................... 9!

Classificazione Unified Soil Classification System (USCS) ............................................ 10!Classificazione C.N.R. – U.N.I. 10006 / 1963 ........................................................... 11!Densità relativa ............................................................................................. 12!Angolo di attrito ............................................................................................ 13!

Classificazione del manuale NAVFAC (1971) ......................................................... 13!Classificazione di Schmertmann (1978) .............................................................. 14!

Coesione ..................................................................................................... 14!Stima preliminare dei parametri geotecnici ........................................................... 15!Analisi statistica dei parametri geotecnici ............................................................. 15!

Angolo di attrito φ (º) ................................................................................... 15!Coesione c (kg/m2) ....................................................................................... 15!

Analisi statistica angolo di attrito Ghiaia sabbiosa con ciottoli ..................................... 16!Analisi statistica angolo di attrito Ghiaia sabbiosa ................................................... 17!Stima definitiva dei parametri geotecnici .............................................................. 18!

Angolo di attrito φ (º) ................................................................................... 18!5.! Descrizione delle fasi e delle modalità costruttive ................. 19!

3

6.! Verifiche della sicurezza e delle prestazioni ......................... 19!Stato Limite Ultimo (SLU) ...................................................................... 19!Stato Limite di Esercizio (SLE) ................................................................. 20!Fondazioni superficiali .......................................................................... 21!

Stati Limite Ultimi (SLU) .................................................................................. 21!Stati Limite di Esercizio (SLE) ............................................................................ 22!

7.! Piani di controllo e monitoraggio ....................................... 23!

4

2. Premessa

Su incarico e per conto del Sig. Merlet Fabrizio, committente della presente

relazione, è stata condotta un’indagine geologica s.l. su un’area sita in loc. Corbet nel

territorio comunale di Ayas, dove è in progetto la “Realizzazione di fabbricato ad uso

magazzini e predisposizione posa impianto per gestione e lavorazione inerti” in sponda

sinistra orografica del torrente Evançon (vedi cartografia allegata).

Il progetto a firma del Dr. Arch. Antonio D’Aquino dello studio INART s.r.l. di Aosta

(AO), al quale si rimanda per maggiori dettagli, prevende la realizzazione di una

struttura coperta adibita a magazzino e impianto di betonaggio oltre alla sistemazione

del piazzale esterno per lo stoccaggio dei cumuli di inerti e la predisposizione per la posa

di un impianto di trattamento di questi ultimi.

Il sopralluogo ha lo scopo di rilevare le caratteristiche geologiche e idrogeologiche del

sito di indagine al fine di accertare la compatibilità dell’intervento in progetto in

funzione dell’assetto geologico ed idrogeologico del sito sul quale sarà ubicato con lo

scopo di garantirne la sicurezza, la funzionalità e la stabilità.

La presente “Relazione di modellazione geotecnica” è stata redatta ai sensi del D.M.

14 gennaio 2008 “Norme tecniche per le costruzioni”, Cap. 6 “Progettazione

geotecnica”, Par. 6.4 “Opere di fondazione” e illustra le scelte progettuali, il

programma delle indagini, la caratterizzazione e la modellazione geotecnica, mentre si

rimanda alla relazione di calcolo strutturale per il dimensionamento geotecnico delle

opere e la descrizione delle fasi e modalità costruttive.

Le scelte progettuali tengono conto delle prestazioni attese delle opere, dei caratteri

geologici del sito, delle condizioni ambientali.

Normativa di riferimento

! D.M. 14 gennaio 2008 n°29 “Nuove norme tecniche per le costruzioni”

Il presente elaborato è redatto in ottemperanza ai contenuti del D.M. 14 gennaio 2008

“Norme tecniche per le costruzioni” , cap.6.2.1 “Caratterizzazione e modellizzazione

geologica del sito” e cap.6.2.2 “Indagini, caratterizzazione e modellizzazione

geotecnica” e soddisfa i requisiti urbanistici e normativi di rilevanza geologica per cui

costituisce documento progettuale idoneo al rilascio della concessione ad edificare. In

corso d’opera si dovrà controllare la rispondenza tra il modello geologico di riferimento

5

assunto in progetto e la situazione effettiva, differendo di conseguenza il modello

geotecnico ed il progetto esecutivo, così come previsto dalla normativa di settore.

Parte integrante della presente relazione sono gli allegati:

" Relazione di modellazione geologica (D.M. 14 gennaio 2008)

" Relazione di modellazione sismica (D.M. 14 gennaio 2008)

" Studio di compatibilità (L.R. 11/98 e s.m.i., art. 35 comma 1; D.G.R.

2939/08)

" Relazione di modellazione idraulica

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7

3. Scelta del tipo di opera o d’intervento e programmazione

delle indagini geotecniche

I lavori in progetto non prevedono la realizzazione di manufatti che incidono sul

terreno di fondazione in maniera significativa rispetto a quelli esistenti. “Nel caso di

costruzioni o di interventi di modesta rilevanza, che ricadano in zone ben conosciute dal

punto di vista geotecnico, la progettazione può essere basata sull’esperienza e sulle

conoscenze disponibili, ferma restando la piena responsabilità del progettista su ipotesi

e scelte progettuali” (D.M. 14 gennaio 2008, cap.6.2.2 “Indagini, caratterizzazione e

modellizzazione geotecnica”).

In fase costruttiva le valutazioni descritte nella presente relazione saranno integrate

con metodo osservazionale e, di conseguenza, potrà essere aggiornata la progettazione

strutturale.

L’applicazione di tale metodo osserverà il seguente procedimento:

− saranno stabiliti i limiti di accettabilità dei valori delle grandezze

rappresentative del comportamento del complesso manufatto-terreno;

− sarà verificata l’accettabilità della soluzione prescelta in rapporto a tali limiti;

− se si renderà necessario saranno previste soluzioni alternative;

− sarà attuato il sistema di monitoraggio in corso d’opera di cui al Cap. 8 “Piani di

controllo e monitoraggio” della presente relazione.

8

4. Caratterizzazione fisico-meccanica dei terreni e delle rocce

e definizione dei modelli geotecnici di sottosuolo

Le scelte progettuali per le opere di fondazione sono state effettuate

contestualmente e congruentemente con quelle delle strutture in elevazione.

Le verifiche sulle strutture di fondazione rispettano gli stati limite ultimi (SLU) e di

esercizio (SLE) e le verifiche di durabilità.

Geometria delle opere di fondazione

La profondità del piano di posa delle fondazioni, indicata nelle tavole progettuali è

stata scelta in relazione alle caratteristiche ed alle prestazioni della struttura in

elevazione, alle caratteristiche del sottosuolo e alle condizioni ambientali.

Il piano di fondazione sarà situato sotto la coltre di terreno vegetale.

In considerazione della prossimità con il torrente Evançon, che alimenta direttamente

la falda idrica superficiale, il piano di posa delle fondazioni è ubicato a quota prossima

rispetto al livello freatico.

Le caratteristiche geotecniche del terreno in esame sono state desunte per analogia

con i dati bibliografici ed hanno permesso di ricavare i parametri necessari per la

caratterizzazione del sottosuolo sul quale si andrà ad intervenire, ed in parte in modo

induttivo per quanto riguarda il grado di addensamento.

Date le particolari caratteristiche riscontrate, (coesione assente, granulometria medio

grossolana, assenza di pezzature inferiori alla sabbia fine), i parametri geotecnici sono

stati dedotti sia dall’osservazione diretta del comportamento di tali depositi di materiale

inerte, sia dai numerosi dati di letteratura disponibili al riguardo.

Scelta dei parametri geotecnici

La parametrizzazione litotecnica dei terreni è stata basata sulle caratteristiche

granulometriche, il grado d’addensamento e sulla base di relazioni e diagrammi, riportati

nella bibliografia specializzata di settore, abitualmente utilizzati nella pratica

geotecnica.

Classificazione dei terreni

Classificazione Unified Soil Classification System (USCS)

Con riferimento alla classificazione Unified Soil Classification System (USCS), i

materiali detritici possono essere definiti “grossolani” (trattenuto al setaccio 0,075 mm >

50%), suddivisibili alternativamente in ragione della tessitura dominante, a:

9

• ghiaie (passante al setaccio 0,075 mm < 5%) del gruppo GP o GW

• sabbie (passante al setaccio 0,075 mm < 5%) del gruppo SP o SW

Classificazione CNR-UNI 10006

Pur se la classificazione CNR-UNI 10006 è specifica per la geotecnica stradale, può

essere utilizzata come valido riferimento per la classificazione dei materiali detritici

naturali e fornisce indicazioni:

• sulle qualità portanti quale terreno di sottofondo in assenza di gelo

• sull’azione del gelo in relazione alle qualità portanti del terreno di sottofondo

• sul ritiro o rigonfiamento

• sulla permeabilità.

I materiali detritici appartengono al gruppo A1, sottogruppi A1-a, A1-b. Nel gruppo A1

rientrano i materiali descritti come “Ghiaia o breccia. Ghiaia o breccia sabbiosa, sabbia

grossa, pomice scorie vulcaniche, pozzolane”.

Le caratteristiche sono:

• qualità portanti quale terreno di sottofondo in assenza di gelo: da eccellente

a buono

• azione del gelo sulle qualità portanti del terreno di sottofondo: nessuna o

lieve

• ritiro o rigonfiamento: nullo

• permeabilità: elevata

SIMBOLO DI GRUPPO DENOMINAZIONI

GWGhiaie ben assortite,

miscele ghiaia - sabbia, fini scarsi o assenti

GPGhiaie male assortite,

miscele ghiaia - sabbia, fini scarsi o assenti

GM Ghiaie limose, miscele ghiaia - sabbia - limo

GC Ghiaie argillose, miscele ghiaia - sabbia - argilla

SWSabbie ben assortite, ghiaie sabbiose, fini

scarsi o assenti

SPSabbie poco assortite, sabbie ghiaiose, fini

scarsi o assenti

Limiti di Atterberg sotto la linea "A" o IP < 4

SA

BB

IE

CO

N F

INI

SM; SC

Sabbie limose, miscele sabbia - limo, sabbie

limose, miscele sabbia - argilla

Limiti di Atterberg sopra la linea "A" con IP > 4

ML

Limi inorganici e sabbie molto fini, farina di

roccia, sabbie limose o limi argillosi con bassa

plasticita'

CL

Argille inorganiche con bassa - media plasticita', argille ghiaiose, argille sabbiose, argille pure

OLLimi organici e argille limose organiche di

bassa plasticita'

MH

Limi inorganici, suoli sabbiosi o limosi,

micacei o diatomacei, limi elastici

CH Argille inorganiche di alta plasticita', argille grasse

OHArgille organiche di

medio - alta plasticita', limi organici

Pt Materia organica

Cu = D60 / D10 > 6; Cc = (D10)2 / (D10 x D60) = 1 - 3

Limiti di Atterberg sotto la linea "A" o IP < 4; Limiti di Atterberg sopra la linea "A" con IP > 4; Sopra la linea "A" con 4 < IP < 7

occorre la simbologia doppia

Classificazione U.S.B.R. dei suoli e delle terre a grana grossaS

AB

BIE

PU

LITE

SUDDIVISIONI PRINCIPALI

Det

erm

inar

e le

per

cent

uali

di s

abbi

a e

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urva

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S

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% d

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one

pass

ante

al s

etac

cio

0,07

5 U

NI):

>5%

GW

, G

P, S

W, S

P;

5 - 1

2% d

oppi

a si

mbo

logi

a; <

12%

GM

, GC

, SM

, SC

CRITERIO DI CLASSIFICAZIONE DI LABORATORIO

SU

OLI

E T

ER

RE

A G

RA

NA

GR

OS

SA

(+50

% d

el m

ater

iale

> s

etac

cio

0,07

5 U

NI)

Non soddisfacente tutte le condizioni di 6W

SA

BB

IE (+

50%

del

la fr

azio

ne

gros

sa <

set

acci

o 0,

4 U

NI)

Con limiti entro la zona a tratteggio con IP compreso tra 4 e

7 occorre la simbologia doppia

Non soddisfacente a tutte le condizioni granulometriche per SW

CR

ITE

RI D

I CLA

SS

IFIC

AZI

ON

E D

I LA

BO

RAT

OR

IO

Suoli e terre molto organiche

GH

IAIE

(+50

% d

ella

fraz

ione

gro

ssa

> se

tacc

io 0

,4 U

NI)

Cu = D60 / D10 > 4

SU

OLI

E T

ER

RE

A G

RA

NA

GR

OS

SA

(+50

% d

el m

ater

iale

< s

etac

cio

0,07

5 U

NI)

LIM

I ED

AR

GIL

LE (L

L <

50)

LIM

I ED

AR

GIL

LE (L

L >

50)

GH

IAIE

PU

LITE

GH

IAIE

CO

N F

INI

Classificazione Torbe o terreGenerale organiche o palustriGruppo A3 A4 A5 A6 A8Sottogruppo A1-a A1-b A2-4 A2-5 A2-6 A2-7 A7-5 A7-6Analisi Granulometrica. Frazione passante allo setaccio

2 UNI 2332% < 50 - - - - - - - - - - -0,4 UNI 2332% < 30 < 50 > 50 - - - - - - - - -

0,075 UNI 2332% < 15 < 10 < 10 < 35 < 35 < 35 < 35 > 35 > 35 > 35 > 35 > 35

Caratteristiche della frazione passante allo setaccio

0,4 UNI 2332% - < 40 > 40 < 40 > 40 < 40 > 40 < 40 > 40 > 40Limite liquido N.P. < 10 < 10 > 10 > 10 < 10 < 10 > 10 > 10 > 10

Indice di plasticita' max (IP < LL-30 (IP < LL-30Indice di gruppo 0 < 8 < 12 < 16

Tipi usuali dei materiali caratteristici costituenti il gruppo

Sabbia finelimi poco compres-

sibili

limi poco compres-

sibili

Argille poco compres-

sibili

Argille fortemente compres-

sibili moderata-

mente plastiche

Argille fortemente compres-

sibili fortemente plastiche

Torbe di recente o remota formazione, detriti organici di

origine palustre

Qualita' portanti quale terreno di sottofondo in assenza di gelo

Da scartare come sottofondo

Azione del gelo sulle qualita' portanti del terreno di sottofondo

Media Elevata Media

Ritiro o rigonfiamento Elevato Elevato Molto elevato

Permeabilita'

Identificazione dei terreni in sito

Aspri al tatto - incoerenti allo stato asciutto

Fibrosi di color bruno o nero - Facilmente individuabili a

vista

Terre ghiaioso - sabbioseFrazione passante allo setaccio 0,075 UNI 2332 < 35%

Terre limoso - sabbioseFrazione passante allo setaccio 0,075 UNI 2332 > 35%

CLASSIFICAZIONE DELLE TERRE C.N.R. - U.N.I. 10006 / 1963 derivata dalla class. AASHO - U.S.A.

Ghiaia o breccia. Ghiaia o breccia sabbiosa, sabbia

grossa, pomice scorie vulcaniche, pozzolane.

Ghiaia e sabbia limosa o argillosa

< 20

-< 6

A1 A2 A7

0 0 < 4

Da eccellente a buono Da mediocre a scadente

Media o scarsaReagiscono alla prova di

scuotimento* - Polverulenti o poco tenaci allo stato

asciutto - Non facilmente modellabili allo stato umido

Scarsa o nullaNon reagiscono alla prova di scuotimento* -

Tenaci allo stato asciutto - Facilmente modellabili in bastoncini sottili alo stato

umido

* Prova di cantiere che puo' servire a distinguere i limi dalle argille. Si esegue scuotendo nel palmo della mano un campione di terra bagnata e comprimendo successivamente tra le dita. La terra reagisce alla prova se, dopo lo scuotimento, apparira' sulla superficie un velo lucido di acqua libera, che scomparira' comprimendo il campione fra le dita.

Nessuna o lieve Media Molto elevata

Lieve o medioNullo o lieveNullo

ElevataFacilmente individuabile a

vistaLa maggior parte dei granuli sono individuabili ad occhio nudo - Aspri al tatto - Una tenacita' media o elevata allo

stato asciutto indica la presenza di argilla

12

Densità relativa

Secondo R. Lancellotta (GEOTECNICA, Zanichelli 1987), “… l’angolo di attrito non

rispecchia soltanto l’attrito interno tra i grani, e per questo motivo si preferisce la

definizione di angolo di resistenza al taglio. A parità di altri fattori questa dipende

infatti dall’attrito interno tra i grani che si mobilita nel corso dei movimenti relativi tra

le particelle, e dal loro grado di mutuo incastro crescente all’aumentare della densità

relativa”.

In quest’ottica, per la determinazione dell’angolo di resistenza al taglio non si è

tenuto in considerazione solamente il dato estrapolato dalla bibliografia e riferibile alla

classificazione granulometrica, ma si è tenuta in debita considerazione anche la naturale

densità relativa Dr che il materiale presenta.

La densità di un terreno rappresenta il grado di addensamento e si definisce relativa

in quanto non è il valore ottimale per quel tipo di terreno.

È definita come:

%minmax

0max

eeeeDr −

−=

dove:

e0 indice dei vuoti del terreno allo stato naturale;

emax indice dei vuoti del terreno nelle condizioni di minimo addensamento;

emin indice dei vuoti del terreno nelle condizioni di massimo addensamento.

In base al valore di densità relativa, un terreno è (Scesi, Papini – Il rilevamento

geologico – tecnico, Geologia applicata 1 – Città studi edizioni – 1995):

DENOMINAZIONE Dr%

Molto sciolto 15

Sciolto 15 – 35

Mediamente addensato 35 – 65

Addensato 65 – 85

Molto addensato 85 - 100

In base al grado di addensamento il materiale in sito può essere definito

moderatamente addensato.

13

Angolo di attrito

Classificazione del manuale NAVFAC (1971)

Dal diagramma riportato nella figura sottostante (NAVFAC Manual, 1971), per i gruppi

GP e SW assumendo un peso di volume (γ) = 1,70 – 1,80 T/mc, moderatamente addensato

con valori di densità relativa (Dr) nell’ordine del 35% - 65%, si correla un valore

dell’angolo d’attrito interno (φ) compreso tra 34° e 36°.

Progetto di Piano Esecutivo Convenzionato a destinazione mista (Residenziale – Commerciale)

RELAZIONE GEOLOGICO TECNICA

_____________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________ L u i g i M a n g ia p a n e G E O L O G O p a g . 1 3/3 0 V i a G ib e llin i, 5 – C a s e ll e T .s e (T O)

L U G LI O 2 0 0 7

F ig ura 9 : s is t e m a c l a ss ifi c a tivo U S C S (U nit e d So il C la s s ific a tio n Sys t e m ).

D a l d i a gr a m m a rip ort a t o in fig . 1 0 (N A V F A C M a n u a l, 1 9 7 1), p e r i gru p p i G P e S W a s s u m e n d o u n p e s o d i v o lu m e (γ) = 1 . 7 5 t/ m c e d u n a d e n s it à r e l a tiv a (dr) m e d io b a s s a d e ll’ord in e d e l 2 5%, s i c orr e l a u n v a lor e d e ll’ a n g o lo d ’ a ttrit o in t ern o (φ), c o m pr e s o tr a 3 0° e 3 3°; a t a l rig u ard o , n e llo s p e c ific o c a s o s i ritie n e r a g io n e v o l e a s su m ere q u a l e v a lor e d i pro g e tt o q u e llo p iù b a s s o , ovv ero φ = 3 0°.

F ig ura 1 0 : va lori d e ll’ a ng o lo d ’a ttrito in t erno d a N A V F A C m a n u a l.

14

Classificazione di Schmertmann (1978)

Le osservazioni in sito e le indicazioni riportate in precedenza sono confermate dalla

classificazione di Schmertmann (1978) dalla quale si deduce come l’angolo di attrito

interno di materiali ghiaioso – sabbiosi con elementi arrotondati mediamente addensati

varia da un minimo di 36º per ad un massimo di 38º - 40º.

Valori indicativi dell’angolo di attrito di picco (f) (Schmertmann, 1978)

Coesione

Il comportamento geotecnico è di tipo granulare, pertanto il contributo alla

resistenza al taglio è determinato esclusivamente dall’angolo d’attrito interno (φ),

mentre la coesione (c) si può verosimilmente considerare nulla.

L’assunzione di c = 0 per il materiale inerte sottostante la coltre di terreno agrario è

a favore della stabilità in quanto nel materiale esistono tensioni intergranulari, peraltro

mal quantificabili su di un terreno con le caratteristiche di quello analizzato, che nella

realtà simulano una sorta di “pseudocoesione” ed offrono un contributo alle forze

resistenti. Peraltro anche i valori di angolo di resistenza al taglio utilizzati nei calcoli

riportati di seguito risultano coincidenti ad una densità relativa inferiore a quella

effettivamente misurata in sito e pertanto i parametri utilizzati risultano cautelativi.

15

Stima preliminare dei parametri geotecnici

Visti i dati bibliografici analizzati si stimano preliminarmente i seguenti parametri

geotecnici:

Caratteristiche geotecniche preliminari Φ C (º) [kg/m2]

Ghiaia sabbiosa con ciottoli e blocchi 36 0

Ghiaia sabbiosa 36 0

Analisi statistica dei parametri geotecnici

Angolo di attrito φ (º)

Il valore di angolo di attrito di picco non può essere utilizzato tal quale in quanto non

cautelativo.

I parametri geotecnici sono stati pertanto sottoposti ad analisi statistica con metodo

Bayesiano che permette di ricavare il valore del quinto percentile anche con una

popolazione statistica di dati ridotta.

Nelle pagine seguenti sono riportati i calcoli effettuati ipotizzando una popolazione

costituita da 3 campioni ricavati.

La varianza, ipotizzata pari al 10%, deriva una deviazione standard della stima

Bayesiana pari a 2,55.

Coesione c (kg/m2)

Il valore di coesione utilizzato è nullo e pertanto non richiede analisi statistica.

METODO BAYESIANO PER LA STIMA DEI VALORI CARATTERISTICIDistribuzioni coniugate normali

Campione riferito alla litologia GHIAIA SABBIOSA CON CIOTTOLI

media COV % Dev.st n°_dati media COV % Dev.st media COV % Dev.st36,00 10,00 3,60 3 36,00 10,00 3,60 36,00 0,07 2,55

Stima bayesiana del valore caratteristico in situazioni di compensazione 32,54Stima bayesiana del valore caratteristico con pochi dati (statistica della varianza nota) 33,58Stima bayesiana del valore caratteristico in situazioni di non compensazione 31,81

N.B.: con n<5, viene utilizzata la varianza della verosimiglianza

PRIORI: esperienza pregressa VEROSIMIGLIANZA o Likelyhood: misure POSTERIORI:stima bayesiana

-0,02 0

0,02 0,04 0,06 0,08

0,1 0,12 0,14 0,16 0,18

10 20 30 40 50 60

Variare la scala delle ascisse secondo necessità

Prior Likelyhood Posterior

METODO BAYESIANO PER LA STIMA DEI VALORI CARATTERISTICIDistribuzioni coniugate normali

Campione riferito alla litologia GHIAIA SABBIOSA

media COV % Dev.st n°_dati media COV % Dev.st media COV % Dev.st36,00 10,00 3,60 3 36,00 10,00 3,60 36,00 0,07 2,55

Stima bayesiana del valore caratteristico in situazioni di compensazione 32,54Stima bayesiana del valore caratteristico con pochi dati (statistica della varianza nota) 33,58Stima bayesiana del valore caratteristico in situazioni di non compensazione 31,81

N.B.: con n<5, viene utilizzata la varianza della verosimiglianza

PRIORI: esperienza pregressa VEROSIMIGLIANZA o Likelyhood: misure POSTERIORI:stima bayesiana

-0,02 0

0,02 0,04 0,06 0,08

0,1 0,12 0,14 0,16 0,18

10 20 30 40 50 60

Variare la scala delle ascisse secondo necessità

Prior

Likelyhood

Posterior

18

Stima definitiva dei parametri geotecnici

Angolo di attrito φ (º)

Il valore di angolo di attrito corretto è riportato nella tabella seguente alla quale sono

stati aggiunti i valori di massa volumica drenata e satura.

Caratteristiche geotecniche definitivi

Φ C γ drenato γ saturo

(º) [kg/m2] [kg/m3] [kg/m3]

Ghiaia sabbiosa con ciottoli e blocchi

33,5 0 1.950 2.100

Ghiaia sabbiosa 33,5 0 2.000 2.100

19

5. Descrizione delle fasi e delle modalità costruttive

Per la descrizione delle fasi e delle modalità costruttive si rimanda alle tavole

progettuali ed alla descrizione riportata nelle relazioni di progetto.

6. Verifiche della sicurezza e delle prestazioni

Le verifiche di sicurezza relative agli stati limite ultimi (SLU) e le analisi relative alle

condizioni di esercizio (SLE) sono riassunte nella relazione di calcolo strutturale, alla

quale si rimanda, e devono essere effettuate nel rispetto dei principi e delle procedure

seguenti:

Stato Limite Ultimo (SLU)

Nelle verifiche di sicurezza agli SLU vengono presi in considerazione tutti i

meccanismi di stato limite ultimo, sia a breve sia a lungo termine.

Per ogni stato limite ultimo (SLU) deve essere rispettata la condizione Ed ≤ Rd.

Dove

− Ed è il valore di progetto dell’effetto delle azioni

− Rd è il prescritto valore delle resistenze

La verifica della suddetta condizione deve essere effettuata impiegando diverse

combinazioni di gruppi di coefficienti parziali, rispettivamente definiti per le azioni (A1 e

A2), per i parametri geotecnici (M1 e M2) e per le resistenze (R1, R2 e R3).

I diversi gruppi di coefficienti di sicurezza parziali devono essere scelti nell’ambito di

due approcci progettuali distinti e alternativi.

Nel primo approccio progettuale (Approccio 1) sono previste due diverse combinazioni

di gruppi di coefficienti:

• la prima combinazione più severa nei confronti del dimensionamento

strutturale delle opere a contatto con il terreno

• la seconda combinazione più severa nei riguardi del dimensionamento

geotecnico.

Nel secondo approccio progettuale (Approccio 2) è prevista un’unica combinazione di

gruppi di coefficienti, da adottare sia nelle verifiche strutturali sia nelle verifiche

geotecniche.

20

I coefficienti parziali relativi alle azioni sono indicati nella tabella sottostante. Si

deve comunque intendere che il terreno e l’acqua costituiscono carichi permanenti

(strutturali) quando, nella modellazione utilizzata, contribuiscono al comportamento

dell’opera con le loro caratteristiche di peso, resistenza e rigidezza.

193

Tabella 6.2.I – Coefficienti parziali per le azioni o per l’effetto delle azioni.

CARICHI

EFFETTO Coefficiente Parziale

γF (o γE)

EQU

(A1) STR

(A2) GEO

Favorevole 0,9 1,0 1,0 Permanenti

Sfavorevole γG1 1,1 1,3 1,0

Favorevole 0,0 0,0 0,0 Permanenti non strutturali (1)

Sfavorevole γG2 1,5 1,5 1,3

Favorevole 0,0 0,0 0,0 Variabili

Sfavorevole γQi 1,5 1,5 1,3

(1) Nel caso in cui i carichi permanenti non strutturali (ad es. i carichi permanenti portati) siano compiutamente definiti, si potranno adottare gli stessi coefficienti validi per le azioni permanenti.

6.2.3.1.2 Resistenze Il valore di progetto della resistenza Rd può essere determinato: a) in modo analitico, con riferimento al valore caratteristico dei parametri geotecnici del terreno,

diviso per il valore del coefficiente parziale γM specificato nella successiva Tab. 6.2.II e tenendo conto, ove necessario, dei coefficienti parziali γR specificati nei paragrafi relativi a ciascun tipo di opera;

b) in modo analitico, con riferimento a correlazioni con i risultati di prove in sito, tenendo conto dei coefficienti parziali γR riportati nelle tabelle contenute nei paragrafi relativi a ciascun tipo di opera;

c) sulla base di misure dirette su prototipi, tenendo conto dei coefficienti parziali γR riportati nelle tabelle contenute nei paragrafi relativi a ciascun tipo di opera.

Tabella 6.2.II – Coefficienti parziali per i parametri geotecnici del terreno

PARAMETRO GRANDEZZA ALLA QUALE APPLICARE IL

COEFFICIENTE PARZIALE

COEFFICIENTE PARZIALE

γM

(M1) (M2)

Tangente dell’angolo di resistenza al taglio

tan ϕ#k γϕ# 1,0 1,25

Coesione efficace c#k γc# 1,0 1,25 Resistenza non drenata cuk γcu 1,0 1,4 Peso dell’unità di volume γ γγ 1,0 1,0

Per le rocce, al valore caratteristico della resistenza a compressione uniassiale qu deve essere applicato un coefficiente parziale γqu=1,6. Per gli ammassi rocciosi e per i terreni a struttura complessa, nella valutazione della resistenza caratteristica occorre tener conto della natura e delle caratteristiche geometriche e di resistenza delle discontinuità strutturali.

Il valore di progetto della resistenza deve essere determinato in modo analitico, con

riferimento a correlazioni con i dati bibliografici, tenendo conto dei coefficienti parziali

γR riportati nelle tabelle contenute nei paragrafi relativi a ciascun tipo di opera.

Alternativamente il valore di progetto della resistenza può essere determinato anche:

a) in modo analitico, con riferimento al valore caratteristico dei parametri

geotecnici del terreno, diviso per il valore del coefficiente parziale γM

specificato nella tabella seguente tenuto conto, ove necessario, dei coefficienti

parziali γR specificati nei paragrafi relativi a ciascun tipo di opera;

193

Tabella 6.2.I – Coefficienti parziali per le azioni o per l’effetto delle azioni.

CARICHI

EFFETTO Coefficiente Parziale

γF (o γE)

EQU

(A1) STR

(A2) GEO

Favorevole 0,9 1,0 1,0 Permanenti

Sfavorevole γG1 1,1 1,3 1,0

Favorevole 0,0 0,0 0,0 Permanenti non strutturali (1)

Sfavorevole γG2 1,5 1,5 1,3

Favorevole 0,0 0,0 0,0 Variabili

Sfavorevole γQi 1,5 1,5 1,3

(1) Nel caso in cui i carichi permanenti non strutturali (ad es. i carichi permanenti portati) siano compiutamente definiti, si potranno adottare gli stessi coefficienti validi per le azioni permanenti.

6.2.3.1.2 Resistenze Il valore di progetto della resistenza Rd può essere determinato: a) in modo analitico, con riferimento al valore caratteristico dei parametri geotecnici del terreno,

diviso per il valore del coefficiente parziale γM specificato nella successiva Tab. 6.2.II e tenendo conto, ove necessario, dei coefficienti parziali γR specificati nei paragrafi relativi a ciascun tipo di opera;

b) in modo analitico, con riferimento a correlazioni con i risultati di prove in sito, tenendo conto dei coefficienti parziali γR riportati nelle tabelle contenute nei paragrafi relativi a ciascun tipo di opera;

c) sulla base di misure dirette su prototipi, tenendo conto dei coefficienti parziali γR riportati nelle tabelle contenute nei paragrafi relativi a ciascun tipo di opera.

Tabella 6.2.II – Coefficienti parziali per i parametri geotecnici del terreno

PARAMETRO GRANDEZZA ALLA QUALE APPLICARE IL

COEFFICIENTE PARZIALE

COEFFICIENTE PARZIALE

γM

(M1) (M2)

Tangente dell’angolo di resistenza al taglio

tan ϕ#k γϕ# 1,0 1,25

Coesione efficace c#k γc# 1,0 1,25 Resistenza non drenata cuk γcu 1,0 1,4 Peso dell’unità di volume γ γγ 1,0 1,0

Per le rocce, al valore caratteristico della resistenza a compressione uniassiale qu deve essere applicato un coefficiente parziale γqu=1,6. Per gli ammassi rocciosi e per i terreni a struttura complessa, nella valutazione della resistenza caratteristica occorre tener conto della natura e delle caratteristiche geometriche e di resistenza delle discontinuità strutturali.

b) sulla base di misure dirette su prototipi, tenendo conto dei coefficienti parziali

γR riportati nelle tabelle contenute nei paragrafi relativi a ciascun tipo di

opera.

Stato Limite di Esercizio (SLE)

Per ciascun stato limite di esercizio deve essere rispettata la condizione Ed ≤ Cd

Dove

− Ed è il valore di progetto dell’effetto delle azioni

− Cd è il prescritto valore limite dell’effetto delle azioni

21

Quest’ultimo deve essere stabilito in funzione del comportamento della struttura in

elevazione.

195

Ed ≤ Cd (6.2.7) dove Ed è il valore di progetto dell’effetto delle azioni e Cd è il prescritto valore limite dell’effetto delle azioni. Quest’ultimo deve essere stabilito in funzione del comportamento della struttura in elevazione. Tabella 6.2.IV – Coefficienti parziali sulle azioni per le verifiche nei confronti di stati limite di sifonamento.

CARICHI

EFFETTO

COEFFICIENTE PARZIALE γF (o γE)

SIFONAMENTO

(HYD) Favorevole 0,9

Permanenti Sfavorevole

γG1 1,3 Favorevole 0,0

Permanenti non strutturali (1) Sfavorevole

γG2 1,5 Favorevole 0,0

Variabili Sfavorevole

γQi 1,5 (1) Nel caso in cui i carichi permanenti non strutturali (ad es. i carichi permanenti portati) siano compiutamente definiti, si potranno adottare gli stessi coefficienti validi per le azioni permanenti.

6.2.4 IMPIEGO DEL METODO OSSERVAZIONALE Nei casi in cui a causa della particolare complessità della situazione geotecnica e dell’importanza e impegno dell’opera, dopo estese ed approfondite indagini permangano documentate ragioni di incertezza risolvibili solo in fase costruttiva, la progettazione può essere basata sul metodo osservazionale. Nell’applicazione di tale metodo si deve seguire il seguente procedimento: − devono essere stabiliti i limiti di accettabilità dei valori di alcune grandezze rappresentative

del comportamento del complesso manufatto-terreno; − si deve dimostrare che la soluzione prescelta è accettabile in rapporto a tali limiti; − devono essere previste soluzioni alternative, congruenti con il progetto, e definiti i relativi

oneri economici; − deve essere istituito un adeguato sistema di monitoraggio in corso d’opera, con i relativi piani

di controllo, tale da consentire tempestivamente l’adozione di una delle soluzioni alternative previste, qualora i limiti indicati siano raggiunti.

6.2.5 MONITORAGGIO DEL COMPLESSO OPERA -TERRENO Il monitoraggio del complesso opera-terreno e degli interventi consiste nella installazione di un’appropriata strumentazione e nella misura di grandezze fisiche significative - quali spostamenti, tensioni, forze e pressioni interstiziali - prima, durante e/o dopo la costruzione del manufatto. Il monitoraggio ha lo scopo di verificare la corrispondenza tra le ipotesi progettuali e i comportamenti osservati e di controllare la funzionalità dei manufatti nel tempo. Nell’ambito del metodo osservazionale, il monitoraggio ha lo scopo di confermare la validità della soluzione progettuale adottata o, in caso contrario, di individuare la più idonea tra le altre soluzioni previste in progetto. Se previsto, il programma di monitoraggio deve essere definito e illustrato nella relazione geotecnica.

Fondazioni superficiali

Stati Limite Ultimi (SLU)

Gli SLU delle fondazioni superficiali si riferiscono allo sviluppo di meccanismi di

collasso determinati dalla mobilitazione della resistenza del terreno e al raggiungimento

della resistenza degli elementi strutturali che compongono la fondazione stessa.

Le verifiche devono essere effettuate nei confronti dei seguenti stati limite:

− SLU di tipo geotecnico (GEO)

• Collasso per carico limite dell’insieme fondazione-terreno

• Collasso per scorrimento sul piano di posa

• Stabilità globale

− SLU di tipo strutturale (STR)

• Raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali, accertando che

la condizione Ed ≤ Rd sia soddisfatta per ogni stato limite considerato. La

verifica di stabilità globale è stata effettuata secondo l’Approccio 1:

• Combinazione 2: (A2+M2+R2)

tenendo conto dei coefficienti parziali riportati nelle tabelle precedenti per le azioni

e i parametri geotecnici e nella tabella riportata di seguito per le resistenze globali.

217

6.8 OPERE DI MATERIALI SCIOLTI E FRONTI DI SCAVO Le presenti norme si applicano ai manufatti di materiali sciolti, quali rilevati, argini di difesa per fiumi, canali e litorali, rinfianchi, rinterri, terrapieni e colmate. Le norme si applicano, inoltre, alle opere e alle parti di opere di materiali sciolti con specifiche funzioni di drenaggio, filtro, transizione, fondazione, tenuta, protezione ed altre. Gli sbarramenti di ritenuta idraulica di materiali sciolti sono oggetto di normativa specifica.

6.8.1 CRITERI GENERALI DI PROGETTO Il progetto di un manufatto di materiali sciolti deve tenere conto dei requisiti prestazionali richiesti e delle caratteristiche dei terreni di fondazione. Esso deve comprendere la scelta dei materiali da costruzione e la loro modalità di posa in opera. I criteri per la scelta dei materiali da costruzione devono essere definiti in relazione alle funzioni dell’opera, tenendo presenti i problemi di selezione, coltivazione delle cave, trasporto, trattamento e posa in opera, nel rispetto dei vincoli imposti dalla vigente legislazione. Nel progetto devono essere indicate le prescrizioni relative alla qualificazione dei materiali e alla posa in opera precisando tempi e modalità di costruzione, in particolare lo spessore massimo degli strati in funzione dei materiali. Sono altresì da precisare i controlli da eseguire durante la costruzione e i limiti di accettabilità dei materiali, del grado di compattazione da raggiungere e della deformabilità degli strati.

6.8.2 VERIFICHE DI SICUREZZA (SLU) Deve risultare rispettata la condizione (6.2.1), verificando che non si raggiunga una condizione di stato limite ultimo con i valori di progetto delle azioni e dei parametri geotecnici. Le verifiche devono essere effettuate secondo l’Approccio 1:

− Combinazione 2: (A2+M2+R2) tenendo conto dei valori dei coefficienti parziali riportati nelle Tabelle 6.2.I, 6.2.II e 6.8.I. Tabella 6.8.I – Coefficienti parziali per le verifiche di sicurezza di opere di materiali sciolti e di fronti di scavo.

Coefficiente R2

γR 1.1

La stabilità globale dell’insieme manufatto-terreno di fondazione deve essere studiata nelle condizioni corrispondenti alle diverse fasi costruttive, al termine della costruzione e in esercizio. Le verifiche locali devono essere estese agli elementi artificiali di rinforzo, eventualmente presenti all’interno ed alla base del manufatto, con riferimento anche ai problemi di durabilità. Nel caso di manufatti su pendii si deve esaminare l’influenza dell’opera in terra sulle condizioni generali di sicurezza del pendio, anche in relazione alle variazioni indotte nel regime idraulico del sottosuolo. Se l’opera ha funzioni di ritenuta idraulica, lo stato limite ultimo è da verificarsi con riferimento alla stabilità dei paramenti, in tutte le possibili condizioni di esercizio. Si deve porre particolare attenzione alle problematiche relative al sifonamento ed all’erosione, in relazione alle caratteristiche dei terreni di fondazione dei materiali con i quali è realizzata l’opera, tenendo conto di quanto indicato al § 6.2.3.2. I livelli di sicurezza prescelti devono essere giustificati in relazione alle conseguenze del raggiungimento dello stato limite ultimo.

22

La rimanenti verifiche devono essere effettuate tenendo conto dei valori dei

coefficienti parziali riportati nelle tabelle precedenti e nella tabella riportata di seguito,

seguendo almeno uno dei due approcci:

− Approccio 1:

• Combinazione 1: (A1+M1+R1)

• Combinazione 2: (A2+M2+R2)

− Approccio 2:

• (A1+M1+R3)

200

− raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali, accertando che la condizione (6.2.1) sia soddisfatta per ogni stato limite considerato. La verifica di stabilità globale deve essere effettuata secondo l’Approccio 1:

− Combinazione 2: (A2+M2+R2) tenendo conto dei coefficienti parziali riportati nelle Tabelle 6.2.I e 6.2.II per le azioni e i parametri geotecnici e nella Tabella 6.8.I per le resistenze globali. La rimanenti verifiche devono essere effettuate, tenendo conto dei valori dei coefficienti parziali riportati nelle Tab. 6.2.I, 6.2.II e 6.4.I, seguendo almeno uno dei due approcci:

Approccio 1:

− Combinazione 1: (A1+M1+R1)

− Combinazione 2: (A2+M2+R2) Approccio 2: (A1+M1+R3).

Nelle verifiche effettuate con l’approccio 2 che siano finalizzate al dimensionamento strutturale, il coefficiente γR non deve essere portato in conto. Tabella 6.4.I - Coefficienti parziali γR per le verifiche agli stati limite ultimi di fondazioni superficiali.

VERIFICA COEFFICIENTE PARZIALE

(R1)

COEFFICIENTE PARZIALE

(R2)

COEFFICIENTE PARZIALE

(R3) Capacità portante γR = 1,0 γR = 1,8 γR = 2,3

Scorrimento γR = 1,0 γR = 1,1 γR = 1,1

6.4.2.2 Verifiche agli stati limite di esercizio (SLE) Si devono calcolare i valori degli spostamenti e delle distorsioni per verificarne la compatibilità con i requisiti prestazionali della struttura in elevazione (§§ 2.2.2 e 2.6.2), nel rispetto della condizione (6.2.7). Analogamente, forma, dimensioni e rigidezza della struttura di fondazione devono essere stabilite nel rispetto dei summenzionati requisiti prestazionali, tenendo presente che le verifiche agli stati limite di esercizio possono risultare più restrittive di quelle agli stati limite ultimi.

6.4.3 FONDAZIONI SU PALI Il progetto di una fondazione su pali deve comprendere la scelta del tipo di palo e delle relative tecnologie e modalità di esecuzione, il dimensionamento dei pali e delle relative strutture di collegamento, tenendo conto degli effetti di gruppo tanto nelle verifiche SLU quanto nelle verifiche SLE. Le indagini geotecniche, oltre a soddisfare i requisiti riportati al § 6.2.2, devono essere dirette anche ad accertare la fattibilità e l’idoneità del tipo di palo in relazione alle caratteristiche dei terreni e delle acque presenti nel sottosuolo.

Nelle verifiche finalizzate al dimensionamento strutturale con l’approccio 2 il

coefficiente γR non deve essere portato in conto.

Stati Limite di Esercizio (SLE)

Per le verifiche agli SLE devono essere calcolati i valori degli spostamenti e delle

distorsioni per verificarne la compatibilità con i requisiti prestazionali della struttura in

elevazione, nel rispetto della condizione Ed ≤ Cd.

Analogamente, forma, dimensioni e rigidezza della struttura di fondazione devono

essere stabilite nel rispetto dei summenzionati requisiti prestazionali, tenendo presente

che le verifiche agli stati limite di esercizio possono risultare più restrittive di quelle agli

stati limite ultimi.

23

7. Piani di controllo e monitoraggio

La progettazione esecutiva sarà integrata rispetto alla presente relazione con il piano

di monitoraggio del complesso opera-terreno e degli interventi predisponendo

l’installazione di un’appropriata strumentazione per la misura delle grandezze fisiche

significative - quali spostamenti, tensioni, forze e pressioni interstiziali - prima, durante

e dopo la costruzione del manufatto.

Il monitoraggio avrà lo scopo di verificare la corrispondenza tra le ipotesi progettuali

e i comportamenti osservati e di controllare la funzionalità dei manufatti nel tempo.

Nell’ambito del metodo osservazionale s il monitoraggio avrà lo scopo di confermare la

validità della soluzione progettuale adottata o, in caso contrario, di individuare la più

idonea tra le altre soluzioni previste in progetto.

Marzo 2015