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PROVE PENETROMETRICHE ● SONDAGGI GEOGNOSTICI ● SONDAGGI ELETTRICI ● SISMICA ● CONSULENZE GEOLOGICHE E STUDI GEOLOGICI

MODENA, Ottobre 2011

RELAZIONE GEOLOGICO-GEOTECNICA E SISMICA INERENTE UN’AREA SITA

IN VIA GIARDINI A MODENA INTERESSATA DALLA COSTRUZIONE

DI UN NUOVO COMPLESSO RESIDENZIALE

1

INDICE

1. PREMESSA, DESCRIZIONE DELL’INTERVENTO E

NORMATIVA DI RIFERIMENTO

2. MODELLAZIONE GEOLOGICA DEL SITO

3. INDAGINI GEOGNOSTICHE ESEGUITE

3.1 Prove penetrometriche statiche

3.2 Indagine geofisica

4. SITUAZIONE IDROGEOLOGICA LOCALE E VULNERABILITÀ

5. SISMICITÀ NCT2008

5.1 Riferimenti normativi e aspetti sismici locali

5.2 Caratterizzazione sismica del sito di costruzione

5.3 Modello geologico del sito

6. MODELLO LITOSTRATIGRAFICO LOCALE E

MODELLAZIONE GEOTECNICA

7. CONCLUSIONI

ALLEGATI:

1. Corografia

2. Planimetria generale

3. Estratto di mappa con ubicazione prove penetrometriche

4. Diagrammi penetrometrici e tabulati di calcolo

5. Stratigrafia pozzo N. 104 (Campo Acquifero Protetto Via Panni)

6. Report indagine geofisica

2

1. PREMESSA, DESCRIZIONE DELL’INTERVENTO E

NORMATIVA DI RIFERIMENTO

Su incarico della Proprietà (CESA COSTRUZIONI SpA) e

d’intesa con l’Ing. Nicola Tambascia, i sottoscritti Dott. Rino

Guadagnini, Direttore Tecnico della Ditta Intergeo S.r.l. di Modena

e Dott. Anna Vaccari, geologo libero professionista regolarmente

iscritto all’Ordine dei Geologi della Regione Emilia Romagna con

il numero 1011 - Sez. A, hanno provveduto ad eseguire uno studio

geologico-geotecnico e sismico inerente un’area sita in Comune di

Modena in Via Giardini interessata dalla realizzazione di un nuovo

Complesso Residenziale.

Da un punto di vista cartografico i terreni in oggetto sono

rappresentati nelle C.T.R. della Regione Emilia Romagna alla

Sezione, in scala 1: 10.000, n. 201150 e all’Elemento, in scala 1:

5.000, n. 201151 entrambe denominate “Modena Sud-Ovest”

(Allegato 1).

A fronte delle nuove richieste di assetto dell’area si prevede,

previa demolizione dei fabbricati esistenti, la creazione di un

complesso edilizio composto da quattro edifici da N. 11 alloggi

ciascuno, che si eleveranno in altezza per un massimo di n. 5 piani

fuori terra dotati di interrato globale fuori sagoma (n. 1 piano) a

servizio di una coppia di fabbricati attigui, oltre naturalmente alla

realizzazione delle opere di urbanizzazione, dei parcheggi di

urbanizzazione primaria e pertinenziali, ed alla creazione della

viabilità interna e perimetrale che si collegherà con Via Giardini

(Allegato 2).

3

Allo scopo di ricostruire la litostratigrafia dei terreni di

fondazione, l’assetto idrogeologico generale e locale, e soprattutto

di fornire una stima dei principali parametri geotecnici per la

definizione del modello geotecnico del primo sottosuolo relativo ai

terreni che costituiscono il “volume significativo” interessato dalle

fondazioni, si è effettuata una apposita campagna geognostica in

sito, oltre all’esame geomorfologico, al rilevamento geologico

diretto dell’area d’intervento e di un suo significativo intorno ed

alla ricerca dei dati bibliografici e cartografici (Carta geologica del

margine appenninico e dell’alta pianura tra i fiumi Secchia e

Panaro, Carta della litologia di superficie e isobate del tetto del

primo livello ghiaioso, Studi sulla vulnerabilità degli acquiferi alta

e media pianura modenese, Caratteristiche chimiche e

idrogeologiche delle falde acquifere dell’alta e media pianura

modenese, Relazione Geologica a corredo della Variante Generale

al PRG del Comune di Modena, ecc.).

Si è fatto anche riferimento ai risultati di altre campagne

geognostiche eseguite a più riprese a corredo di vari interventi

edilizi realizzati nelle immediate vicinanze dell’area d’interesse,

che hanno permesso di definire il quadro geologico, geotecnico e

idrogeologico generale dei terreni presenti nel primo sottosuolo

accertando, altresì, la fattibilità geologico-geotecnica di analoghi

interventi urbanistici su di essa gravanti.

L’indagine diretta, stabilita d’intesa con l’Ing. Lorenzo

Leoni (Progetto Strutturale) ed appositamente eseguita nel mese di

Ottobre 2011, la cui ubicazione compare nella planimetria allegata

(Allegato 3), è consistita nell’esecuzione di N. 4 prove

4

penetrometriche ad infissione statica spinte sino a rifiuto

strumentale distribuite nel numero di una per ogni fabbricato

(Allegato 4), con misurazione del livello di falda all’interno dei

fori, ed indagine sismica di superficie con tecnica a rifrazione delle

onde P con determinazione sperimentale mediante inversione con

metodo MASW del valore di VS,30 (Allegato 6).

Per quanto riguarda la protezione dei campi acquiferi dato

che la zona d’interesse risulta compresa nell’ambito dei perimetri

per la protezione statica delle captazioni idropotabili individuati

nelle tavole del PSC, ed in particolare per il 100% nel perimetro di

protezione primaria (PA1), oltre a ricadere, seppur limitatamente

alla porzione orientale, all’interno dei perimetri delle zone di

rispetto del DPR 236/88 e s.m., delimitanti una circonferenza di ml

200 dall’asse di condotta di risalita delle captazioni che nello

specifico riguardano il Campo Acquifero Protetto di Via Panni (n°

5 pozzi “B” di pertinenza HERA) di cui si riporta a titolo di

esempio la stratigrafia del pozzo N. 104 (Allegato 5), sono state

valutate le condizioni di vulnerabilità intrinseca del contesto

territoriale interessato in rapporto alle modificazioni previste.

Fermi restando i divieti e le prescrizioni di cui all’art. 6 del

DPR 236/88, così come sostituito dall’art. 21, comma 3 del

DLGSL 11 maggio 1999, n. 152 (PA 236), e successive modifiche,

gli interventi proposti dovranno naturalmente tener conto norme del

Testo coordinato PSC-POC-RUE del Comune di Modena in cui si

elencano gli accorgimenti da adottare per la salvaguardia dei corpi

idrici sotterranei; relativamente alla specificazione degli aspetti

concernenti l’effettivo grado di potenziale esposizione

5

dell’acquifero a fattori di inquinamento, si evidenziano i caratteri

litostratigrafici dei terreni dalla superficie topografica sino alla

quota di –35.80 m dal p.c. e la soggiacenza della falda ponendo,

altresì, particolare riguardo agli aspetti idrogeologici locali, ovvero

del contesto territoriale interessato in rapporto alle modificazioni

previste.

Al fine di consentire il controllo nel tempo di una eventuale

falda superficiale e della falda in pressione contenuta nelle ghiaie,

si prevede di realizzare N. 2 sondaggi meccanici a carotaggio

continuo attrezzati a piezometri.

Durante la perforazione, in avanzamento, saranno prelevati

campioni indisturbati di terreno nei materiali coesivi da sottoporre

a specifiche prove di laboratorio atte a determinare i principali

parametri geotecnici; si effettueranno inoltre prove Standard

Penetration Test (NSPT) nei materiali granulari al fine di verificare

l’addensamento del banco ghiaioso.

Lo studio è stato redatto in ottemperanza alle indicazioni

fornite dalla normativa vigente con particolare riguardo al Decreto

Ministeriale 14.01.2008 “Norme Tecniche per le Costruzioni” che

dal 01.07.2009 costituisce l’unica normativa di riferimento e le cui

istruzioni applicative sono indicate dalla Circolare Ministeriale N.

617 del 02.02.2009 “Istruzioni per l’applicazione delle Nuove

Norme Tecniche per le Costruzioni”, tenuto conto anche delle

“Raccomandazioni sulla programmazione ed esecuzione delle

indagini geotecniche” e del più recente lavoro “Aspetti geotecnici

della progettazione in zona sismica” forniti dall’Associazione

Geotecnica Italiana.

6

2. MODELLAZIONE GEOLOGICA DEL SITO

Da un punto di vista morfologico la zona è pianeggiante ed

essendo posta ad una quota di 42 ÷ 43 m circa s.l.m. appartiene alla

cosiddetta media pianura modenese caratterizzata in linea generale

da bassissime differenze di quota e, di conseguenza, da un deflusso

superficiale lento e meccanismi deposizionali di bassa energia,

come evidenziato da una litologia superficiale marcatamente limo-

argillosa, risultando interessata solo localmente e a larga scala da

dossi e avvallamenti che testimoniano le antiche divagazioni dei

corsi d’acqua; l’andamento topografico risulta quasi perfettamente

pianeggiante riscontrandosi soltanto una lieve pendenza prevalente

in direzione N-NE nell’ordine del 1-2 ‰.

Nello specifico dell’area in oggetto, le condizioni

topografiche del sito rientrano naturalmente nella categoria T1

(Superficie pianeggiante).

La morfologia rilevata e le condizioni statiche dei fabbricati

presenti al suo contorno portano a ritenere in condizioni ottimali di

stabilità l’area d’interesse, la cui evoluzione geomorfologica è

attualmente legata all’attività antropica, che si qualifica ad unico

agente morfogenetico, ed in particolar modo agli interventi edilizi e

infrastrutturali.

Il deflusso delle acque meteoriche è assicurato dalla

presenza della rete fognaria a servizio delle zone già urbanizzate al

suo contorno, oltre che dalla presenza di fossi e canali di scolo, tra i

quali in particolare il Canale di Formigine che scorre in direzione

SSW-NNE lungo il confine orientale di proprietà, atti alla raccolta

e smaltimento delle acque di scorrimento superficiali che, data

7

anche l’assenza di forme chiuse o depresse che favoriscono il

ristagno idrico delle acque meteoriche, creano complessivamente

buone condizioni di deflusso per tutta la zona.

Da un punto di vista geologico generale la zona si colloca

nella parte centro meridionale del grande bacino subsidente Plio-

Quaternario Padano nel settore Appenninico in diretta influenza del

Po e dei suoi affluenti di destra e, più in particolare, in una zona

deposizionalmente influenzata dalle alluvioni prevalentemente

coesive di natura limo-argillosa, con intercalazioni lentiformi

granulari di spessore decisamente inferiore di natura ghiaiosa,

ghiaioso-sabbiosa e sabbiosa, attribuibili ai corsi d’acqua principali

(F. Secchia e Panaro) e, nel primo sottosuolo, ai torrenti

appenninici minori (Fossa di Spezzano, Cerca, Grizzaga, Tiepido,

Guerro).

Il substrato di argille marine sovraconsolidate risulta

pertanto ininfluente agli effetti di qualsiasi intervento urbanistico,

collocandosi a profondità decisamente superiori a quelle che

possono essere interessate dalla diffusione del carico indotto da un

qualsiasi tipo di fondazione.

La copertura alluvionale pleistocenica ed olocenica,

attribuibile in particolare all’azione di deposito svolta dal Fiume

Secchia, che presenta in zona uno spessore complessivo dell’ordine

dei 200-300 m, e più in superficie dal Torrente Cerca, è quindi

rappresentata da una monotona sequenza di terreni fini e/o finissimi

costituiti da argille e limi con i relativi termini intermedi, cui si

intercalano livelli ghiaiosi sedi di acquiferi con spessori anche

potenti che presentano una potenza percentuale totale decrescente

8

procedendo dalla periferia sud della città verso quella nord (dal 40

al 20 % circa).

Da un punto di vista idrogeologico si tratta di un acquifero a

struttura multistrato e plurifalda, derivante dai continui spostamenti

del corso d’acqua principale che, alternando fasi deposizionali a

fasi erosive, ha depositato alternanze di sedimenti grossolani e

sedimenti più fini in maniera irregolare; a scala regionale i suddetti

depositi lentiformi di materiali granulari grossolani, che sono sede

di falde acquifere in pressione, non essendo perfettamente isolati

ma anastomizzati tra loro, costituiscono un unico sistema acquifero

del tipo monostrato compartimentato.

Gli orizzonti grossolani ospitano falde idriche alimentate

dalle conoidi mentre possono ritenersi trascurabili i fenomeni di

infiltrazione diretta dalla superficie a causa della presenza

prevalente, a tetto di tali orizzonti, di litotipi argilloso-limosi a

permeabilità estremamente limitata.

La litologia superficiale dell’area considerata è infatti

caratterizzata dalla presenza di argille e terreni argilloso-limosi e

subordinatamente limosi, ovvero depositi fini e finissimi

classificabili come poco permeabili, a copertura del primo banco

ghiaioso.

Dal punto di vista della protezione dei corpi acquiferi

sotterranei i terreni presenti nell’area considerata costituiscono

quindi una buona protezione contro infiltrazioni nel sottosuolo di

eventuali sostanze inquinanti (cap. 4).

Da un punto di vista litologico, la “Carta geologica del

margine appenninico e dell’alta pianura tra i fiumi Secchia e

9

Panaro” (Università di Geologia di Modena, 1987), evidenzia per il

settore occidentale terreni appartenenti alla cosiddetta “Unità dei

corsi d’acqua minori” (3a), rappresentata da depositi di conoide

alluvionale limo-argillosi e subordinatamente limo-sabbiosi con

lenti di ghiaie, con a tetto suoli alluvionali poco evoluti (Età:

Medioevo), che caratterizzano peraltro il primo sottosuolo di gran

parte della città di Modena e sono da attribuirsi principalmente alle

alluvioni del T. Cerca.

A grandi linee la situazione litostratigrafica media del

sottosuolo modenese può considerarsi discretamente omogenea nel

suo insieme, mentre le caratteristiche geomeccaniche dei materiali

prevalentemente coesivi di copertura al primo banco ghiaioso

continuo risultano notevolmente eterogenee.

Da un punto di vista geotecnico, limitatamente allo spessore

comunemente investigato interessato dalla diffusione del carico

indotto dalle costruzioni, il litotipo prevalente è costituito da argille

più o meno limose, con frazione sabbiosa praticamente assente o

molto bassa, con peso di volume valutabile in 1.8 ÷ 1.9 ton/m3; la

fascia di media pianura è infatti generalmente caratterizzata da

sequenze limo-argillose con sottili intercalazioni sabbiose che, solo

raramente, raggiungono il 5 % dello spessore totale.

Le caratteristiche di plasticità sono quindi tipiche di un

terreno a comportamento argilloso, con grado di plasticità

mediamente meno elevato nei terreni più recenti e depositati in

epoca storica, mentre tra i terreni sovrastanti e sottostanti il primo

banco ghiaioso non si notano differenze apprezzabili; il grado di

consistenza è notevolmente variabile.

10

La coesione non drenata cu oscilla generalmente tra 30 ÷

100 kPa in funzione di un grado di sovraconsolidazione anch’esso

variabile; i valori più elevati che si concentrano nella prima decina

di metri dal p.c. sono indice di sovraconsolidazione per oscillazione

di falda ed essiccazione superficiale.

Relativamente alla resistenza in condizioni drenate l’angolo

di attrito interno ’ varia in genere tra 18 ÷ 22°, con valori minimi

in campioni di plasticità particolarmente elevata; a conferma poi del

grado di sovraconsolidazione di parte del deposito, la coesione

intercetta c’ risulta sovente diversa da zero.

Per quel che concerne il banco ghiaioso, dati orientativi sul

grado di addensamento desunti da prove S.P.T. evidenziano valori

di NSPT sempre elevati e relativamente costanti ( 50 colpi/piede),

con resistenze che secondo le correlazioni d’uso comune nella

progettazione geotecnica corrispondono a valori di ’ non inferiori

a 35 ÷ 40°.

Da un punto di vista litostratigrafico le indagini in sito ed

eseguite nelle vicinanze hanno confermato la presenza di terreni

alluvionali coesivi naturali in posto di natura sostanzialmente

argilloso-limosa con rare intercalazioni limose e ancor meno

frequentemente limo-sabbiose, a copertura del primo orizzonte

grossolano continuo intercettato mediamente intorno ai 13/14 m di

profondità dal piano campagna, rappresentato da ghiaia da

arrotondata a sub angolare, eterometrica ( = 3 5 cm), di natura

poligenica, in matrice sabbiosa e/o limosa talora abbondante con

possibili intercalazioni limo-sabbiose di spessore anche metrico, cui

11

segue un nuovo strato sostanzialmente argilloso a copertura del

secondo banco granulare.

Data la presenza nel primo sottosuolo di consistenti

coperture praticamente impermeabili a granulometria fine e/o

finissima, il primo orizzonte acquifero risulta essere in pressione

con superficie piezometrica soggetta a variazioni temporali che

attualmente si attesta in zona a profondità generalmente superiori ai

5.0 metri dal p.c.

Da un punto di vista idrogeologico locale, si sottolinea che

nelle intercalazioni a granulometria relativamente più grossolana

contenute nei depositi fini di copertura alle ghiaie possono

instaurarsi modeste falde “sospese”, caratterizzate da un senso di

scorrimento verso NE con gradienti molto bassi del tutto simili a

quelli del p.c. che si annullano o quasi man mano che si procede

verso nord, non interconnesse con l’acquifero principale più

profondo, a circolazione estremamente limitata sia arealmente che

verticalmente in quanto contenute in livelli a geometria lenticolare

e a bassa trasmissività in relazione ai modesti spessori e alla

presenza di una abbondante matrice fine, i cui andamenti

piezometrici sono strettamente correlati agli apporti meteorici che

ne rappresentano la prevalente fonte di alimentazione.

Allo scopo di individuare e monitorare nel tempo

l’andamento di una eventuale falda superficiale e della falda in

pressione nell’area interessata saranno installati due piezometri.

12

3. INDAGINI GEOGNOSTICHE ESEGUITE

La campagna geognostica in sito effettuata nel mese di

Ottobre 2011, la cui ubicazione predisposta d’intesa con l’Ing.

Lorenzo Leoni compare nella planimetria allegata (Allegato 3), ha

consentito di determinare la litostratigrafia del sottosuolo assieme

agli aspetti idrogeologici locali e di definire i parametri geotecnici

caratteristici dei terreni interessati anche mediante la

caratterizzazione sismica del sito ed, in particolare,

l’individuazione delle discontinuità sismiche e della profondità

della formazione rocciosa compatta (bedrock geofisico).

Ai sensi dell’articolo 3.2.2 nota 1 del D.M. 14.01.2008, la

caratterizzazione geotecnica dei terreni è da estendersi all’intero

“volume significativo”, inteso come quella parte di sottosuolo

interessata dal manufatto; ai fini poi della categoria del sito di

costruzione le NTC stabiliscono di indagare i primi 30 m al di sotto

del piano di posa delle strutture fondali.

Come concordato con i Tecnici della Committenza, oltre ad

una indagine geofisica di superficie si sono effettuate N. 4 prove

penetrometriche ad infissione.

3.1 Prove penetrometriche statiche

L’indagine approfondita sino a −14 m e comunque fino

rifiuto strumentale, ovvero all’interno del primo banco ghiaioso il

cui addensamento ha impedito l’ulteriore penetrazione della punta

nel terreno, di cui si allegano diagrammi penetrometrici e relativi

tabulati di calcolo che riportano i valori misurati in sito ogni 20 cm

13

di avanzamento della punta e la loro elaborazione (Allegato 4), è

stata svolta utilizzando un penetrometro ad infissione statica

Gouda, automontato, da 10 ton di spinta impiegando per la

perforazione una punta Friction Jacket Cone avente un’area di 10

cm2 ed un angolo alla punta di 60°.

L’uso della punta “Friction Jacket Cone” permette di

determinare, oltre al carico di rottura (espresso in kg/cm2) anche la

litologia dei terreni attraversati; infatti dal rapporto fra la resistenza

alla punta e la resistenza laterale locale (rapporto di Begemann),

applicando opportune correlazioni si riesce a risalire alla

granulometria e, come conseguenza, alla litologia dei depositi

interessati.

Come riportato nell’apposito capitolo (cap. 5) i valori di

resistenza unitaria locale di punta Rp e laterale Rl possono poi

essere empiricamente correlati anche ad alcune delle principali

caratteristiche geotecniche del terreno indagato.

All’interno dei fori penetrometrici è stato eseguito il rilievo

del livello dell’acqua mediante l’utilizzo di freatimetro.

3.2 Indagine geofisica

L’indagine diretta in sito di tipo sismico a rifrazione delle

onde P, di cui si riporta in allegato l’apposito rapporto tecnico che

illustra modalità d’intervento con relativa ubicazione dello

stendimento ed analisi dei risultati (Allegato 6), è stata

opportunamente elaborata con metodologia MASW (Multychannel

Analisys of Surface Waves).

14

Tale indagine che ha consentito tra l’altro la

rappresentazione grafica del profilo di velocità e la determinazione

della relativa VS,30 (velocità equivalente di propagazione delle onde

di taglio entro 30 m di profondità dal piano di posa delle

fondazioni) permette di individuare, sulla base della categoria del

suolo di fondazione, i parametri valutativi litologici e geotecnici

necessari per la definizione dell’azione sismica di progetto, della

quale tenere poi conto nei calcoli delle strutture.

Nello specifico è stata eseguita una base sismica a rifrazione

a 24 canali con n. 5 punti di energizzazione del terreno mediante

una mazza battente da kg 9 su una piastra di battuta in alluminio,

con disposizione in campagna dei trasduttori velocimetrici

(geofoni) posizionati in allineamento mantenendo una equidistanza

ripetitiva lungo tutta la tratta della base sismica.

L’analisi dei risultati ottenuti ha portato alla

caratterizzazione sismo-stratigrafica dei terreni sia di tipo

geometrico che meccanico con determinazione degli strati e delle

velocità media delle onde sismiche longitudinali (VP).

L’elaborazione con il metodo MASW ha poi permesso di

valutare la velocità delle onde sismiche di taglio (VS) fino a una

profondità di circa 35.80 m dal piano campagna e di determinare la

categoria sismica del terreno, che consente a sua volta di

quantificare l’amplificazione sismica al fine di definire lo spettro di

risposta sismico del sito e, conseguentemente, di definire le azioni

sismiche agenti sulle opere di nuova generazione che interagiscono

con il terreno.

15

4. SITUAZIONE IDROGEOLOGICA LOCALE E

VULNERABILITÀ

Per vulnerabilità (intrinseca o naturale) degli acquiferi

all’inquinamento, intesi come corpi omogenei contenenti una falda

tale da permetterne lo sfruttamento, si deve intendere la suscettività

specifica dei sistemi acquiferi, nelle loro diverse parti componenti e

nelle loro diverse situazioni geometriche e idrodinamiche, a

ricevere e diffondere, anche mitigandone gli effetti, un inquinante

fluido o idroveicolato tale da produrre impatto sulla qualità

dell’acqua sotterranea nello spazio e nel tempo.

La “Carta della vulnerabilità degli acquiferi

all’inquinamento delle conoidi dei fiumi Secchia e Panaro”

(C.N.R. 1987), fornisce informazioni circa il diverso grado di

vulnerabilità naturale del territorio considerato evidenziando la

natura e l’entità del rischio in funzione delle diverse attività

antropiche che si vanno a prevedere.

Tale metodologia, attraverso sovrapposizione e lettura

incrociata di un numero abbastanza limitato di parametri fisici e

ambientali, consente di indicizzare attraverso un giudizio la

naturale esposizione degli acquiferi sotterranei a potenziali fattori

di degrado che possono presentarsi per azione antropica.

Il concetto e, quindi, la valutazione e la zonizzazione della

vulnerabilità naturale non ha mai un contenuto applicativo e

pianificatorio; l’acquista quando la vulnerabilità intrinseca di una

zona viene associata alla presenza e alla tipologia dei centri di

pericolo ivi esistenti o dei quali si pianifica la realizzazione.

16

In tale modo si esprime il concetto di vulnerabilità integrata,

che sottintende l’interazione tra vulnerabilità naturale e fattore di

pericolo, in modo tale da offrire al pianificatore una prima

valutazione del rischio potenziale di situazioni specifiche.

La carta della vulnerabilità del CNR alla scala 1: 25.000,

facendo riferimento alle cartografie tematiche relative alla

“Protezione degli acquiferi” e alla “Vulnerabilità delle acque

sotterranee”, riconduce le diverse porzioni di territorio a cinque

classi di vulnerabilità, in funzione del diverso combinarsi dei

seguenti indicatori:

Protezione dell’acquifero;

Litologia di superficie;

Soggiacenza della falda;

Caratterizzazione dell’acquifero.

In relazione alle esistenti condizioni di protezione dei corpi

acquiferi sotterranei, il grado di vulnerabilità per l’area in esame

viene definito basso.

Siamo infatti, secondo la griglia proposta dalla carta di

riferimento, in presenza di una litologia di superficie caratterizzata

da depositi fini e/o finissimi prevalentemente argilloso-limosi che

ricoprono, con spessori superiori ai 10 metri, un banco ghiaioso con

falda in pressione.

Come si evince dall’esame della Tavola 3.1.2 del P.T.C.P.

della Provincia di Modena denominata “Carta della vulnerabilità

all’inquinamento dell’acquifero principale” alla scala 1: 50.000, di

cui se ne riporta di seguito uno stralcio (Fig. 1), la medesima area

17

rientra invece nella classe di colore verde contrassegnata con la

lettera M che indica un grado di vulnerabilità medio.

Fig. 1: Carta della vulnerabilità all’inquinamento dell’acquifero principale

Per quanto riguarda la situazione locale i dati

litostratigrafici raccolti hanno permesso una migliore definizione

della struttura dell’acquifero e più in generale dei rapporti con i

vari interstrati.

Le prove penetrometriche statiche in sito e le numerose

indagini eseguite al suo contorno, unitamente all’esame delle

stratigrafie dei pozzi del Campo Acquifero Protetto di Via Panni di

cui se ne allega un esempio (pozzo N. 104 - Allegato 5) hanno

evidenziato la presenza di un orizzonte sostanzialmente argilloso

impermeabile a tutela del primo acquifero con falda in pressione

con soggiacenza ben superiore ai 5 m.

M

B

18

Generalmente si attribuiscono ai terreni delle varie

suddivisioni litologiche valori indicativi del coefficiente di

permeabilità K (argille e limi K <10-5

cm/sec; ghiaie e sabbie K =

10-2

÷ 10-3

cm/sec) sulla base della granulometria o meglio della

frazione granulometrica principale.

La stima delle caratteristiche di permeabilità dei terreni

attraversati suggerisce valori di K dell’ordine di 10-8

÷ 10-11

cm/sec

per i terreni coesivi di copertura, continui, caratterizzati da valori di

Rp che possono definirsi da discreti a buoni cui competono valori

di VS mediamente superiori a 200 m/s, tale quindi da garantire una

adeguata protezione ai sottostanti corpi acquiferi.

Solo intorno ai −13/14 m dal p.c. si assiste alla comparsa di

materiali granulari prevalentemente grossolani addensati di natura

ghiaioso-sabbiosa, cui competono valori di K nell’ordine di 10-3

cm/sec, potenti alcune decine di metri in accordo con quanto

evidenziato dall’indagine sismica, oltre che dalle stratigrafie di

pozzo secondo cui i vari orizzonti grossolani risulterebbero

comunque frammisti a livelli pelitici in corrispondenza dei quali la

permeabilità diminuisce in modo netto.

Le litostratigrafie dei pozzi mostrano corpi acquiferi

importanti impostati in strati prevalentemente ghiaiosi, che si

collocano alle profondità di circa 50 55 m, 60 70 m, 80 m e 100

m dal p.c., sfruttati per vari usi sia civili che irriguo-produttivi che,

attingendo da falde profonde non influenzate dalle attività

antropiche in superficie, possono considerarsi in condizioni di

sicurezza nei confronti di eventuali fenomeni di inquinamento

19

risultando modesta l’infiltrazione dalla superficie a causa della

presenza interposta di terreni fini, acquitardi, a bassa permeabilità.

L’esistenza di varie falde è comprovata dalle piezometrie

dei pozzi posti in zone limitrofe che presentano una diversa

soggiacenza, ovvero differenti profondità del livello dell’acqua, e

ciò si spiega ammettendo la captazione di falde diverse con valori

di pressione di risalita differenti; anche i caratteri idrochimici

dimostrano, sebbene in modo non determinante, una

differenziazione tra i livelli superficiali e quelli più profondi.

Sebbene localmente il materiale di copertura possa

contenere interstrati relativamente più grossolani, limosi e

raramente limo sabbiosi, che possono contenere modeste falde

“sospese” a circolazione limitata sia arealmente che verticalmente e

a trasmissività ridotta, in relazione ai modesti spessori e alla

presenza di una abbondante matrice fine, e comunque non

interconnesse con l’acquifero principale più profondo, il suddetto

orizzonte argilloso impermeabile di copertura essendo

sostanzialmente continuo nell’area in studio costituisce un buon

presidio contro eventuali infiltrazioni dalla superficie, creando il

necessario isolamento e quindi sufficiente protezione dell’acquifero

stesso.

Per quanto riguarda poi la pericolosità, gli interventi

proposti non risultano impattanti trattandosi, peraltro, di tipologie

insediative già ampiamente presenti in area.

Su tali basi si può definire una stima qualitativa del rischio:

le significative condizioni di bassa vulnerabilità precedentemente

illustrate, incrociate con una pericolosità praticamente nulla

20

dell’intervento in previsione, portano all’identificazione di un

rischio potenziale già di per sé estremamente limitato che, in

campo reale, i fattori di mitigazione naturalmente presenti o

prevedibili possono determinarne in pratica il completo

annullamento.

Per quanto riguarda i fattori di mitigazione naturali presenti,

si ricorda la presenza interposta di terreni impermeabili che

differenziano in modo netto le varie falde e che in prima analisi

costituiscono una protezione alla percolazione profonda di vari

inquinanti, facendo si che gli acquiferi importanti sfruttati dai pozzi

della zona risultino in condizioni di sicurezza nei confronti di

eventuali fenomeni di inquinamento, nonché l’esistenza di un

adeguato franco di sicurezza rappresentato dall’orizzonte argilloso

superficiale che si rinviene tra il primo corpo acquifero ed il piano

campagna, anche in condizioni di massima escursione prevedibile

della falda stessa.

Si sottolinea inoltre che i primi pozzi costruiti per usi

domestici o agricoli captando la prima falda, di scarsissimo

interesse per un utilizzo intenso e prolungato, risultano spesso

asciutti, pertanto al fine di garantire una continuità di rifornimento

si emungono falde più profonde e protette, poste oltre i quaranta

metri e tali da non risentire delle attività antropiche in superficie.

L’approvvigionamento idrico pubblico è infatti garantito nel

Campo Acquifero Protetto di Via Panni (acquifero Secchia -

Tiepido) da un complesso di n° 5 pozzi denominati “B” dotati di

potenzialità idriche buone, che utilizzano falde poste a non meno di

50 m dal p.c.; la profondità media di emungimento non può quindi

21

comportare, di fatto, apprezzabili interferenze con il progetto

proposto (Allegato 5).

In relazione alla situazione litostratigrafica ed idrogeologica

descritta unitamente all’irrilevante pericolosità dell’intervento, per

quanto riguarda i rischi di inquinamento dell’acquifero principale

non si rilevano impedimenti alla realizzazione dell’intervento in

previsione potendo pertanto dichiarare l’idoneità tecnica del sito

alla destinazione urbanistica proposta, ovvero alle trasformazioni e

agli usi di progetto.

Dato che il comparto ricade entro i perimetri per la

protezione statica delle captazioni idropotabili a fini acquedottistici

individuati nelle tavole del PSC (PA1 - PA236) saranno

naturalmente attuate le prescrizioni contenute nelle norme del Testo

coordinato PSC-POC-RUE del Comune di Modena in cui si

definiscono le trasformazioni urbanistiche ed edilizie, le

trasformazioni d’uso e/o funzionali vietate e consentite, nonché le

caratteristiche della rete fognaria, le modalità di intervento e gli

accorgimenti da adottare per l’esecuzione di vani interrati e

fondazioni profonde a la tutela delle caratteristiche qualitative delle

falde intercettate, relativamente alle attività e trasformazioni

urbanistiche edilizie e d’uso consentite.

Per quel che concerne i presidi prevedibili con il progetto a

salvaguardia delle acque sotterranee si possono poi mettere in

campo opere mitigatrici per la riduzione dell’esposizione al rischio,

già di per sé estremamente contenuto, a carico dell’acquifero.

Per quanto riguarda le opere fondazionali, la situazione

litostratigrafica e geotecnica rilevata in sito è tale da consentire

22

l’adozione di fondazioni dirette per le tipologie edilizie in

previsione, escludendo quindi l’utilizzo di fondazioni profonde su

pali.

Gli interrati saranno realizzati su platee a perfetta tenuta o

con elementi di chiusura impermeabili a contatto con il suolo,

impedendo concretamente eventuali infiltrazioni nel sottosuolo.

I parcheggi pubblici e pertinenziali saranno

impermeabilizzati e dotati di reti di drenaggio e collettamento delle

acque meteoriche in grado di garantire adeguata protezione nei

confronti di sversamenti accidentali di sostanze inquinanti e di

dilavamento di inquinanti dal manto stradale.

Saranno inoltre attuati tutti i dispositivi previsti per la messa

in sicurezza degli scarichi dei reflui e dei collettori fognari a

servizio del nuovo insediamento, con reti di scarico separate per le

acque bianche e per le acque nere, che dovranno naturalmente

essere a perfetta tenuta e realizzate in modo tale da evitare al

massimo soluzioni di discontinuità curando particolarmente innesti

e pozzetti di ispezione.

23

5. MODELLO LITOSTRATIGRAFICO LOCALE E

MODELLAZIONE GEOTECNICA

Come anticipato (cap. 3) l’elaborazione dei valori di

resistenza all’infissione, caratteristici dei vari livelli del sottosuolo,

fornisce utili informazioni per il riconoscimento di massima della

litologia dei terreni attraversati sulla base del rapporto Rp/Rl (qc/fs)

fra la resistenza alla punta e la resistenza laterale (Rapporto di

Begemann 1965 – Raccomandazioni AGI) ovvero sulla base dei

valori di Rp e del rapporto Fr = Rl/Rp % (Schemertmann 1878).

Nelle tabelle seguenti, con relativa legenda, si riporta la

schematizzazione della successione stratigrafica oltre ai principali

parametri geotecnici delle varie unità litotecniche ottenuta

dall’elaborazione dei dati raccolti mediante correlazioni empiriche

con l’utilizzo di GeoStru software, suddividendo il terreno in strati

omogenei per caratteristiche litologiche e geotecniche.

LEGENDA Nr Numero progressivo strato

Prof Profondità strato (m)

Tipo Comportamento geotecnico C = Coesivo; I = Incoerente; CI= Coesivo-Incoerente

Cu Coesione non drenata (Kg/cm²)

Eu Modulo di defomazione non drenato (Kg/cm²)

Mo Modulo Edometrico (Kg/cm²)

G Modulo di deformazione a taglio (Kg/cm²)

OCR Grado di sovraconsolidazione

γ Peso unità di volume γ (t/m³)

Dr Densità relativa (%)

φ Angolo di resistenza al taglio (°)

Ey Modulo di Young (Kg/cm²)

W Modulo di Winkler (Kg/cm3)

24

PROVA N. 1 Profondità

strato

(m)

Rp

Media

(Kg/cm²)

Rl

Media

(Kg/cm²)

Comportamento

geotecnico

Descrizione

2,60 37,3 1,5 Coesivo Argilla apparentemente sovraconsolidata

5,80 15,8 1,0 Coesivo Argilla inorganica compatta

12,80 27,7 1,6 Coesivo Argilla inorganica molto compatta

14,00 235,2 0,6 Incoerente Ghiaie addensate con sabbie dense

PROVA N. 2 Profondità

strato

(m)

Rp

Media

(Kg/cm²)

Rl

Media

(Kg/cm²)

Comportamento

geotecnico

Descrizione

2,40 38,9 1,8 Coesivo Argilla apparentemente sovraconsolidata

5,80 16,4 1,0 Coesivo Argilla inorganica compatta

12,80 28,5 1,7 Coesivo Argilla inorganica molto compatta

14,00 248,6 0,6 Incoerente Ghiaie addensate con sabbie dense

PROVA N. 3 Profondità

strato

(m)

Rp

Media

(Kg/cm²)

Rl

Media

(Kg/cm²)

Comportamento

geotecnico

Descrizione

2,80 32,7 1,4 Coesivo Argille - Limi argillosi apparentemente

sovraconsolidati

6,80 16,2 0,9 Coesivo Argilla inorganica compatta

13,00 29,0 1,5 Coesivo Argilla e argilla limosa molto compatta

14,00 261,9 0,6 Incoerente Ghiaie addensate con sabbie dense

PROVA N. 4 Profondità

strato

(m)

Rp

Media

(Kg/cm²)

Rl

Media

(Kg/cm²)

Comportamento

geotecnico

Descrizione

1,80 39,5 1,7 Coesivo Argille - Limi argillosi apparentemente

sovraconsolidati

6,00 16,0 1,1 Coesivo Argilla inorganica compatta

13,20 29,5 1,7 Coesivo Argilla inorganica molto compatta

14,00 301,9 0,5 Incoerente Ghiaie addensate con sabbie dense

STIMA PARAMETRI GEOTECNICI CPT 1 Nr. Prof. Tipo Cu Eu Mo G OCR γ Dr φ Ey W

1 2,60 C 1,86 1389,29 74,60 255,55 >9 2,08 -- -- -- 3.5

2 5,80 C 0,79 562,07 48,13 151,20 8,74 1,92 -- -- -- 2

3 12,80 C 1,39 970,41 55,40 213,07 6,07 2,02 -- -- -- 3

4 14,00 I -- -- 352,80 787,24 1,41 1,90 77,78 38,59 470,40 12 - 15

25

STIMA PARAMETRI GEOTECNICI CPT 2 Nr. Prof. Tipo Cu Eu Mo G OCR γ Dr φ Ey W

1 2,40 C 1,95 1450,11 77,80 262,19 >9 2,08 -- -- -- 3.5

2 5,80 C 0,82 585,42 47,74 154,68 8,99 1,93 -- -- -- 2

3 12,80 C 1,42 1000,48 57,00 216,80 6,45 2,02 -- -- -- 3

4 14,00 I -- -- 372,90 814,35 1,35 1,90 79,70 38,88 497,20 12 - 15

STIMA PARAMETRI GEOTECNICI CPT 3 Nr. Prof. Tipo Cu Eu Mo G OCR γ Dr φ Ey W

1 2,80 C 1,64 1216,07 65,40 235,80 >9 2,05 -- -- -- 3.5

2 6,80 C 0,81 572,73 47,89 153,52 6,87 1,93 -- -- -- 2

3 13,00 C 1,45 1014,85 58,00 219,12 5,35 2,02 -- -- -- 3

4 14,00 I -- -- 392,85 840,70 1,31 1,90 81,34 39,12 523,80 12 - 15

STIMA PARAMETRI GEOTECNICI CPT 4 Nr. Prof. Tipo Cu Eu Mo G OCR γ Dr φ Ey W

1 1,80 C 1,98 1474,84 79,00 264,65 >9 2,09 -- -- -- 3.5

2 6,00 C 0,80 572,06 48,02 152,36 >9 1,93 -- -- -- 2

3 13,20 C 1,48 1035,91 59,00 221,42 6,25 2,03 -- -- -- 3

4 14,00 I -- -- 452,85 916,97 1,20 1,90 86,08 39,83 603,80 12 - 15

Dalla lettura incrociata dei risultati ottenuti con l’indagine

sismica e le prove penetrometriche statiche, unitamente alla

conoscenza globale dei terreni presenti in zona desunta dalla

bibliografia ed in particolare dalle stratigrafie di pozzo (Allegato

5), supportata da altre campagne geognostiche effettuate nelle

vicinanze, al di sotto del coltivo si è evidenziata la presenza di N. 4

unità litotecniche:

UNITÀ A da 0.60 m a 1.8/2.8 m

Terreni naturali in posto, asciutti, coesivi, costituiti da

litologie fini e finissime di natura argillosa e argilloso-limosa,

apparentemente sovraconsolidati per essicazione ed interessati

dagli apparati radicali, cui competono valori di Rpm superiori a 30

kg/cm2.

26

UNITÀ B da 1.8/2.8 m a 5.8/6.8 m

Terreni naturali fini e finissimi, prevalentemente asciutti,

coesivi, costituiti sostanzialmente da argille ed argille debolmente

limose, a discreta consistenza, cui competono valori di Rpm pari a

16 kg/cm2 e valori di VS dell’ordine dei 170 m/s.

UNITÀ C da 5.8/6.8 m a 13/14 m

Terreni naturali fini e finissimi, coesivi, costituiti da argille e

argille limose, molto compatte, cui competono valori di Rpm

generalmente pari o superiori a 28 kg/cm2 e valori di VS superiori a

200 m/s; locale presenza di limi sabbiosi in sottili intercalazioni.

UNITÀ D da 13/14 m a 36 m

Terreni naturali grossolani, saturi, incoerenti, addensati

caratterizzati da valori di NSPT generalmente superiori a 50

colpi/piede, rappresentati da ghiaie da arrotondate a sub-angolari

con diametro massimo dei ciottoli di 3 ÷ 5 cm, in abbondante

matrice fine per lo più limosa e sabbiosa di colore da grigio-

nocciola a grigio, mediamente addensata.

La presenza di tale orizzonte ghiaioso arealmente continuo e

di spessore geotecnicamente significativo sede di falda idrica in

pressione intercettato con tutte le prove penetrometriche, è stata

confermata dall’indagine sismica che ha registrato un netto

aumento di velocità delle onde S oltre intorno ai 14 m dal p.c.,

rilevandosi valori di VS in profondità anche dell’ordine dei 500

m/s.

Rimandando all’apposito rapporto tecnico l’analisi

dettagliata dei risultati ottenuti per l’intero spessore indagato

27

(Allegato 6), si riporta di seguito la tabella relativa ai n. 10 livelli

identificati nei primi 30 m dal p.c.

Sulla base di quanto esposto, da un punto di vista litologico

e geotecnico i depositi che costituiscono il primo sottosuolo del

comparto presentano quindi caratteristiche favorevoli per la

progettazione dell’intervento risultando consistenti e omogenei, e

tali quindi da poter affrontare normali problematiche fondazionali.

Da un punto di vista idrogeologico locale i terreni rilevati

sono classificabili come depositi alluvionali di origine fluviale da

poco permeabili (coesivi), che rappresentano i primi 13/14 m circa

dal p.c., a permeabili (granulari-incoerenti).

Al termine dell’esecuzione delle prove penetrometriche nei

fori di sondaggio non si è rilevata presenza d’acqua al di sopra

della quota di 5 m circa dal p.c., ovvero il livello statico misurato

28

in questa stagione risulta ad una profondità tale da non interagire

con gli interrati, le strutture fondali e i relativi scavi,

verosimilmente neppure considerando la massima escursione

prevedibile.

L’organizzazione dei movimenti di terra dovrà comunque

essere eseguita in maniera tale da creare condizioni morfologiche

stabili per il terreno, ovvero sarà opportuno valutare

preventivamente e garantire la stabilità delle pareti di scavo anche

in presenza di sollecitazione sismica.

Agli effetti fondazionali si ritiene che il complesso edilizio

possa essere sicuramente dotato di fondazioni dirette del tipo a

platea che, assenza di ogni riferimento progettuale, si consiglia di

dimensionare facendo affidamento ad una portanza, in termini di

tensioni ammissibili, dell’ordine di 1.4 kg/cm2 relativamente ad

altezze di imposta entro i primi 3.0 ÷ 3.5 m dall’attuale p.c., valore

che andrà naturalmente verificato in riferimento alle nuove norme

vigenti.

Relativamente all’esecuzione di eventuali giunti, si

raccomanda di realizzare unità strutturali omogenee per quanto

concerne impegno strutturale, carichi trasmessi in fondazione e

naturalmente quota di imposta.

Le operazioni di scavo dell’interrato e relative fondazioni

dovranno essere dirette in cantiere da un tecnico specifico per la

verifica in corso d’opera delle condizioni geotecniche assunte in

questa sede.

29

5. SISMICITÀ NCT2008

5.1 Riferimenti normativi ed aspetti sismici locali

In base all’O.P.C.M. del 20.03.2003 n. 3274 “Primi

elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica

del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in

zona sismica” e successive modifiche (O.P.C.M. del 02.10.2003 n.

3316 e O.P.C.M. del 03.05.2005 n. 3431) e all’O.P.C.M. del

28.04.2006 n. 3519, si definiscono i criteri generali per

l’individuazione delle zone sismiche.

Nella precedente classificazione (Decreti fino al 1984) il

Comune di Modena non rientrava negli elenchi delle località

sismiche; risultava poi, secondo la proposta del GdL del 1998,

inserito in III° categoria.

La nuova classificazione sismica colloca il territorio

comunale in zona 3 a sismicità medio-bassa (Fig. 1).

Fig. 1: Mappa della riclassificazione sismica della RER – OPCM N. 3274/03

Le zone 1, 2 e 3 possono essere suddivise in sottozone

caratterizzate da valori di ag intermedi intervallati da valori non

minori di 0,025 g.

30

Zona Accelerazione con

probabilità di superamento

del 10% in 50 anni

[ag]

Accelerazione orizzontale massima

convenzionale di ancoraggio dello

spettro di risposta elastico

[ag]

1 0,25 < ag ≤ 0,35 g 0,35 g

2 0,15 < ag ≤ 0,25 g 0,25 g

3 0,05 < ag ≤ 0,15 g 0,15 g

4 ≤ 0,05 g 0,05 g

Con l’operatività a decorrere dal 23 ottobre 2005 delle

“Norme Tecniche per le Costruzioni”, di cui al D.M. 14.09.2005,

prendeva avvio una fase di prima applicazione della durata di 18

mesi durante i quali era data la facoltà agli interessati di applicare

31

la normativa previgente sulla medesima materia, di cui alla legge n.

1086/71 e alla legge 64/1974 e ai relativi decreti di attuazione.

La Regione Emilia Romagna, con deliberazione della

Giunta Regionale n. 1677/2005, forniva intanto le prime

indicazioni applicative in merito al DM sovra citato.

Fig. 2

Alla OPCM 3519/2006, concernente i “Criteri generali per

l’individuazione delle zone sismiche e per la formazione e

aggiornamento degli elenchi delle medesime zone”, è allegata una

cartografia nazionale di riferimento (Fig. 2) in cui si individuano le

4 zone caratterizzate da quattro diversi valori di accelerazione (ag)

orizzontale massima convenzionale su suolo rigido di tipo A (VS,30

> 800 m/s) con probabilità di superamento del 10% in 50 anni, ai

quali ancorare lo spettro di risposta elastico; al Comune di Modena

32

è attribuito un valore di pericolosità sismica compreso tra 0,150 e

0,175.

In data 5 marzo 2008 entrano in vigore le nuove NTC

emanate con il DM 14 gennaio 2008 “Approvazione delle nuove

norme tecniche per le costruzioni”, che sostituiscono quelle

approvate con il DM 14 settembre 2005 e che dal 1° luglio 2009

costituiscono quindi l’unica normativa di riferimento per la

progettazione, le cui istruzioni applicative sono indicate dalla

Circolare Ministeriale n. 617 del 2 febbraio 2009.

Il D.M. 14.01.2008 prevede anche un coefficiente di

amplificazione topografica ST variabile da 1.0 a 1.4 che tiene conto

della particolare ubicazione del sito in relazione alla sua

configurazione morfologico/geometrica, ovvero prevede una

classificazione dei terreni distinti nelle quattro categorie

identificate nella tabella di seguito riportata, da considerarsi nella

definizione dell’azione sismica se di altezza maggiore di 30 metri.

Categoria Caratteristiche della superficie topografica Fattore di

amplificazione ST

T1 Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati

con inclinazione media i ≤ 15°

1.0

T2 Pendii con inclinazione media i > 15° 1.2

T3 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che

alla base e inclinazione media 15° ≤ i ≤ 30°

1.2

T4 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che

alla base e inclinazione media i > 30°

1.4

Prescrive poi che le azioni sismiche su ciascuna struttura

siano valutate in relazione ad un periodo di riferimento Vr, ricavato

moltiplicando la vita nominale dell’opera VN per il coefficiente

d’uso CU, definito al variare della classe d’uso dell’opera stessa e

stabilisce che gli stati limite, sia di esercizio (Stato Limite di

33

Operatività-SLO e Stato Limite di Danno-SLD) sia ultimi (Stato

Limite di salvaguardia della Vita-SLV e Stato Limite di Collasso-

SLC), siano individuati riferendosi alle prestazioni della

costruzione nel suo complesso.

VITA NOMINALE DELL'OPERA (DA N.T.C. 2008)

CLASSI D'USO DELLE COSTRUZIONE (DA N.T.C. 2008)

COEFFICIENTI D'USO (DA N.T.C. 2008)

Tra le prescrizioni relative ai terreni di fondamentale

importanza è che il sito di costruzione ed i terreni in esso presenti

risultino esenti da rischi di instabilità di pendii e di cedimenti

permanenti causati da fenomeni di liquefazione o eccessivo

addensamento in caso di terremoto.

34

Ai fini della definizione dell’azione sismica di progetto, si

rende necessario valutare l’effetto della risposta sismica locale

mediante studi specifici, in assenza dei quali si può fare riferimento

ad un approccio semplificato che si basa sull’individuazione di

categorie di sottosuolo di riferimento.

La classificazione si effettua in base ai valori della velocità

equivalente di propagazione VS,30 delle onde di taglio nei primi 30

m sotto il piano di posa della fondazione la cui misura diretta, come

definito nelle NTC, è fortemente raccomandata.

Ni i

iS

V

hV

,1

30

30

dove hi e Vi indicano lo spessore (in metri) e la velocità

delle onde di taglio dello strato i-esimo, per un totale di N strati

presenti nei 30 m superiori.

Nei casi in cui non sia disponibile, la classificazione può

essere effettuata in base ai valori del numero equivalente di colpi

della prova penetrometrica dinamica (Standard Penetration Test)

NSPT,30 nei terreni prevalentemente a grana grossa e della resistenza

non drenata equivalente media cu,30 nei terreni prevalentemente a

grana fina.

Si individuano 7 categorie di suolo, denominate A-B-C-D-E

e S1 - S2, in cui suddividere i terreni di imposta:

35

A Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di VS,30 >

800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, 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, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale

miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di VS,30

compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero resistenza penetrometrica NSPT,30 > 50 nei

terreni a grana grossa, o coesione non drenata cu,30 > 250 kPa nei terreni a grana fine).

C Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensate, o terreni a grana fine

mediamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale

miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di VS,30

compresi tra 180 e 360 m/s (ovvero 15 < NSPT,30 < 50 nei terreni a grana grossa, 70 <

cu,30 <250 kPa nei terreni a grana fine).

D Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fine

scarsamente consistenti, con spessori superiori ai 30 m, caratterizzati da un graduale

miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di VS,30 < 180

m/s (ovvero NSPT,30 < 15 nei terreni a grana grossa, cu,30 < 70 kPa nei terreni a grana

fine).

E Profili di terreno costituiti da strati superficiali alluvionali, con valori di VS,30 simili a

quelli dei tipi C o D e spessore compreso tra 5 e 20 m, giacenti su di un substrato di

materiale più rigido con VS,30 >800 m/s.

Per terreni aventi caratteristiche meccaniche più scadenti di

quelli di cui alle categorie D ed E, o appartenenti alle ulteriori

categorie S1 e S2 di seguito elencate, le NTC2008 richiedono

specifici studi per la definizione delle azioni sismiche,

particolarmente nei casi in cui la presenza di terreni suscettibili di

liquefazione e/o di argille d’elevata sensibilità possa comportare

fenomeni di collasso del terreno.

S1 Depositi di terreni caratterizzati da valori VS,30 < 100 m/s (ovvero 10 <cu,30 <20 kPa),

che includono uno strato di almeno 8 m di terreni a grana fine di bassa consistenza,

oppure che 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.

36

La determinazione delle azioni sismiche, che costituisce una

delle principali novità del nuovo testo normativo (allegati A e B)

non avviene più, come in passato, per mezzo del concetto di “Zone

Sismiche”, poiché si sa che all’interno di un medesimo comune

possono esserci effetti sismici diversi, in dipendenza di vari

complessi fenomeni geo-sismo-tettonici ed a prescindere dagli

effetti dovuti al tipo di sottosuolo, già tenuti in conto dal soil factor

S (numero che può amplificare le azioni sismiche a causa degli

effetti stratigrafici e topografici).

Inoltre, anche la conoscenza di eventi sismici remoti

consente di stimare meglio le accelerazioni di picco al suolo (ag,

accelerazione orizzontale massima del terreno espressa in g/10) i

fattori amplificativi degli spettri (Fo, valore massimo del fattore di

amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale,

adimensionale) ed i periodi (T*c, periodo di inizio del tratto a

velocità costante dello spettro di accelerazione orizzontale,

espresso in secondi) relativi a ciascun possibile sito, ovvero i tre

parametri da cui discende forma e intensità dello spettro di risposta

di progetto usato nella determinazione delle azioni sismiche, una

volta definito il tipo e la classe d’uso della costruzione proposta.

Dato poi che le forze sismiche sulla struttura dipendono a

loro volta dallo spettro di risposta, ne deriva che le stesse cambiano

a seconda di come vengono determinati i tre parametri, per un

totale di ben 10751 valori corrispondenti ad altrettanti punti

disseminati in modo omogeneo sul territorio nazionale, con maglia

elementare di riferimento grosso modo quadrata con lato di 5,5 Km

circa (ad esclusione delle isole - tranne Sicilia, Procida, Ischia e

37

Capri - per le quali con analoga metodologia e convenzioni sono

riportati parametri spettrali costanti per tutto il territorio in tabella 2

dell’allegato B).

Vengono forniti i valori dei parametri di pericolosità

sismica necessari alla progettazione, per ciascuno dei nodi della

griglia e per 9 valori del periodo di ritorno (tra i 30 e i 2.475 anni),

ovvero una volta definite le coordinate del sito in base all’allegato

A si calcolano i parametri spettrali, relativi ad un particolare tempo

di ritorno, con la media pesata dei 4 punti della griglia di

accelerazioni (allegato B Tabella 1) che comprendono il sito in

esame per ognuno dei quattro stati limite previsti dalla norma.

La stima della pericolosità sismica, intesa come

accelerazione massima orizzontale su suolo rigido (VS,30 ˃ 800

m/s), passa quindi dal vecchio criterio “Zona dipendente”, ove

l’accelerazione di base ag derivava dalla zona sismica di

appartenenza del Comune in cui ricadeva il sito, senza considerare

l’incremento dovuto ad effetti locali dei terreni di cui si tiene conto

invece con il nuovo approccio “Sito dipendente”.

Con il D.M. 14.01.2008 si viene infatti a scollegare la

classificazione sismica del territorio dalla determinazione

dell’azione sismica di progetto, mentre rimane il riferimento per la

trattazione delle problematiche tecnico-amministrative connesse

con la stima della pericolosità sismica.

Nell’allegato A si richiede che il calcolo dei parametri

spettrali necessari per la definizione dell’azione sismica di progetto

venga effettuato direttamente per il sito in esame, utilizzando le

informazioni disponibili nel reticolo di riferimento riportato nella

38

Tabella 1 dell’allegato B del D.M. 14.01.2008; stabilito quale sia il

periodo di ritorno dell’evento sismico relativo allo stato limite di

interesse, per la costruzione allo studio, occorre verificare quale

livello di intensità sismica corrisponda a quel periodo di ritorno nel

luogo geografico su cui sorgerà la costruzione.

Ai fini della normativa, l’azione sismica è quindi

caratterizzata da 3 componenti transazionali, due orizzontali e una

verticale, da considerarsi tra di loro indipendenti che possono

essere descritte mediante accelerazione massima attesa in

superficie, accelerazione massima e relativo spettro di risposta

atteso in superficie, accelerogrammi.

Lo spettro di risposta elastica in accelerazione è espresso da

una forma spettrale riferita a uno smorzamento del 5%, moltiplicata

per l’accelerazione orizzontale massima ag su sito di riferimento

rigido orizzontale; lo spettro di risposta elastico orizzontale è

definito in base al valore dell’accelerazione ag relativa alla zona

indagata, moltiplicata per un coefficiente S che tiene conto della

categoria di sottosuolo e delle condizioni topografiche.

Per un determinato sito il moto sismico è quindi definito da

uno spettro di risposta elastico la cui espressione dipende

dall’accelerazione orizzontale massima al sito (ag), dal valore

massimo di accelerazione dello spettro orizzontale (Fo) e dal

periodo d’inizio del tratto a velocità costante dello spettro di

accelerazione orizzontale (T*c), tramite opportuni coefficienti

numerici che variano a seconda delle coordinate del sito, della vita

di riferimento della struttura e della probabilità di superamento

della vita di riferimento.

39

In base alla categoria di appartenenza del terreno, le NTC

2008 definiscono un coefficiente di amplificazione stratigrafica SS

da applicare alle componenti orizzontali dell’azione sismica, oltre

ad un coefficiente CC per il calcolo del periodo di controllo TC

corrispondente all’inizio del tratto a velocità costante dello spettro

di risposta elastico in accelerazione; in particolare il periodo TC è

calcolato come prodotto di CC per il periodo T*c ottenuto dallo

studio di pericolosità sismica del sito specifico.

Poiché tale valore è relativo al bedrock per definire il valore

di ag in superficie si calcola il fattore SS, tipico dell’area e che

dipende dalla categoria del suolo di fondazione; a titolo di esempio,

per i terreni in esame si è definita una categoria di suolo di

fondazione di tipo C pertanto:

SS = 1.70 – (0.6 x Fo x ag/g)

CC = 1.05 x (T*c) – 0.33

In merito agli aspetti topografici il sito ricade in categoria

T1 (superficie pianeggiante con inclinazione media ≤ 15°) alla

quale è associato un coefficiente di amplificazione topografica ST

pari a 1.0.

Sulla base della collocazione del sito (latitudine,

longitudine) e delle caratteristiche della costruzione (tipo, classe

d’uso, vita nominale, ecc.) si ottengono i relativi parametri di

pericolosità sismica da cui calcolare, ai sensi del D.M. 14.01.2008,

gli spettri di risposta rappresentativi delle componenti orizzontali e

verticali delle azioni sismiche di progetto per il sito in esame.

Per quanto riguarda l’aspetto macrosismico della zona (Fig.

3) dallo studio effettuato da D. Molin, M. Stucchi e G. Valensise

40

(1996) per il Dipartimento di Protezione Civile, realizzato

utilizzando la banca dati del GNDT e il Catalogo dei Forti

Terremoti Italiani di ING/SGA, si nota che il Comune di Modena

presenta un’intensità macrosismica I max pari a 8.

Fig. 3

La relativa la storia sismica determinata con il DBMI04

(Stucchi et alii., 2007), il database delle osservazioni

macrosismiche dei terremoti italiani utilizzate per la compilazione

del catalogo parametrico CPTI04, compare nella tabella di seguito

riportata.

41

Seismic history of Modena

[44.647, 10.925]

Total number of earthquakes: 110

Effects

Is Anno Me Gi Or Area epicentrale Studio nMDP Io Mw

8 -91 Modena-Reggio Emilia CFTI 3 8 5.66

F 1117 01 03 13 Veronese CFTI 85 9-10 6.49

7 1222 12 25 11 Basso bresciano CFTI 40 8-9 6.05

7-8 1249 09 00 16 30 Modena CFTI 4 6-7 5.03

F 1323 02 25 19 Bologna CFTI 5 5-6 4.63

3 1349 09 09 Viterbese-Umbria CFTI 15 8-9 5.91

7 1399 07 20 23 Modenese CFTI 6 7 5.40

F 1433 05 04 08 05 Bologna CFTI 5 6 5.03

NR 1438 06 11 20 Parmense CFTI 12 8 5.62

3-4 1455 12 20 20 45 Media valle del Reno CFTI 7 7 5.18

NR 1465 04 06 21 30 VERONA DOM 11 5-6 4.63

NR 1465 04 15 14 40 Reggio Emilia CFTI 6 6-7 5.03

6 1474 03 11 20 30 MODENA DOM 12 6 4.89

7-8 1501 06 05 10 Appennino modenese CFTI 19 8-9 5.85

6 1505 01 03 02 Bologna CFTI 31 7 5.47

4-5 1511 03 26 14 40 Slovenia CFTI 66 9 6.51

3-4 1522 10 05 08 CREMONA DOM 7 5-6 4.63

4-5 1542 06 13 02 15 Mugello CFTI 47 9 5.91

6 1547 02 10 13 20 Reggio Emilia CFTI 13 7 5.21

F 1561 11 24 01 25 Ferrara CFTI 5 5-6 4.63

4 1570 11 17 19 10 Ferrara CFTI 60 7-8 5.48

NR 1591 05 24 REGGIO EMILIA DOM 4 6 4.83

F 1608 01 06 REGGIO EMILIA DOM 2 6 4.83

4 1624 03 18 19 45 Argenta CFTI 17 7-8 5.43

NR 1628 11 04 15 15 PARMA DOM 8 7 5.17

5-6 1660 MODENA DOM 1 5-6 4.63

7 1671 06 20 RUBIERA DOM 13 7 5.34

4 1781 04 04 FAENTINO DOM 78 9 5.84

4-5 1806 02 12 NOVELLARA DOM 28 7 5.26

4-5 1810 12 25 00 45 NOVELLARA DOM 33 7 5.28

5 1811 07 15 22 44 SASSUOLO DOM 21 7 5.24

4 1818 12 09 18 52 LANGHIRANO DOM 27 7-8 5.57

3 1828 10 09 02 20 Valle dello Staffora CFTI 105 7-8 5.67

4-5 1831 09 11 18 15 Reggiano CFTI 24 7-8 5.48

7 1832 03 13 03 30 Reggiano CFTI 93 7-8 5.59

3 1834 02 14 13 15 ALTA LUNIGIANA DOM 101 8-9 5.64

3 1834 07 04 00 35 ALTA LUNIGIANA DOM 21 6-7 5.14

4-5 1834 10 04 19 Bologna CFTI 10 5-6 4.63

4 1837 04 11 16 50 ALPI APUANE DOM 50 9-10 5.65

NR 1841 10 15 22 SANGUINETTO DOM 19 6 4.83

6 1850 09 18 06 10 MODENA DOM 7 6 4.83

3 1855 07 25 12 Vallese CFTI 52 8-9 5.81

F 1857 02 01 PARMENSE DOM 22 6-7 5.26

4 1864 03 15 ZOCCA DOM 13 6-7 5.03

6 1869 06 25 VERGATO DOM 16 7-8 5.32

4 1870 10 30 MELDOLA DOM 27 8 5.59

2-3 1873 03 12 20 04 Marche meridionali CFTI 196 8 5.88

5 1873 05 16 19 35 REGGIANO DOM 15 6-7 5.13

5 1873 06 29 03 58 Bellunese CFTI 199 9-10 6.33

Earthquake occurred:

42

Effects

Is Anno Me Gi Or Area epicentrale Studio nMDP Io Mw

5 1873 09 17 LIGURIA ORIENTALE DOM 68 6-7 5.52

F 1874 10 07 IMOLESE DOM 60 7 4.99

3 1881 01 24 16 04 Bolognese CFTI 30 6-7 5.14

F 1885 02 26 20 48 SCANDIANO DOM 78 6 5.22

5 1886 10 15 02 20 COLLECCHIO DOM 44 6 4.83

4-5 1887 02 23 05 21 50 Liguria occidentale CFTI 1515 9 6.29

4-5 1891 06 07 01 06 14 Valle d'Illasi CFTI 403 8-9 5.71

3 1892 01 05 GARDA OCC. DOM 100 6-7 4.96

RS 1894 11 27 FRANCIACORTA DOM 168 6-7 4.95

3 1898 03 04 CALESTANO DOM 260 6-7 5.07

2 1899 06 26 23 17 22 Valle del Bisenzio CFTI 134 7 5.09

3 1901 10 30 14 49 58 Salo' CFTI 191 8 5.67

NF 1903 07 27 03 46 LUNIGIANA DOM 79 7 5.15

4 1904 02 25 18 47 50 Reggiano CFTI 62 6 5.13

4 1904 06 10 11 15 28 Frignano CFTI 96 6 5.08

NF 1904 11 17 05 02 PISTOIESE DOM 204 7 5.18

RS 1905 11 26 IRPINIA DOM 136 7 5.32

RS 1907 04 25 04 52 BOVOLONE DOM 136 6 4.94

RS 1908 03 15 07 50 CRESPADORO DOM 25 6 5.01

3-4 1908 06 02 22 30 FRIGNANO DOM 18 4-5 4.69

5 1909 01 13 00 45 BASSA PADANA DOM 799 6-7 5.53

RS 1909 08 25 00 22 MURLO DOM 283 7-8 5.40

2 1911 02 19 07 18 30 Romagna meridionale CFTI 185 7 5.38

RS 1911 09 13 22 29 CHIANTI DOM 103 7 5.14

RS 1914 10 26 03 45 TAVERNETTE DOM 67 7 5.36

5 1914 10 27 09 22 GARFAGNANA DOM 618 7 5.79

4 1915 01 13 06 52 AVEZZANO DOM 1040 11 6.99

4 1915 10 10 23 10 REGGIO EMILIA DOM 30 6 5.01

3 1916 05 17 12 50 Alto Adriatico CFTI 130 8 5.85

5 1916 08 16 07 06 14 Alto Adriatico CFTI 256 8 5.92

4 1918 11 10 15 12 28 Appennino romagnolo CFTI 95 8 5.79

5 1919 06 29 15 06 13 Mugello CFTI 267 9 6.18

5-6 1920 09 07 05 55 40 Garfagnana CFTI 638 9-10 6.48

6 1923 06 28 15 12 FORMIGINE DOM 22 6 5.21

3 1926 01 01 18 04 03 Slovenia CFTI 63 7-8 5.71

4 1928 06 13 08 CARPI DOM 35 6-7 4.85

5-6 1929 04 20 01 09 46 Bolognese CFTI 628 7 5.55

4 1931 06 10 17 02 MODENESE DOM 14 4 4.84

3 1934 06 13 09 06 BORGO VAL DI TARO DOM 29 6 5.22

4 1936 10 18 03 10 BOSCO CANSIGLIO DOM 267 9 5.90

4-5 1937 12 10 18 04 APPENNINO MODENESE DOM 28 6-7 5.42

5 1939 10 15 14 05 GARFAGNANA DOM 62 6-7 5.20

3 1951 05 15 22 54 LODIGIANO DOM 126 6-7 5.24

3 1957 08 27 11 54 ZOCCA DOM 58 6 5.06

NF 1965 11 09 15 35 ALTA V. SECCHIA DOM 32 5 5.01

4 1967 12 30 04 19 BASSA PADANA DOM 40 6 5.36

5 1971 07 15 01 33 23 Parmense CFTI 228 7-8 5.61

4 1972 10 25 21 56 PASSO CISA DOM 198 5 4.95

4-5 1976 05 06 20 FRIULI DOM 770 9-10 6.43

4 1976 09 15 09 21 18 Friuli CFTI 54 8-9 5.92

NF 1980 11 23 18 34 52 Irpinia-Basilicata CFTI 1317 10 6.89

6 1983 11 09 16 29 52 Parmense CFTI 835 6-7 5.10

NF 1984 04 29 05 02 59 GUBBIO/VALFABBRICA DOM 709 7 5.68

2-3 1986 12 06 17 07 19 BONDENO DOM 604 6 4.56

6 1987 05 02 20 43 53 REGGIANO DOM 802 6 5.05

3 1995 08 24 17 27 33 APPENNINO BOLOGNESE INGVAM 56 6 4.67

2-3 1995 10 10 06 54 22 LUNIGIANA INGVAM 341 7 5.04

5-6 1996 10 15 09 55 60 CORREGGIO INGVAM 135 7 5.44

3 1997 09 26 09 40 25 Appennino umbro-march. CFTI 869 8-9 6.05

3 1998 03 26 16 26 17 APPENNINO UMBRO-MARCH. BMING 408 6 5.33

4 1999 07 07 17 16 13 FRIGNANO INGVAM 32 5 4.73

Earthquake occurred:

43

5.2 Caratterizzazione sismica del sito di costruzione

Con il termine risposta sismica locale si intende l’insieme

delle modifiche che un moto sismico relativo ad una formazione

rocciosa di base (bedrock), posta ad una certa profondità del

sottosuolo, subisce attraversando gli strati di terreno sovrastanti

fino alla superficie.

Per giungere alla determinazione della risposta sismica

locale, un sito deve essere sottoposto a specifiche indagini di

dettaglio finalizzate alla definizione di tutte le proprietà puntuali

che lo caratterizzano, ovvero:

Stratigrafia delle formazioni superficiali con dettagliata

definizione dell’andamento dei contatti tra esse;

Profili di velocità delle onde sismiche trasversali e longitudinali

dentro le formazioni superficiali;

Caratteristiche meccaniche dei terreni delle formazioni

superficiali con particolare riferimento al loro comportamento

sotto l’azione di carichi ciclici e dinamici;

Morfologia di dettaglio dell’area.

Per gli studi di risposta sismica locale finalizzati alla

previsione delle azioni sismiche di progetto sui manufatti è

necessario caratterizzare il comportamento meccanico del terreno

mediante la determinazione dei parametri Vs (velocità delle onde di

taglio), G0 (modulo di taglio a piccole deformazioni), R (rigidità

sismica), Ed (modulo di elasticità dinamico) e a (amplificazione

sismica).

44

Dall’indagine sismica effettuata nell’area in esame, è stato

possibile derivare i seguenti parametri:

Velocità delle onde di taglio (Vs)

Modulo di taglio a piccole deformazioni:

2

0 )(Vsg

G t

dove:

t = peso di volume naturale; g = accelerazione di gravità (9.81 m/s2).

Modulo di elasticità dinamico:

)1(

)21()1(

VpEd

dove: Vp è la velocità delle onde longitudinali;

= è la densità del terreno;

= è il modulo di Poisson.

Rigidità sismica:

VsR t

definito come il prodotto della velocità per il peso su unità di volume del mezzo in cui si propaga l’onda, fornisce come risultato un parametro legato all’amplificazione sismica locale dove l’incidenza dei danni tende a diminuire con l’aumentare della rigidità sismica.

Frequenza e Periodo fondamentale dello strato:

H

Vsf

4

Vs

HT

4

dove: H= spessore dello strato; Vs = velocità delle onde di taglio.

45

Questi ultimi due parametri assumono un importante

significato dal punto di vista applicativo, dato che assimilando il

sottosuolo ad uno strato omogeneo equivalente forniscono una

prima indicazione dei campi di frequenza ove attendersi fenomeni

di amplificazione locale.

Densità del Modulo di Poisson VP VS gt g Go Ed R f T

Strato [%] [--] [m/s] [m/s] [kN/m3] [m/s2] [MPa] [MPa] [m/s*kN/m3] [Hz] [s]

h1 0,50 0,30 1482 176 17,310 9,80665 54,37 550,41 3038,03 20,48 0,0488

h2 0,55 0,35 1407 104 17,361 9,80665 19,23 482,31 1809,50 10,54 0,0949

h3 0,55 0,35 1481 172 17,483 9,80665 52,50 507,54 3000,08 15,31 0,0653

h4 0,55 0,35 1567 251 17,662 9,80665 113,70 537,12 4437,72 20,06 0,0499

h5 0,50 0,40 1656 332 17,878 9,80665 201,28 386,33 5940,51 24,00 0,0417

h6 0,50 0,25 1729 398 18,112 9,80665 292,68 720,50 7210,06 26,25 0,0381

h7 0,50 0,25 1719 388 18,112 9,80665 278,75 716,44 7036,38 23,57 0,0424

h8 0,55 0,20 1842 499 18,492 9,80665 469,21 911,86 9224,50 28,02 0,0357

h9 0,70 0,20 1845 501 18,492 9,80665 474,20 1162,09 9273,35 26,23 0,0381

h10 0,70 0,40 1967 612 18,838 9,80665 719,61 642,43 11529,88 29,94 0,0334

h11 0,70 0,40 1972 617 18,838 9,80665 731,79 644,13 11626,99 28,37 0,0353

h12 0,60 0,40 1975 620 18,838 9,80665 739,28 553,00 11686,35 26,88 0,0372

h13 0,65 0,40 1976 622 18,838 9,80665 742,15 599,43 11709,02 25,48 0,0392

h14 0,60 0,40 1976 622 18,838 9,80665 742,27 553,33 11710,01 8,06 0,1241

PARAMETRI MEDI

La Regione Emilia-Romagna, con delibera dell’Assemblea

legislativa del 02.05.2007 n. 112, fornisce i criteri per la

valutazione della risposta sismica locale e di microzonazione

sismica del territorio, disponendo che tali studi vengano condotti a

diversi livelli di approfondimento a seconda delle finalità e delle

applicazioni nonché a seconda degli scenari di pericolosità locale.

Al fine della valutazione della risposta sismica locale la

normativa regionale fornisce 3 terremoti di riferimento di cui si

riportano di seguito i 3 accelerogrammi relativi al sito in esame.

46

ACCELEROGRAMMA TERREMOTO RIFERIMENTO

000046xa_036023Modena.xy

-0.2

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0 5 10 15 20

Acce

lera

tio

n (g

)

Time (sec)

ACCELEROGRAMMA TERREMOTO RIFERIMENTO

000126xa_036023Modena.xy

-0.2

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0 5 10 15 20

Acce

lera

tio

n (g

)

Time (sec)

ACCELEROGRAMMA TERREMOTO RIFERIMENTO

000354xa_036023Modena.xy

-0.2

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0 5 10 15 20

Acce

lera

tio

n (g

)

Time (sec)

47

Sulla base poi del reticolo sismico di riferimento nazionale

sono stati calcolati, mediante apposito software (Fig. 4), i valori dei

parametri ag, F0 e TC* per i periodi di ritorno Tr associati a ciascun

periodo di ritorno di riferimento e stato limite.

Fig. 4: Punti della griglia utilizzati per il calcolo dei valori dei parametri

48

Successivamente, in relazione alla Categoria del Sottosuolo

ottenuta dal metodo di elaborazione MASW (categoria C) ed alla

Categoria Topografica (categoria T1), si sono determinati i

parametri riportati di seguito, riferiti sia agli stati limite di esercizio

sia agli stati limite ultimi, dove:

Ss: coefficiente di amplificazione stratigrafica;

Cc: coefficiente di correzione del valore di TC*;

ST: coefficiente di amplificazione topografica.

Da questi sono stati ricavati il coefficiente S, che tiene

conto della categoria di sottosuolo e delle condizioni stratigrafiche,

e i periodi caratteristici TB, TC e TD dello spettro di risposta in

accelerazione delle componenti orizzontali.

49

Di seguito sono riportati gli spettri di risposta della

componente orizzontale e verticale per la categoria di sottosuolo e

per la categoria di topografica determinati per il sito in oggetto per

lo Stato Limite di Salvaguardia della vita (SLV).

50

51

5.3 Modello geologico del sito

L’indagine sismica ha permesso di ricostruire un profilo

delle velocità sino a –35.80 m circa dal piano campagna, profondità

che non ha consentito di individuare la collocazione del substrato

sismico (bedrock convenzionale) caratterizzato da velocità

superiori a 800 m/sec che, in seguito ad una interpolazione lineare

effettuata in base al profilo di velocità ottenuto dall’indagine

MASW, è stato collocato ad una profondità di circa 100.80 m.

In termini sismo-stratigrafici per il sito di costruzione si può

assumere il seguente modello geologico:

da 0.00 a 2.14 m depositi costituenti lo strato aerato superficiale e

dai sottostanti terreni interessati dai sistemi vegetazionali,

apparentemente sovraconsolidati per essicazione;

da 2.14 a 14.01 m depositi costituiti prevalentemente da terreni fini

argilloso limosi, con rare e sottili intercalazioni sabbiose;

da 14.01 a 36.26 m depositi costituiti prevalentemente da ghiaie e

sabbie addensate, con presenza di falda idrica;

da 36.26 a 53.57 m depositi costituiti prevalentemente da argille

con intercalazioni di livelli limo sabbiosi;

da 53.57 a 100.80 m depositi costituiti prevalentemente da ghiaie e

sabbie addensate con presenza di falda idrica;

a 100.80 m da p.c. si attesta il bedrock convenzionale.

L’analisi delle condizioni di sito, ovvero dei fattori

scatenanti (pericolosità sismica di base - caratteristiche dei

terremoti attesi) e predisponenti (pericolosità sismica locale -

52

suscettibilità dei terreni) evidenzia sostanziali condizioni favorevoli

non ravvisandosi, per l’area in esame e per un suo significativo

intorno, particolari rischi di amplificazione degli effetti indotti da

un eventuale sisma.

La suscettibilità del terreno è stata valutata sulla base della

modellazione geologico-geotecnica d’insieme scaturita

dall’indagine in sito unitamente alla conoscenza globale dei terreni

presenti in zona desunta dalla bibliografia (litostratigrafie di pozzo)

e dall’esperienza acquisita supportata da varie campagne

geognostiche eseguite nelle vicinanze prese a riferimento (prove

penetrometriche statiche pesanti con punta meccanica, prove

penetrometriche statiche con punta elettrica e piezocono, sondaggi

a carotaggio continuo con prelievo di campioni indisturbati, prove

geotecniche di laboratorio e prove S.P.T., prove di dissipazione,

piezometri, prospezioni sismiche), che hanno permesso di accertare

in maniera sufficientemente esaustiva la variabilità spaziale e

verticale delle caratteristiche litostratigrafiche, geotecniche ed

idrogeologiche del deposito.

In riferimento a quanto esposto nelle sezioni precedenti, si

osserva che l’areale di indagine è posto in un contesto di media

pianura alluvionale di origine fluviale, stabile e consolidato, nel cui

ambito non sono rilevabili elementi geologico strutturali quali

fratture, faglie, sovrascorrimenti e pieghe.

In quanto agli aspetti legati all’evoluzione morfologica le

indagini condotte verificano, coerentemente al contesto di

ubicazione dell’area in studio, l’assenza di elementi di evoluzione

morfologica e/o di fenomeni erosivi di entità apprezzabile.

53

Le condizioni litostratigrafiche rilevate nell’ambito delle

profondità d’interesse progettuale ed illustrate in dettaglio nel

precedente capitolo evidenziano un assetto litostratigrafico

uniforme.

Trattandosi quindi di un’area di pianura stabile e

pianeggiante, caratterizzata da terreni nel loro complesso

consistenti cui competono valori di resistenza che possono definirsi

nella norma rispetto alla zona in cui si trovano, non interessati da

processi morfodinamici in atto e/o potenziali, non sussistono per il

sito in oggetto i presupposti per l’innesco dei principali fenomeni

da considerarsi nella valutazione della pericolosità sismica locale.

Ai sensi del DM 14.01.2008 punto 3.2.2. “Categoria di

suolo e condizioni topografiche” il profilo stratigrafico del suolo di

fondazione rientra in categoria C riferibile a “Depositi di terreni a

grana grossa mediamente addensati, o terreni a grana fine

mediamente consistenti, con spessori superiori a 30 m,

caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà

meccaniche con la profondità e da valori di VS,30 compresi tra 180

e 360 m/s (ovvero 15 < NSPT,30 < 50 nei terreni a grana grossa, 70

< cu,30 <250 kPa nei terreni a grana fine)”, essendosi calcolata una

VS,30 pari a 269 m/s (VS,30 max =242 m/s - VS,30 min = 296 m/s).

Dal momento che la norma stabilisce che la classificazione

deve riguardare i terreni al di sotto delle fondazioni, in funzione del

piano di posa delle fondazioni stesse la suddetta categoria rimane

inalterata collocando il piano di posa nell’intervallo tra 0 m 5 m

dall’attuale piano campagna (Allegato 6).

54

Si escludono quindi fenomeni di amplificazione locale per

cause topografiche (categoria T1 alla quale è associato un

coefficiente ST pari a 1.0) e, data la situazione litostratigrafica-

geotecnica-idrogeologica riscontrata, si esclude altresì l’insorgenza

di cedimenti permanenti post-sismici causati da fenomeni di

liquefazione conseguenti a sollecitazioni dinamiche o eccessivo

addensamento in caso di terremoto (densificazione).

Per eseguire modellazioni numeriche ai fini della

valutazione della risposta sismica locale, si è utilizzato il

programma EERA (Equivalent-linear Earthquake site Response

Analisys of Layered Soil Deposits), basato sul codice SHAKE per

quanto concerne le soluzioni relative alle propagazioni delle onde

di taglio.

Si tratta di un modello monodimensionale, in cui le cause

principali di amplificazione del moto sismico sono rappresentate

dal fenomeno di intrappolamento di onde S all’interno del deposito

favorito dal contrasto di impedenza fra terreno e basamento

55

roccioso, e dalla risonanza determinata dalla prossimità tra le

frequenze del moto al substrato e quelle naturali di vibrazione del

deposito; l’analisi è di tipo lineare equivalente che consiste

nell’esecuzione di una sequenza di analisi lineari complete con

aggiornamento successivo dei parametri di rigidezza e

smorzamento fino al soddisfacimento di un prefissato criterio di

convergenza.

Fundamental period (s) = 1,35

Average shear wave velocity (m/sec ) = 474,92

Total number of sublayers = 50

Layer

Number

Soil

Material

Type

Number of

sublayers

in layer

Thickness

of layer

(m)

Maximum

shear

modulus

Gmax (MPa)

Initial

critical

damping

ratio (%)

Total unit

weight

(kN/m3)

Shear

wave

velocity

(m/sec)

Location

and type of

earthquake

input motion

Location

of water

table

Depth at

middle of

layer

(m)

Vertical

effective

stress (kPa)

Surface 1 1 2 1,79 28,98 18,65 123 0,4 8,33

2 1 2 2,06 35,99 19,80 134 1,3 24,98

3 1 2 2,34 59,38 20,00 171 2,3 43,50

4 1 2 2,61 69,51 20,20 184 3,3 63,90

5 1 2 2,88 87,40 20,30 206 4,4 85,78

6 1 2 3,16 141,44 20,40 261 5,6 109,13

7 1 3 3,43 158,46 20,40 276 6,8 133,98

8 1 3 3,71 172,00 20,40 288 8,1 160,34

9 3 3 3,98 178,68 20,45 293 W 9,5 188,16

10 3 3 4,26 185,52 20,45 298 11,0 210,37

11 3 3 4,53 198,58 20,45 309 12,5 226,30

12 1 3 4,81 223,17 20,50 327 14,0 243,03

13 1 3 5,08 258,36 20,60 351 15,4 257,45

14 3 4 16,07 288,57 20,80 369 16,6 269,57

15 3 4 33,20 481,80 20,80 477 17,7 281,70

16 3 4 33,20 724,27 20,80 584 18,9 294,30

17 1 4 33,20 1018,44 20,85 692 20,1 307,39

Bedrock 18 1370,03 1 21,00 800 Outcrop 21,4 320,49

Il calcolo è stato eseguito inserendo come input il terremoto

risultante dalla media dei 3 terremoti forniti dalla normativa,

provvedendo al taglio delle frequenze superiori ai 25 Hz; si è

quindi inserito il profilo del terreno sino alla profondità di 100.80

m, che corrisponde al substrato sismico individuato, secondo lo

schema riportato.

56

Sono stati pertanto definiti gli spettri di risposta al sito in

accelerazione per la componente orizzontale per i tre input sismici

di riferimento riportati, considerando un valore di smorzamento

critico pari al 5%.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 500 1000 1500

De

pth

(m

)

Gmax (MPa)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 500 1000

De

pth

(m

)

Shear wave velocity (m/s)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 10 20 30

De

pth

(m

)Unit weight (kN/m3)

Si riportano poi le forme spettrali ottenute, e la loro media,

che ha portato ad un valore di PGA al sito (1 OUTCROP) pari a

0,376 g a partire da un valore pari a 0,163 g relativo

all’accelerazione di ancoraggio prevista per il Comune di Modena

dalla normativa regionale (Fig. 9).

Sono stati inoltre inseriti, per il sito in esame, gli spettri di

risposta ottenuti per un suolo di tipo A e per un suolo di tipo C

secondo quanto previsto dalla nuova normativa sismica (NTC

2008).

57

Fig. 5

SPETTRI DI RISPOSTAPeriodo di ritorno di 475 anni con smorzamento pari al 5%

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Accele

razio

ne s

pett

rale

Sa (

g)

Periodo T(s)

Spettro medio di riferimento a 1 Outcrop

Spettro terremoto rif .000046xa_036023Modena.xy

Spettro terremoto rif .000126xa_036023Modena.xy

Spettro terremoto rif .000354xa_036023Modena.xy

Media 46 Outcrop

La figura successiva riporta invece la funzione di

amplificazione locale come rapporto tra ampiezza degli spettri al

suolo (1 OUTCROP) e quello in corrispondenza dell’affioramento

della formazione rocciosa (46 OUTCROP) per un valore di

smorzamento critico pari al 5% (Fig. 6).

In base allo spettro delle pseudovelocità mediato sui tre

terremoti di riferimento utilizzati, si sono ricavati i coefficienti di

amplificazione sismica espressi come rapporto di Intensità di

Housner (SI/SIo) negli intervalli di tempo 0.1 < To < 0.5 sec e 0.5

< To < 1.0 sec che risultano essere rispettivamente pari a 2.81 e

1.86 (Fig. 7).

58

Fig. 6: Amplificazione tra superficie e formazione rocciosa in affioramento

AMPLIFICAZIONE 1 Outcrop - 46 Outcrop

0,000,250,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,754,004,254,50

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0

Fatt

ore

di A

mplif

icazio

ne

Frequenza (Hz)Valore mediato sui tre terremoti

Fig. 7: Confronto tra gli spettri in pseudo velocità in superficie (1 OUTCROP) e formazione

rocciosa in affioramento (46 OUTCROP)

Spettro mediato sui terremoti su suolo di riferimento 46 Outcrop

Spettro mediato sui terremoti atteso sul sito 1 Outcrop

SI0 [cm] 6,11 SI0 [cm] 8,00

SI [cm] 17,17 SI [cm] 14,85

SI/SI0 [cm] 2,81 SI/SI0 [cm] 1,86

INTENSITA' DI HOUSNERIntervallo 0,10 e 0,50 s Intervallo 0,50 e 1,00 s

SPETTRI IN PSEUDO VELOCITA' - INTENSITA' DI HOUSNERPeriodo di ritorno di 475 anni con smorzamento pari al 5%

05

101520253035404550556065

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Spe

ttri

Pse

udo

velo

cità

(cm

/s)

Periodo T (s)

59

Sulla base delle elaborazioni riportate in precedenza, che

hanno anche consentito di ricostruire le mappe di microzonazione

sismica di seguito riportate (Fig. 8-9-10-11), si evidenziano per il

sito in esame i sotto riportati valori caratteristici:

Valore della PGA0 di riferimento da Norme Tecniche per la Costruzioni (NTC 2008) 0,162

Valore della PGA rilevata sul sito in esame 0,376

Fattore di Amplificazione (FA) della PGA 2,314

Coefficiente di amplificazione in termini di SI/SI0 – intervallo di frequenza 0,10÷0,50s 2,81

Coefficiente di amplificazione in termini di SI/SI0 – intervallo di frequenza 0,50÷1,00s 1,86

TABELLA RIASSUNTIVA PARAMETRI DI RISPOSTA SISMICA LOCALE

Figura 8: CARTA DELLA CATEGORIA DEL SUOLO DI FONDAZIONE (NTC 2008)

60

Figura 9: CARTA DELLA AMPLIFICAZIONE PGA

Figura 10: CARTA DELLA INTENSITÀ SPETTRALE (0.10 s < To < 0.50 s)

61

Figura 11: CARTA DELLA INTENSITÀ SPETTRALE (0.50 s < To < 1.00 s)

Oltre ai risultati dell’indagine geofisica appena esposti, si

sono determinati in questa sede i coefficienti sismici, di seguito

riportati, mediante elaborazione delle prove penetrometriche

statiche con l’ausilio del programma GeoStru PS inserendo le

coordinate geografiche del sito in esame (ED50 GeoStru software)

ove è prevista l’opera e considerando la classe d’uso II.

Latitudine: 44,622279 [°]

Longitudine: 10,892075 [°]

Classe d’uso: II

Vita nominale: 50 [anni].

Siti di riferimento

ID Latitudine

[°]

Longitudine

[°]

Distanza

[m]

Sito 1 16279 44,6050 10,8228 5809,567

Sito 2 16280 44,6065 10,8930 1754,928

Sito 3 16058 44,6565 10,8908 3805,365

Sito 4 16057 44,6549 10,8206 6720,903

62

Parametri sismici

Categoria sottosuolo: C

Categoria topografica: T1

Periodo di riferimento: 50 anni

Coefficiente cu: 1

Probabilità di

superamento

[%]

Tr

[anni]

ag

[g]

Fo

[-]

Tc*

[s]

Operatività (SLO) 81 30 0,050 g 2,476 0,253 Danno (SLD) 63 50 0,063 g 2,501 0,268

Salvaguardia della vita (SLV) 10 475 0,166 g 2,383 0,296 Prevenzione dal collasso (SLC) 5 975 0,214 g 2,404 0,305

Coefficienti sismici

Ss

[-]

Cc

[-]

St

[-]

Kh

[-]

Kv

[-]

Amax

[m/s2]

Beta

[-]

SLO 1,500 1,650 1,000 0,015 0,008 0,742 0,200

SLD 1,500 1,620 1,000 0,019 0,009 0,920 0,200

SLV 1,460 1,570 1,000 0,058 0,029 2,370 0,240

SLC 1,390 1,550 1,000 0,083 0,042 2,922 0,280

dove Kh e Kv sono i coefficienti sismici, orizzontale e verticale,

calcolati per il sito in esame nei diversi stati limite mediante il

coefficiente di riduzione sismica Beta (funzione della categoria di

suolo).

Noti i parametri di pericolosità sismica si possono calcolare

gli spettri di risposta di seguito riportati, rappresentativi delle

componenti orizzontali e verticale delle azioni sismiche di progetto

per il sito in esame, relativi quindi al computo dell’azione sismica

di progetto ai sensi del D.M. 14.01.2008.

63

cu

ag [g]

Fo Tc* [s]

Ss Cc St S η TB [s]

TC [s]

TD [s]

SLO 1 0,050 2,476 0,253 1,500 1,650 1,000 1,500 1,000 0,139 0,418 1,802

SLD 1 0,063 2,501 0,268 1,500 1,620 1,000 1,500 1,000 0,145 0,434 1,850

SLV 1 0,166 2,383 0,296 1,460 1,570 1,000 1,460 1,000 0,155 0,465 2,262

SLC 1 0,214 2,404 0,305 1,390 1,550 1,000 1,390 1,000 0,157 0,472 2,457

cu

ag [g]

Fo Tc* [s]

Ss Cc St S η TB [s]

TC [s]

TD [s]

SLO 1 0,050 2,476 0,253 1,000 1,650 1,000 1,000 1,000 0,050 0,150 1,000

SLD 1 0,063 2,501 0,268 1,000 1,620 1,000 1,000 1,000 0,050 0,150 1,000

SLV 1 0,166 2,383 0,296 1,000 1,570 1,000 1,000 1,000 0,050 0,150 1,000

SLC 1 0,214 2,404 0,305 1,000 1,550 1,000 1,000 1,000 0,050 0,150 1,000

64

7. CONCLUSIONI

Lo studio, condotto sulla scorta di ricerca bibliografica e

rilevamento diretto, avvalendosi di indagini effettuate per altri

interventi edilizi nelle vicinanze e soprattutto mediante apposita

campagna geognostica in sito, ha permesso di stabilire che da un

punto di vista geologico-geotecnico e sismico la zona indagata, sita

in Via Giardini a Modena ed identificata nelle planimetrie allegate,

è idonea alla realizzazione dell’intervento proposto da CESA

COSTRUZIONI SPA volto a prevedere un nuovo complesso

edilizio (Studio Associato LIPPARINI ARCHITETTI) con la

creazione di destinazioni d’uso residenziali per complessivi N. 44

alloggi.

Dal punto di vista geomorfologico la porzione di territorio

in studio, posto nella media pianura modenese, si sviluppa su una

superficie pianeggiante appartenente ad un contesto deposizionale

alluvionale continentale di origine fluviale la cui tendenza

evolutiva naturale è attualmente conservativa; l’area risulta quindi

morfologicamente stabile non essendo presenti dissesti

idrogeologici attivi o quiescenti che possono interferire con

l’insediamento di futura edificazione.

Per la ricostruzione della successione litostratigrafica e la

definizione dei parametri geotecnici dei terreni costituenti il

sottosuolo si è effettuata una indagine geofisica del tipo sismico a

rifrazione delle onde P ed elaborazione MASW, oltre a quattro

prove penetrometriche ad infissione statica spinte sino a rifiuto

strumentale, ovvero ad una profondità tale che per il tipo di terreno

65

indagato e per il tipo di intervento in progetto è stata ritenuta

soddisfacente ai fini del concetto di “volume significativo”.

Le condizioni litostratigrafiche rilevate nell’ambito delle

profondità d’interesse progettuale ed illustrate in dettaglio

nell’apposito capitolo evidenziano la presenza di una successione

litomeccanica assai semplice e uniforme, costituita da uno strato

coesivo per lo più argilloso-limoso, sovrapposto ad un livello

grossolano incoerente addensato costituito da ghiaie e ghiaie con

sabbia in matrice sabbioso limosa il cui tetto si attesta intorno ai

−13/14 m dal p.c.

I depositi superficiali, ovvero quelli interessati dalla

struttura in edificazione, mostrano quindi un comportamento

coesivo e sono caratterizzati, nel loro complesso, da buoni

parametri geotecnici che possono, peraltro, definirsi nella norma in

relazione alla zona in cui si trovano.

Da quanto esposto si deduce che i terreni investigati sono

tali da consentire l’adozione di fondazioni dirette del tipo a platea

opportunamente dimensionate tenuto conto dei parametri

geotecnici forniti e realizzate nel rispetto di quanto richiesto per la

progettazione sismica degli edifici ricadenti in zona 3, al fine di

garantire un adeguato sostegno alle strutture in elevazione anche

conseguentemente ad eventuali sollecitazioni dinamiche.

Dal punto di vista sismico si sono determinati i parametri di

pericolosità sismica di base del sito specifico, oltre ad aver definito

una categoria di suolo di fondazione di tipo C per i terreni in

esame, essendosi determinata una VS,30 pari a 269 m/s, e quindi

anche i relativi fattori di amplificazione.

66

Dalla valutazione incrociata degli elementi di carattere

geologico, geomorfologico, idrogeologico, sismico e geotecnico,

precedentemente illustrati, si evince che la localizzazione del sito

esaminato non presenta particolari attitudini all’incremento

sismico; in relazione alla morfologia pianeggiante dell’area (T1) si

escludono, naturalmente, fenomeni di amplificazione locale per

cause topografiche e, data la situazione litostratigrafica-geotecnica-

idrogeologica riscontrata, si esclude altresì l’insorgenza di

cedimenti permanenti post-sismici causati da fenomeni di

liquefazione conseguenti a sollecitazioni dinamiche o eccessivo

addensamento in caso di terremoto (densificazione).

Sulla base di una dettagliata ricostruzione della situazione

geologica, geotecnica, sismica ed idrogeologica locale e della

definizione delle condizioni di vulnerabilità del Campo Acquifero

Protetto in questione (pozzi “B” di Via Panni), si dichiara la

fattibilità dell’intervento proposto avendo riscontrato sufficienti

garanzie di protezione dell’acquifero, tenuto pure conto del

modesto impatto della tipologia insediativa in previsione che risulta

già ampiamente presente in zona; saranno, peraltro, attuate tutte le

modalità di esecuzione degli interventi volte a garantire massime

condizioni di sicurezza in termini di protezione contro eventuali

fenomeni di inquinamento.

41100 41100 MODENA●VIA AUSTRIA,24●TEL.059/313999-311390●FAX 059/454827●E-MAIL info@intergeosrl.it● C.C.I.A.A. 173472● P.IVA E COD.FISC.00623030368

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All. 4: DIAGRAMMI PENETROMETRICI E TABULATI DI CALCOLO

:

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Certificato n. 889/11 Data emissione: 04/10/11

DR. REBECCHI

CESA COSTRUZIONI

1

P.C.

04/10/2011

VIA GIARDINI-MO

Quota

Operatore

Committente

Località

Prova numero

Data

Via AUSTRIA, 24 - 41100 MODENA

Telefono 059/313999Telefax 059/454827

PROVA PENETROMETRICA STATICAPenetrometro Gouda

Pf

dità

it

i

Prova n°: 1 Quota: P.C. Data:Località: VIA GIARDINI-MOCommitt.: CESA COSTRUZIONICertificato: 889/11

Resistenza alla punta Rp (kg/cm2) Rp/Rl

04/10/11Data emissione:

04/10/2011

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Via AUSTRIA, 24 - 41100 MODENA

Prova n°: 1 Quota: P.C. Data:Località: VIA GIARDINI-MO

VIA AUSTRIA, 24 -41100 MODENA Committ.: CESA COSTRUZIONITEL. 059 313999 FAX 059 454827 Certificato: 889/11

Prof. P P + L Rp Rl Rp/Rl Prof. P P + L Rp Rl Rp/Rl

(m) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) [ - ] (m) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) [ - ]0,20 15,200,40 15,400,60 48 60 48 0,80 60,00 15,600,80 48 64 48 1,07 45,00 15,801,00 48 70 48 1,47 32,73 16,001,20 70 120 70 3,33 21,00 16,201,40 76 120 76 2,93 25,91 16,401,60 48 80 48 2,13 22,50 16,601,80 44 80 44 2,40 18,33 16,802,00 36 60 36 1,60 22,50 17,002,20 24 44 24 1,33 18,00 17,202,40 24 42 24 1,20 20,00 17,402,60 16 28 16 0,80 20,00 17,602,80 16 30 16 0,93 17,14 17,803,00 12 24 12 0,80 15,00 18,003,20 12 24 12 0,80 15,00 18,203,40 16 32 16 1,07 15,00 18,403,60 20 40 20 1,33 15,00 18,603,80 18 36 18 1,20 15,00 18,804,00 14 28 14 0,93 15,00 19,004,20 14 28 14 0,93 15,00 19,204,40 16 32 16 1,07 15,00 19,404,60 16 34 16 1,20 13,33 19,604,80 16 34 16 1,20 13,33 19,805,00 16 32 16 1,07 15,00 20,005,20 14 28 14 0,93 15,00 20,205,40 12 24 12 0,80 15,00 20,405,60 14 28 14 0,93 15,00 20,605,80 16 32 16 1,07 15,00 20,806,00 20 40 20 1,33 15,00 21,006,20 24 40 24 1,07 22,50 21,206,40 20 40 20 1,33 15,00 21,406,60 20 36 20 1,07 18,75 21,606,80 20 40 20 1,33 15,00 21,807,00 20 40 20 1,33 15,00 22,007,20 22 40 22 1,20 18,33 22,207,40 22 40 22 1,20 18,33 22,407,60 24 44 24 1,33 18,00 22,607,80 28 48 28 1,33 21,00 22,808,00 24 44 24 1,33 18,00 23,008,20 18 38 18 1,33 13,50 23,208,40 18 38 18 1,33 13,50 23,408,60 22 40 22 1,20 18,33 23,608,80 24 40 24 1,07 22,50 23,809,00 28 52 28 1,60 17,50 24,009,20 28 56 28 1,87 15,00 24,209,40 30 60 30 2,00 15,00 24,409,60 32 62 32 2,00 16,00 24,609,80 28 56 28 1,87 15,00 24,80

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04/10/2011

Data emissione: 04/10/11

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Certificato n. 890/11 Data emissione: 04/10/11

DR. REBECCHI

CESA COSTRUZIONI

2

P.C.

04/10/2011

VIA GIARDINI-MO

Quota

Operatore

Committente

Località

Prova numero

Data

Via AUSTRIA, 24 - 41100 MODENA

Telefono 059/313999Telefax 059/454827

PROVA PENETROMETRICA STATICAPenetrometro Gouda

Pf

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Prova n°: 2 Quota: P.C. Data:Località: VIA GIARDINI-MOCommitt.: CESA COSTRUZIONICertificato: 890/11

Resistenza alla punta Rp (kg/cm2) Rp/Rl

NOTE: CHIUSO E ASCIUTTO -3,60 m

04/10/11Data emissione:

04/10/2011

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Via AUSTRIA, 24 - 41100 MODENA

Prova n°: 2 Quota: P.C. Data:Località: VIA GIARDINI-MO

VIA AUSTRIA, 24 -41100 MODENA Committ.: CESA COSTRUZIONITEL. 059 313999 FAX 059 454827 Certificato: 890/11

Prof. P P + L Rp Rl Rp/Rl Prof. P P + L Rp Rl Rp/Rl

(m) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) [ - ] (m) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) [ - ]0,20 15,200,40 15,400,60 60 68 60 0,53 112,50 15,600,80 56 80 56 1,60 35,00 15,801,00 80 130 80 3,33 24,00 16,001,20 80 140 80 4,00 20,00 16,201,40 52 100 52 3,20 16,25 16,401,60 40 84 40 2,93 13,64 16,601,80 38 68 38 2,00 19,00 16,802,00 20 44 20 1,60 12,50 17,002,20 22 40 22 1,20 18,33 17,202,40 16 30 16 0,93 17,14 17,402,60 12 24 12 0,80 15,00 17,602,80 12 22 12 0,67 18,00 17,803,00 14 24 14 0,67 21,00 18,003,20 20 36 20 1,07 18,75 18,203,40 24 42 24 1,20 20,00 18,403,60 22 44 22 1,47 15,00 18,603,80 18 36 18 1,20 15,00 18,804,00 12 24 12 0,80 15,00 19,004,20 14 28 14 0,93 15,00 19,204,40 12 28 12 1,07 11,25 19,404,60 12 28 12 1,07 11,25 19,604,80 18 36 18 1,20 15,00 19,805,00 16 30 16 0,93 17,14 20,005,20 12 24 12 0,80 15,00 20,205,40 16 28 16 0,80 20,00 20,405,60 16 30 16 0,93 17,14 20,605,80 18 32 18 0,93 19,29 20,806,00 24 44 24 1,33 18,00 21,006,20 22 44 22 1,47 15,00 21,206,40 20 40 20 1,33 15,00 21,406,60 20 42 20 1,47 13,64 21,606,80 24 44 24 1,33 18,00 21,807,00 24 44 24 1,33 18,00 22,007,20 28 50 28 1,47 19,09 22,207,40 28 52 28 1,60 17,50 22,407,60 24 48 24 1,60 15,00 22,607,80 28 52 28 1,60 17,50 22,808,00 24 48 24 1,60 15,00 23,008,20 26 52 26 1,73 15,00 23,208,40 28 56 28 1,87 15,00 23,408,60 28 58 28 2,00 14,00 23,608,80 32 64 32 2,13 15,00 23,809,00 28 60 28 2,13 13,13 24,009,20 30 68 30 2,53 11,84 24,209,40 30 64 30 2,27 13,24 24,409,60 32 68 32 2,40 13,33 24,609,80 24 48 24 1,60 15,00 24,80

10,00 16 40 16 1,60 10,00 25,0010,20 24 48 24 1,60 15,00 25,2010,40 32 60 32 1,87 17,14 25,4010,60 36 68 36 2,13 16,88 25,6010,80 40 72 40 2,13 18,75 25,8011,00 20 48 20 1,87 10,71 26,0011,20 28 48 28 1,33 21,00 26,2011,40 32 52 32 1,33 24,00 26,4011,60 40 68 40 1,87 21,43 26,6011,80 40 68 40 1,87 21,43 26,8012,00 40 72 40 2,13 18,75 27,0012,20 32 64 32 2,13 15,00 27,2012,40 20 48 20 1,87 10,71 27,4012,60 14 28 14 0,93 15,00 27,6012,80 12 24 12 0,80 15,00 27,8013,00 100 100 28,0013,20 200 200 28,2013,40 280 280 28,4013,60 300 300 28,6013,80 300 300 28,8014,00 300 300 29,0014,20 29,2014,40 29,4014,60 29,6014,80 29,8015,00 30,00

04/10/2011

Data emissione: 04/10/11

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Certificato n. 891/11 Data emissione: 04/10/11

DR. REBECCHI

CESA COSTRUZIONI

3

P.C.

04/10/2011

VIA GIARDINI-MO

Quota

Operatore

Committente

Località

Prova numero

Data

Via AUSTRIA, 24 - 41100 MODENA

Telefono 059/313999Telefax 059/454827

PROVA PENETROMETRICA STATICAPenetrometro Gouda

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Prova n°: 3 Quota: P.C. Data:Località: VIA GIARDINI-MOCommitt.: CESA COSTRUZIONICertificato: 891/11

Resistenza alla punta Rp (kg/cm2) Rp/Rl

04/10/11Data emissione:

04/10/2011

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Via AUSTRIA, 24 - 41100 MODENA

Prova n°: 3 Quota: P.C. Data:Località: VIA GIARDINI-MO

VIA AUSTRIA, 24 -41100 MODENA Committ.: CESA COSTRUZIONITEL. 059 313999 FAX 059 454827 Certificato: 891/11

Prof. P P + L Rp Rl Rp/Rl Prof. P P + L Rp Rl Rp/Rl

(m) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) [ - ] (m) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) [ - ]0,20 15,200,40 15,400,60 56 72 56 1,07 52,50 15,600,80 44 68 44 1,60 27,50 15,801,00 40 60 40 1,33 30,00 16,001,20 36 54 36 1,20 30,00 16,201,40 32 56 32 1,60 20,00 16,401,60 24 42 24 1,20 20,00 16,601,80 32 52 32 1,33 24,00 16,802,00 40 56 40 1,07 37,50 17,002,20 36 60 36 1,60 22,50 17,202,40 42 72 42 2,00 21,00 17,402,60 36 64 36 1,87 19,29 17,602,80 36 60 36 1,60 22,50 17,803,00 18 40 18 1,47 12,27 18,003,20 24 44 24 1,33 18,00 18,203,40 20 40 20 1,33 15,00 18,403,60 18 30 18 0,80 22,50 18,603,80 16 32 16 1,07 15,00 18,804,00 18 40 18 1,47 12,27 19,004,20 12 22 12 0,67 18,00 19,204,40 10 24 10 0,93 10,71 19,404,60 12 24 12 0,80 15,00 19,604,80 12 22 12 0,67 18,00 19,805,00 12 22 12 0,67 18,00 20,005,20 14 24 14 0,67 21,00 20,205,40 10 20 10 0,67 15,00 20,405,60 12 20 12 0,53 22,50 20,605,80 14 24 14 0,67 21,00 20,806,00 16 28 16 0,80 20,00 21,006,20 18 32 18 0,93 19,29 21,206,40 20 30 20 0,67 30,00 21,406,60 18 36 18 1,20 15,00 21,606,80 16 32 16 1,07 15,00 21,807,00 20 36 20 1,07 18,75 22,007,20 24 44 24 1,33 18,00 22,207,40 24 46 24 1,47 16,36 22,407,60 28 50 28 1,47 19,09 22,607,80 28 50 28 1,47 19,09 22,808,00 28 50 28 1,47 19,09 23,008,20 28 50 28 1,47 19,09 23,208,40 26 48 26 1,47 17,73 23,408,60 24 46 24 1,47 16,36 23,608,80 24 44 24 1,33 18,00 23,809,00 28 52 28 1,60 17,50 24,009,20 28 52 28 1,60 17,50 24,209,40 26 52 26 1,73 15,00 24,409,60 28 56 28 1,87 15,00 24,609,80 28 56 28 1,87 15,00 24,80

10,00 24 48 24 1,60 15,00 25,0010,20 14 32 14 1,20 11,67 25,2010,40 20 38 20 1,20 16,67 25,4010,60 28 44 28 1,07 26,25 25,6010,80 32 54 32 1,47 21,82 25,8011,00 36 62 36 1,73 20,77 26,0011,20 30 56 30 1,73 17,31 26,2011,40 26 48 26 1,47 17,73 26,4011,60 32 50 32 1,20 26,67 26,6011,80 32 52 32 1,33 24,00 26,8012,00 40 64 40 1,60 25,00 27,0012,20 44 80 44 2,40 18,33 27,2012,40 44 80 44 2,40 18,33 27,4012,60 14 62 14 3,20 4,38 27,6012,80 30 40 30 0,67 45,00 27,8013,00 16 32 16 1,07 15,00 28,0013,20 200 200 28,2013,40 300 300 28,4013,60 300 300 28,6013,80 200 200 28,8014,00 300 300 29,0014,20 29,2014,40 29,4014,60 29,6014,80 29,8015,00 30,00

04/10/2011

Data emissione: 04/10/11

0

:

:

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:

:

Certificato n. 892/11 Data emissione: 04/10/11

DR. REBECCHI

CESA COSTRUZIONI

4

P.C.

04/10/2011

VIA GIARDINI-MO

Quota

Operatore

Committente

Località

Prova numero

Data

Via AUSTRIA, 24 - 41100 MODENA

Telefono 059/313999Telefax 059/454827

PROVA PENETROMETRICA STATICAPenetrometro Gouda

Pf

dità

it

i

Prova n°: 4 Quota: P.C. Data:Località: VIA GIARDINI-MOCommitt.: CESA COSTRUZIONICertificato: 892/11

Resistenza alla punta Rp (kg/cm2) Rp/Rl

NOTE: CHIUSO E ASCIUTTO -4,70 m

04/10/11Data emissione:

04/10/2011

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0

1

2

3

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5

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7

8

9

10

11

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19

20

21

22

23

24

25

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Pro

fond

ità in

met

ri

Via AUSTRIA, 24 - 41100 MODENA

Prova n°: 4 Quota: P.C. Data:Località: VIA GIARDINI-MO

VIA AUSTRIA, 24 -41100 MODENA Committ.: CESA COSTRUZIONITEL. 059 313999 FAX 059 454827 Certificato: 892/11

Prof. P P + L Rp Rl Rp/Rl Prof. P P + L Rp Rl Rp/Rl

(m) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) [ - ] (m) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) [ - ]0,20 15,200,40 15,400,60 48 72 48 1,60 30,00 15,600,80 56 84 56 1,87 30,00 15,801,00 48 80 48 2,13 22,50 16,001,20 52 80 52 1,87 27,86 16,201,40 52 76 52 1,60 32,50 16,401,60 48 82 48 2,27 21,18 16,601,80 50 88 50 2,53 19,74 16,802,00 18 40 18 1,47 12,27 17,002,20 16 30 16 0,93 17,14 17,202,40 14 28 14 0,93 15,00 17,402,60 18 34 18 1,07 16,88 17,602,80 16 30 16 0,93 17,14 17,803,00 14 28 14 0,93 15,00 18,003,20 16 32 16 1,07 15,00 18,203,40 18 34 18 1,07 16,88 18,403,60 20 38 20 1,20 16,67 18,603,80 22 44 22 1,47 15,00 18,804,00 16 38 16 1,47 10,91 19,004,20 16 36 16 1,33 12,00 19,204,40 12 32 12 1,33 9,00 19,404,60 10 24 10 0,93 10,71 19,604,80 14 26 14 0,80 17,50 19,805,00 16 28 16 0,80 20,00 20,005,20 14 28 14 0,93 15,00 20,205,40 12 24 12 0,80 15,00 20,405,60 12 24 12 0,80 15,00 20,605,80 14 28 14 0,93 15,00 20,806,00 16 32 16 1,07 15,00 21,006,20 20 40 20 1,33 15,00 21,206,40 22 44 22 1,47 15,00 21,406,60 22 44 22 1,47 15,00 21,606,80 20 40 20 1,33 15,00 21,807,00 24 44 24 1,33 18,00 22,007,20 24 44 24 1,33 18,00 22,207,40 20 44 20 1,60 12,50 22,407,60 24 44 24 1,33 18,00 22,607,80 28 48 28 1,33 21,00 22,808,00 28 52 28 1,60 17,50 23,008,20 24 48 24 1,60 15,00 23,208,40 20 44 20 1,60 12,50 23,408,60 20 42 20 1,47 13,64 23,608,80 24 44 24 1,33 18,00 23,809,00 20 44 20 1,60 12,50 24,009,20 20 40 20 1,33 15,00 24,209,40 28 44 28 1,07 26,25 24,409,60 26 52 26 1,73 15,00 24,609,80 30 60 30 2,00 15,00 24,80

10,00 36 68 36 2,13 16,88 25,0010,20 24 52 24 1,87 12,86 25,2010,40 18 40 18 1,47 12,27 25,4010,60 20 40 20 1,33 15,00 25,6010,80 28 44 28 1,07 26,25 25,8011,00 40 76 40 2,40 16,67 26,0011,20 38 76 38 2,53 15,00 26,2011,40 32 68 32 2,40 13,33 26,4011,60 38 72 38 2,27 16,76 26,6011,80 40 72 40 2,13 18,75 26,8012,00 48 80 48 2,13 22,50 27,0012,20 48 92 48 2,93 16,36 27,2012,40 48 88 48 2,67 18,00 27,4012,60 46 88 46 2,80 16,43 27,6012,80 28 60 28 2,13 13,13 27,8013,00 18 40 18 1,47 12,27 28,0013,20 16 36 16 1,33 12,00 28,2013,40 200 200 28,4013,60 300 300 28,6013,80 300 300 28,8014,00 400 400 29,0014,20 29,2014,40 29,4014,60 29,6014,80 29,8015,00 30,00

04/10/2011

Data emissione: 04/10/11

0

41100 41100 MODENA●VIA AUSTRIA,24●TEL.059/313999-311390●FAX 059/454827●E-MAIL info@intergeosrl.it● C.C.I.A.A. 173472● P.IVA E COD.FISC.00623030368

PROVE PENETROMETRICHE ● SONDAGGI GEOGNOSTICI ● SONDAGGI ELETTRICI ● SISMICA ● CONSULENZE GEOLOGICHE E STUDI GEOLOGICI

All. 5: STRATIGRAFIA POZZO N. 104 VIA PANNI

41100 41100 MODENA●VIA AUSTRIA,24●TEL.059/313999-311390●FAX 059/454827●E-MAIL info@intergeosrl.it● C.C.I.A.A. 173472● P.IVA E COD.FISC.00623030368

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All. 6: REPORT INDAGINE GEOFISICA

Sede Legale: Via di Mezzo, 90 – 41058 VIGNOLA (MO) – ITALY Telefono +39 059 761644 - Telefax +39 059 779111 Web www.geo-xpert.com ---- Email info@geo-xpert.com PARTITA I.V.A.: 02740680364 – COD. FISCALE: 02740680364 - C.C.I.A.A. MO 326926

COMMITTENZA Intergeo s.r.l. Via Austria, 24 41122 Modena TIPOLOGIA DELL’INTERVENTO RILIEVO SISMICO A RIFRAZIONE PER LA DETERMINAZIONE DELLA CLASSE DEI TERRENI DI FONDAZIONE AI SENSI DEL DM 14/01/2008

OGGETTO DELL’ELABORATO

RELAZIONE DI INDAGINE GEOFISICA

RILIEVO SISMICO A RIFRAZIONE LOCALIZZAZIONE

ITALIA REGIONE: EMILIA ROMAGNA

PROVINCIA DI MODENA

COMUNE DI MODENA

VIA GIARDINI

CODIFICA GENERALE ELABORATO CODICE INTERNO LOTTO SETTORE DI

ATTIVITA’ AREA DI

PROGETTAZIONE TIPO DOCUMENTO N. ELABORATO

2985 0 C A REL 1

VERSIONE DATA OGGETTO 0 10/10/2011 1° EMISSIONE

DATI PROGETTISTA

Dott. Geol. Giorgio Masotti Via di Mezzo, 90 41058 Vignola (MO) – Italy

2

INDICE

1 PREMESSA ...................................................................................................................................................................................3

2 INQUADRAMENTO GEOGRAFICO .............................................................................................................................................3

3 NORMATIVA D.M. 14/01/2008 ......................................................................................................................................................5

4 INDAGINI IN SITO .........................................................................................................................................................................6

5 INDAGINI GEOFISICHE DI TIPO SISMICO A RIFRAZIONE .......................................................................................................7

5.1 ELABORAZIONE ONDE SISMICHE – VP ...........................................................................................................................7 5.2 VELOCITA’ DELLE ONDE DI TAGLIO CON IL METODO MASW ....................................................................................11

6 MODELLO RISULTANTE RIFERITO ALLE INDAGINI EFFETTUATE ......................................................................................13

7 DETERMINAZIONE DELLA CATEGORIA DI SOTTOSUOLO (D.M. 14.01.2008) .....................................................................14

INDICE DELLE FIGURE

FIGURA 1: ESTRATTO DI CARTA TOPOGRAFICA R.E.R. N. 201-SE “MODENA” - SCALA 1:25.000 ....................................................3 FIGURA 2: ESTRATTO DI CARTA TECNICA REGIONALE N. 201150 “MODENA SUD-OVEST” - SCALA 1:10.000 ..............................4 FIGURA 3: ESTRATTO DI CARTA TECNICA REGIONALE N. 201151 “MODENA SUD-OVEST” - SCALA 1:5.000 ................................4 FIGURA 4: UBICAZIONE INDAGINI GEOFISICHE EFFETTUATE SU IMMAGINE SATELLITARE .........................................................6 FIGURA 5: ANDAMENTO DELLE DROMOCRONE ..................................................................................................................................9 FIGURA 6: SEZIONE INTERPRETATIVA .................................................................................................................................................9 FIGURA 7: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA A ML. 1.50 ESTERNAMENTE AL GEOFONO NR. 1 IN

POSIZIONE DI ESTREMO SINISTRO.............................................................................................................................10 FIGURA 8: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA TRA I GEOFONI NR. 6 E NR. 7 IN POSIZIONE DI

INTERMEDIO SINISTRO .................................................................................................................................................10 FIGURA 9: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA TRA I GEOFONI NR. 12 E NR. 13 IN POSIZIONE

CENTRALE ......................................................................................................................................................................10 FIGURA 10: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA TRA I GEOFONI NR. 18 E NR. 19 IN POSIZIONE DI

INTERMEDIO DESTRO...................................................................................................................................................10 FIGURA 11: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA A ML. 1.50 ESTERNAMENTE AL GEOFONO NR. 24

IN POSIZIONE DI ESTREMO DESTRO ..........................................................................................................................10 FIGURA 12: TRACCE SISMICHE RILEVATE DURANTE L’ACQUISIZIONE MASW ..............................................................................11 FIGURA 13: ANDAMENTO DELLA CURVA DI DISPERSIONE MISURATA ...........................................................................................11 FIGURA 14: ANDAMENTO DELLE FREQUENZE RILEVATE E DELLA VELOCITA’ DI FASE ...............................................................12 FIGURA 15: DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA BASE SISMICA ESEGUITA ...................................................................................12 FIGURA 16: ANDAMENTO DELLE VELOCITA' DI TAGLIO DELLE ONDE SISMICHE CON IL PROCESSO DI INVERSIONE .............13

3

1 PREMESSA Su incarico della Ditta Intergeo s.r.l. con sede legale a Modena (MO) – Via Austria 24, il sottoscritto:

Dott. Giorgio Masotti, Geologo libero professionista, regolarmente iscritto all’Ordine dei Geologi della Regione Emilia

Romagna con il numero 588 – Sezione A, in qualità di consulente tecnico della ditta Geo-Xpert Italia – Servizi – Tecnologie

e Ambiente snc, con sede in Vignola (MO) – Via di Mezzo, 90,

ha provveduto alla stesura della presente relazione, finalizzata all’elaborazione delle indagini geofisiche effettuate con il metodo

sismico a rifrazione ai fini della determinazione della caratterizzazione sismica del terreno di fondazione ai sensi del testo unitario

“Norme Tecniche per le Costruzioni” (D.M. 14.01.2008).

L’area interessata dall’indagine geologico-geotecnica è ubicata in Comune di Modena – Via Giardini.

Allo scopo di determinare le caratteristiche litologiche e stratigrafiche dei terreni presenti, è stata condotta un’indagine diretta in sito

di tipo sismico a rifrazione eseguita in data 06/10/2011, con determinazione sperimentale mediante inversione (Metodo MASW) del

valore di Vs,30.

2 INQUADRAMENTO GEOGRAFICO Geograficamente l'area in esame risulta compresa all’interno della seguente documentazione cartografica:

Cartografia Regionale

Carta Topografica R.E.R. nr. 201-SE denominata “MODENA” – scala 1:25.000;

Sezione R.E.R. nr. 201150 denominata “MODENA SUD-OVEST” – scala 1:10.000;

Elemento R.E.R. nr. 201151 denominato “MODENA SUD-OVEST” – scala 1:5.000.

Figura 1: ESTRATTO DI CARTA TOPOGRAFICA R.E.R. N. 201-SE “MODENA” - SCALA 1:25.000

4

Figura 2: ESTRATTO DI CARTA TECNICA REGIONALE N. 201150 “MODENA SUD-OVEST” - SCALA 1:10.000

Figura 3: ESTRATTO DI CARTA TECNICA REGIONALE N. 201151 “MODENA SUD-OVEST” - SCALA 1:5.000

5

3 NORMATIVA D.M. 14/01/2008 Le norme tecniche per le costruzioni contengono nuove disposizioni in materia di classificazione sismica e di normative tecniche. Il

numero di zone sismiche è fissato pari a 4, corrispondenti ai quattro valori di accelerazione orizzontale (ag/g) di ancoraggio dello

spettro di risposta elastico. Il D.M. del 14.01.2008 prescrive che le azioni sismiche su ciascuna struttura sono valutate in relazione ad

un periodo di riferimento Vr, ricavato moltiplicando la vita nominale dell’opera VN per il coefficiente d’uso CU, definito al variare della

classe d’uso dell’opera stessa.

La presente normativa stabilisce che gli stati limite, sia di esercizio sia ultimi, sono individuati riferendosi alle prestazioni della

costruzione nel suo complesso. Gli stati limite di esercizio sono lo Stato Limite di Operatività (SLO) e lo Stato Limite di Danno (SLD),

mentre gli stati limite ultimi sono lo Stato Limite di salvaguardia della Vita (SLV) e lo Stato Limite di Collasso (SLC).

Il D.M. 14.01.2008 stabilisce che ai fini della definizione dell’azione sismica di progetto si può fare riferimento a un approccio

semplificato che si basa sulle categorie di sottosuolo di riferimento e sulle condizioni topografiche del sito.

Ai fini dell’identificazione della categoria di sottosuolo, la classificazione si effettua in base ai valori della velocità equivalente di

propagazione delle onde di taglio Vs,30 entro i primi 30 m di profondità. Nei casi in cui tale determinazione non sia possibile, la

classificazione può essere effettuata in base ai valori del numero equivalente di colpi della prova penetrometrica dinamica (Standard

Penetration Test) NSPT,30 nei terreni prevalentemente a grana grossa e della resistenza non drenata equivalente cu,30 nei terreni

prevalentemente a grana fina.

La velocità equivalente delle onde di taglio Vs,30 è definita dall’espressione:

,30

∑,

,

⁄

la resistenza penetrometrica dinamica equivalente NSPT,30 è definita dall’espressione:

,∑ ,

∑,

,

la resistenza non drenata equivalente cu,30 è definita dall’espressione:

,∑ ,

∑,

,

dove hi, Vs,i, NSPT,i e cu,i sono rispettivamente lo spessore, la velocità delle onde di taglio Vs, il numero di colpi NSPT e la resistenza

non drenata cu nell’i-esimo strato compreso nei primi 30 m di profondità.

Le categorie di sottosuolo di riferimento sono:

Tipo A Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs,30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m.

Tipo B

Rocce tenere e depositi di terreni 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 Vs,30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT,30 50 nei terreni a grana grossa e cu,30 250 kPa nei terreni a grana fina).

Tipo 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 con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (ovvero 15 NSPT,30 <50 nei terreni a grana grossa e 70 cu,30 250 kPa nei terreni a grana fina).

Tipo 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 Vs,30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT,30 15 nei terreni a grana grossa e cu,30 70 kPa nei terreni a grana fina).

Tipo E Terreni dei sottosuoli di tipo C o D con spessore non superiore ai 20 m, posti sul substrato di riferimento (con Vs 800 m/s).

La normativa prevede due categorie aggiuntive di sottosuolo per le quali è necessario predisporre specifiche analisi per la

definizione delle azioni sismiche, particolarmente nei casi in cui la presenza di terreni suscettibili di liquefazione e/o di argille

d’elevata sensibilità possa comportare fenomeni di collasso del terreno:

6

S1 Depositi di terreni caratterizzati da valori di Vs,30 < 100 m/s (ovvero 10 < cu,30 < 20 kPa), che includono uno strato di almeno 8 m di terreni a grana fina di bassa consistenza, oppure che includono almeno 3 m di torba o di argille altamente organiche.

S2 Depositi di terreni suscettibili a liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di sottosuolo non classificabile nei tipi precedenti.

Per quanto riguarda le condizioni topografiche, per configurazioni superficiali semplici si può adottare la seguente classificazione:

Categoria Caratteristiche della superficie topografica T1 Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i ≤ 15° T2 Pendii con inclinazione media i > 15° T3 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media 15° ≤ i ≤ 30° T4 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media i > 30°

4 INDAGINI IN SITO Al fine di caratterizzare i terreni interessati dalle opere di progetto sono stati effettuati i sotto riportati approfondimenti:

nr. 1 allineamento sismico a rifrazione

Figura 4: UBICAZIONE INDAGINI GEOFISICHE EFFETTUATE SU IMMAGINE SATELLITARE

7

5 INDAGINI GEOFISICHE DI TIPO SISMICO A RIFRAZIONE Al fine di determinare le caratteristiche geotecniche dei terreni interessati dalle opere di progetto, in data 06/10/2011 è stata eseguita

nr. 1 base sismica a rifrazione con sistema di acquisizione a 24 canali.

Si riporta di seguito l’elaborazione condotta e le caratteristiche dello stendimento sismico effettuato.

5.1 ELABORAZIONE ONDE SISMICHE – VP

PASI mod. 16S24 - s/n 06031086

Geofono trigger - 10 Hz

34.5 m

1.5 m

5

24

Durata Frequenza Frequenza Asse

1 GIA1.DAT 128 ms 125 µs 16 bit 4,5 Hz verticale

2 GIA67.DAT 128 ms 125 µs 16 bit 4,5 Hz verticale

3 GIA1213.DAT 128 ms 125 µs 16 bit 4,5 Hz verticale

4 GIA1819.DAT 128 ms 125 µs 16 bit 4,5 Hz verticale

5 GIA24.DAT 128 ms 125 µs 16 bit 4,5 Hz verticale

Quota X Y Profondità

[m] [m] [m] [m]

1 0.00 -1.50 0.00 0.00 Mazza battente da Kg. 9 su piastra di alluminio

2 0.00 8.25 0.00 0.00 Mazza battente da Kg. 9 su piastra di alluminio

3 0.00 17.25 0.00 0.00 Mazza battente da Kg. 9 su piastra di alluminio

4 0.00 26.25 0.00 0.00 Mazza battente da Kg. 9 su piastra di alluminio

5 0.00 36.00 0.00 0.00 Mazza battente da Kg. 9 su piastra di alluminio

Strumentazione geofisica utilizzata

Sistema di comunicazione a trasmissione del “Tempo zero”

Coordinate di energizzazione

Sparo

Riferimento Files Dati Risoluzione Note

Metodo di Energizzazione

Campionamento Tipologia Geofoni

Lunghezza linea sismica

Interasse geofoni

Numero punti di energizzazione

Numero di trasduttori velocimetrici

G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 G10 G11 G12 G13 G14 G15 G16 G17 G18 G19 G20 G21 G22 G23 G24

S1 S2 S3 S4 S5

‐5.00

‐3.00

‐1.00

1.00

3.00

5.00

7.00

9.00

11.00

13.00

15.00

‐5.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00

8

Quota X Y S1 S2 S3 S4 S5

[m] [m] [m] [ms] [ms] [ms] [ms] [ms]

1 0.00 0.00 0.00 4.39 29.65 35.90 39.21 45.07

2 0.00 1.50 0.00 16.63 27.98 35.39 38.90 44.48

3 0.00 3.00 0.00 22.13 25.36 35.12 38.71 44.09

4 0.00 4.50 0.00 26.16 21.66 34.34 38.12 43.53

5 0.00 6.00 0.00 28.38 12.88 33.44 37.15 42.47

6 0.00 7.50 0.00 28.97 1.83 32.00 35.78 41.48

7 0.00 9.00 0.00 29.67 1.87 30.51 34.53 40.55

8 0.00 10.50 0.00 30.84 11.93 27.78 33.19 39.56

9 0.00 12.00 0.00 31.68 19.59 24.00 32.01 38.75

10 0.00 13.50 0.00 32.97 25.17 18.85 30.73 37.93

11 0.00 15.00 0.00 34.41 28.17 11.82 29.79 37.43

12 0.00 16.50 0.00 35.31 30.63 1.65 29.19 36.56

13 0.00 18.00 0.00 35.98 31.49 1.84 27.80 35.39

14 0.00 19.50 0.00 36.76 32.46 11.41 25.46 34.13

15 0.00 21.00 0.00 37.46 33.24 19.51 22.36 33.28

16 0.00 22.50 0.00 38.32 34.02 23.79 17.83 32.48

17 0.00 24.00 0.00 39.00 34.53 26.86 11.59 31.44

18 0.00 25.50 0.00 39.73 35.11 29.26 3.34 30.26

19 0.00 27.00 0.00 40.45 35.93 31.21 3.43 29.15

20 0.00 28.50 0.00 41.11 36.40 32.07 12.12 27.90

21 0.00 30.00 0.00 41.76 36.87 33.24 18.14 25.56

22 0.00 31.50 0.00 42.44 37.46 34.61 22.63 22.51

23 0.00 33.00 0.00 43.17 37.93 34.92 25.75 15.30

24 0.00 34.50 0.00 43.60 38.24 35.97 27.59 3.97

X Strato 2 Strato 3 Strato 4 Strato 5 Strato [m/s]

[m] [m] [m] [m] [m] 1 250

1 0.00 1.54 3.38 6.87 0.00 2 352

2 1.50 1.59 3.44 6.90 0.00 3 1458

3 3.00 1.72 3.51 6.90 0.00 4 1931

4 4.50 1.81 3.58 6.83 0.00 5

5 6.00 1.83 3.63 6.83 0.00

6 7.50 1.79 3.67 6.90 0.00

7 9.00 1.57 3.71 6.94 0.00

8 10.50 1.48 3.72 6.83 0.00

9 12.00 1.44 3.74 6.83 0.00

10 13.50 1.36 3.79 6.90 0.00

11 15.00 1.24 3.86 6.79 0.00

12 16.50 1.21 3.92 6.79 0.00

13 18.00 1.21 3.85 6.88 0.00

14 19.50 1.21 3.75 7.13 0.00

15 21.00 1.27 3.67 7.25 0.00

16 22.50 1.28 3.61 7.35 0.00

17 24.00 1.21 3.58 7.35 0.00

18 25.50 1.18 3.56 7.35 0.00

19 27.00 1.29 3.53 7.21 0.00

20 28.50 1.38 3.52 7.18 0.00

21 30.00 1.31 3.53 7.05 0.00

22 31.50 1.31 3.58 7.01 0.00

23 33.00 1.27 3.64 7.07 0.00

24 34.50 1.21 3.71 7.19 0.00

Velocità SismostratiProfondità Sismostrati

Tempi di Arrivo Geofoni

Geofono

Geofono

9

Figura 5: ANDAMENTO DELLE DROMOCRONE

Figura 6: SEZIONE INTERPRETATIVA

10

Figura 7: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA A ML. 1.50 ESTERNAMENTE AL GEOFONO NR. 1 IN POSIZIONE DI ESTREMO SINISTRO

Figura 8: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA TRA I GEOFONI NR. 6 E NR. 7 IN POSIZIONE DI INTERMEDIO SINISTRO

Figura 9: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA TRA I GEOFONI NR. 12 E NR. 13 IN POSIZIONE CENTRALE

Figura 10: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA TRA I GEOFONI NR. 18 E NR. 19 IN POSIZIONE DI INTERMEDIO DESTRO

Figura 11: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA A ML. 1.50 ESTERNAMENTE AL GEOFONO NR. 24 IN POSIZIONE DI ESTREMO DESTRO

11

5.2 VELOCITA’ DELLE ONDE DI TAGLIO CON IL METODO MASW La determinazione della velocità delle onde sismiche di taglio (Vs) è stata effettuata mediante elaborazione con il metodo MASW,

allo scopo di determinare la categoria sismica del terreno (A, B, C, D, E, S1, S2) secondo quanto indicato dalla Nuova Normativa

Sismica (Ordinanza P.C.M. 2003 e s.m.i.) e dagli Eurocodici 7 e 8.

L’elaborazione ha riguardato l’intero campionamento della registrazione avente durata 2048 mS e una frequenza di campionamento

di 500 microS. Le misure del moto in superficie sono state elaborate tramite una doppia trasformata del campo d’onda (trasformate

Slant-Stack e di Fourier), con la quale viene rappresentato il segnale nel dominio ω-p (frequenza angolare - slowness), in modo da

identificare la curva di dispersione sperimentale delle onde di Rayleigh. Successivamente si procede con la determinazione del

profilo di velocità delle onde di taglio Vs attraverso un processo di inversione delle stesse curve di dispersione.

Il metodo consiste nell’assumere un profilo di velocità iniziale di primo tentativo e attraverso un opportuno software si calcola la

velocità di fase apparente delle onde di Rayleigh corrispondente al profilo stratigrafico di velocità ipotizzato (curva di dispersione

teorica). Dal confronto tra la curva di dispersione sperimentale e la curva di dispersione teorica vengono modificati gli spessori e le

velocità del modello per minimizzare la distanza tra le due curve. Il processo di identificazione si conclude quando si raggiunge la

sovrapposizione ottimale fra le due curve sperimentale e teorica.

Per l’elaborazione MASW si è tenuta in considerazione la traccia sismica rilevata a seguito dell’energizzazione effettuata a ml. 1,50

dal geofono nr. 1 in posizione di sparo estremo sinistro rispetto alla base sismica.

Figura 12: TRACCE SISMICHE RILEVATE DURANTE L’ACQUISIZIONE MASW

Figura 13: ANDAMENTO DELLA CURVA DI DISPERSIONE MISURATA

12

Figura 14: ANDAMENTO DELLE FREQUENZE RILEVATE E DELLA VELOCITA’ DI FASE

Figura 15: DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA BASE SISMICA ESEGUITA

13

Figura 16: ANDAMENTO DELLE VELOCITA' DI TAGLIO DELLE ONDE SISMICHE CON IL PROCESSO DI INVERSIONE

6 MODELLO RISULTANTE RIFERITO ALLE INDAGINI EFFETTUATE

ONDE Vp

L’analisi dei risultati ottenuti dall’indagine di sismica a rifrazione superficiale ha portato alla classificazione sismo-stratigrafica dei

terreni sottoposti a test investigativo di tipo geometrico e meccanico (profondità dei sismostrati e velocità sismiche longitudinali

medie di riferimento).

Per quanto riguarda la profondità degli orizzonti sismo-stratigrafici si rimanda alle sezioni interpretative allegate in precedenza.

14

Le osservazioni ricavate dall’interpretazione dei dati permettono di ricostruire un’immagine sismica del sottosuolo investigato

costituita da quattro sismostrati con Vp(media) rispettivamente pari a 250 m/s, 352 m/s, 1458 m/s e 1931 m/s.

ONDE Vs

L’analisi dei risultati ottenuti dall’indagine MASW ha portato alla determinazione degli strati e delle velocità delle onde sismiche

trasversali (Vs) fino a una profondità di circa 35,80 ml. dal piano campagna.

Dall’analisi delle elaborazioni si evidenzia la presenza dei seguenti livelli:

Al termine della elaborazione si è rilevato riscontrato una convergenza dei valori pari a 10.103563%, come riportato nella tabella

sottostante:

Iteration=0 RMS=39.263017 m/s (14.223514%) Iteration=1 RMS=38.339995 m/s (13.373231%)

Iteration=2 RMS=37.413631 m/s (12.655422%) Iteration=3 RMS=36.545243 m/s (12.034656%)

Iteration=4 RMS=35.792902 m/s (11.514538%) Iteration=5 RMS=35.156444 m/s (11.081814%)

Iteration=6 RMS=34.670077 m/s (10.742423%) Iteration=7 RMS=34.273397 m/s (10.465409%)

Iteration=8 RMS=33.969954 m/s (10.257374%) Iteration=9 RMS=33.731639 m/s (10.103563%)

7 DETERMINAZIONE DELLA CATEGORIA DI SOTTOSUOLO (D.M. 14.01.2008) Ai sensi del DM 14.01.2008 (GU del 04.02.2008, n. 29 – S.O. n. 30), punto 3.2.2. “Categoria di suolo e condizioni topografiche”, il

valore della velocità media delle onde sismiche di taglio nei primi 30 metri (Vs,30) può essere considerato come segue:

In base al valore di VS30 si può considerare l’area in esame di tipo C.

Base Spessore VSStrato strato strato

[m] [m] [m/s]h1 -2.14 2.14 176h2 -4.62 2.47 104h3 -7.42 2.80 172h4 -10.55 3.13 251h5 -14.01 3.46 332h6 -17.80 3.79 398h7 -21.92 4.12 388h8 -26.37 4.45 499h9 -31.15 4.78 501h10 -36.26 5.11 612h11 -41.70 5.44 617h12 -47.47 5.77 620h13 -53.57 6.10 622h14 -72.86 19.29 622

Velocità onde Vs da elaborazione MASW

Strato Quota da hi Vs,i hi / Vs,i

[m] [m] [m/s] [s]h1 -2.14 2.14 176 0.01219h2 -4.62 2.48 104 0.02379h3 -7.42 2.80 172 0.01632h4 -10.55 3.13 251 0.01246h5 -14.01 3.46 332 0.01041h6 -17.80 3.79 398 0.00952h7 -21.92 4.12 388 0.01061h8 -26.37 4.45 499 0.00892h9 -30.00 3.63 501 0.00724h10 -30.00 0.00 0 0.00000h11 -30.00 0.00 0 0.00000h12 -30.00 0.00 0 0.00000h13 -30.00 0.00 0 0.00000h14 -30.00 0.00 0 0.00000

Vs,30 269 [m/s]Errore Strumentale 10.103563 [%]

Vs,30 - Max 296 [m/s]Vs,30 - Min 242 [m/s]

Calcolo V S,30 ottenuto dall'elaborazione MASW

15

Sulla base dell’effettiva profondità di posa delle fondazioni si riporta di seguito la classificazione dei terreni in base alla normativa

sismica vigente:

Vignola, 10/10/2011

Dott. Geol. Giorgio Masotti

Vs,30 - MinFondazioni posate ad una quota pari a 0,00 da p.c. 242Fondazioni posate ad una quota pari a - 0,50 da p.c. 246Fondazioni posate ad una quota pari a - 1,00 da p.c. 250Fondazioni posate ad una quota pari a - 1,50 da p.c. 255Fondazioni posate ad una quota pari a - 2,00 da p.c. 260Fondazioni posate ad una quota pari a - 2,50 da p.c. 269Fondazioni posate ad una quota pari a - 3,00 da p.c. 280Fondazioni posate ad una quota pari a - 3,50 da p.c. 292Fondazioni posate ad una quota pari a - 4,00 da p.c. 305Fondazioni posate ad una quota pari a - 4,50 da p.c. 320Fondazioni posate ad una quota pari a - 5,00 da p.c. 330

Quota di posa delle fondazioni Categoria di SottosuoloTIPO C

Categoria di sottosuolo alla quota di posa delle fondazioni

TIPO CTIPO C

TIPO C

TIPO C

TIPO CTIPO C

TIPO CTIPO CTIPO CTIPO C