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

MODENA, 18/07/2011

RELAZIONE GEOLOGICO - GEOTECNICA E SISMICA INERENTE UN’AREA SITA IN COMUNE

DI SPILAMBERTO LOCALITA’ S. VITO INTERESSATA DA UN PROGETTO DI PIANO URBANISTICO ATTUATIVO

INDICE

1. PREMESSA ED INQUADRAMENTO GEOLOGICO

GENERALE

2. INDAGINI ESEGUITE, RISULTATI OTTENUTI E

MODELLIZZAZIONE GEOTECNICA

3. ASPETTI SISMICI

4. RISPOSTA SISMICA LOCALE

5. CONCLUSIONI

ALLEGATI

Corografia Ubicazione area e prove penetrometriche Diagrammi prove penetrometriche Tabulati di calcolo Report indagine sismica

1

1. PREMESSA E INQUADRAMENTO GEOGRAFICO

Su incarico della Proprietà (Roinvest s.r.l.) e d’intesa con l’Ing.

Alessandro Cassanelli, Tecnico Porgettista incaricato dalla

Committenza, il sottoscritto Dott. Rino Guadagnini, Geologo libero

professionista, regolarmente iscritto all’Ordine dei Geologi della

Regione Emilia Romagna con il n. 192, ha provveduto ad eseguire uno

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

Spilamberto, loc. S. Vito, che è interessata da un progetto di

lottizzazione nell’ambito di un piano urbanistico attuativo.

Scopo dello studio è stato oltre quello di valutare la fattibilità

geologica – geotecnica e sismica dei terreni ad accogliere il Progetto

Urbanistico, anche quello di verificare le caratteristiche

litostratigrafiche e geotecniche dei terreni presenti nel sottosuolo e che

saranno interessati, una volta approvato lo strumento urbanistico, dalle

fondazioni degli edifici che verranno realizzati in modo da permettere,

fin da questo momento progettuale una, seppur di massima, corretta

scelta fondazionale in relazione alle interazioni edifici - terreno di

fondazione che verranno indotte a seguito delle nuove imposizioni di

carico.

Come accennato, l’area oggetto dell’intervento si trova in

Comune di Spilamberto (MO) all’estrema periferia nord della località

San Vito, costituendo da un punto di vista urbanistico una zona

omogenea di tipo C.1 e prende accesso mediante viabilità interna dalla

Via Medicine.

Da un punto di vista morfologico l’area presenta una buona

regolarità planimetrica con andamento topografico assai semplice, è

2

pianeggiante e stabile ed essendo posta ad una quota di circa 52-53 m

s.l.m. appartiene alla cosiddetta fascia di media pianura modenese

caratterizzata, in generale, da una lieve pendenza prevalente in

direzione N-NE.

L’elemento idrografico principale è costituito dal T. Guerro, il

cui alveo attuale è situato poco a sud-est dell’area a confine con

l’abitato di San Vito.

Da un punto di vista geologico generale l’area si colloca nella

parte centro-meridionale del grande bacino subsidente plio-quaternario

della Pianura Padana nel settore appenninico in diretta influenza del F.

Po e dei suoi affluenti di destra in una zona influenzata, dal punto di

vista deposizionale, dalle alluvioni dei corsi d’acqua appenninici

principali e secondari.

Il substrato marino pre-olocenico, affiorante a sud lungo il

margine collinare e notevolmente ribassato verso nord per motivi

strutturali, risulta pertanto ininfluente agli effetti di qualsiasi intervento

urbanistico.

Litostratigraficamente il sottosuolo nell’area indagata è

costituito, per uno spessore di gran lunga superiore a quello che può

essere interessato da qualsiasi opera fondazionale e dalla diffusione in

profondità dei carichi trasmessi da qualsiasi fondazione, da deposti

alluvionali appartenenti al dominio deposizionale di media pianura o

Unità idrogeologica dei corsi d’acqua Appenninici ed in particolare, a

partire dalla superficie, dai depositi della conoide del T. Guerro che

ricoprono i depositi dell’imponente conoide del F. Panaro il cui alveo

attuale è situato poco ad est dell’area.

3

I sedimenti del T. Guerro sono costituiti prevalentemente da

terreni fini e/o finissimi rappresentati da argille e limi con i relativi

termini intermedi cui s’intercalano modeste lenti ghiaiose mentre i

depositi attribuibili al F. Panaro nella zona sono costituiti da banchi

ghiaiosi potenti anche decine di metri con intercalazioni di materiali più

fini.

Le falde idriche contenute nei materiali più grossolani

presentano nella zona soggiacenze minime superiori ad almeno 4÷5 m e

non saranno interessate dalle opere fondazionali.

L’esame generale della morfologia, la situazione geologica

generale oltre alle condizioni statiche dei fabbricati presenti nella zona

portano a ritenere in buone condizioni di stabilità detta area d’interesse,

rendendo pertanto fattibile uno sviluppo edilizio senza particolari

problemi.

4

2. INDAGINI ESEGUITE, RISULTATI OTTENUTI, CALCOLI E VERIFICHE GEOTECNICHE

Come accennato per verificare le caratteristiche litostratigrafiche e

geotecniche dei terreni presenti nel sottosuolo e che saranno interessati

dalle opere fondazionali e dalla diffusione in profondità dei carichi

trasmessi è stata eseguita dall’Intergeo S.r.l. di Modena un’apposita

indagine geognostica.

L’indagine è stata sviluppata mediante esecuzione di n. 4 prove

penetrometriche che, in relazione alle presumibili caratteristiche

granulometriche dei terreni del primo sottosuolo, sono state ad

infissione statica; l’ubicazione delle prove compare in allegato,

unitamente ai diagrammi penetrometrici ed ai tabulati di calcolo.

Le prove, che hanno raggiunto una profondità di m 12,0 dal p.c.,

sono state eseguite in campagna utilizzando un penetrometro statico

Olandese Gouda da 10 ton di spinta ed impiegando per la penetrazione

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" é stato espressamente

richiesto dal sottoscritto per poter determinare, oltre al carico di rottura,

anche la litologia dei terreni attraversati dalla punta penetrometrica.

Infatti dal rapporto fra la resistenza alla punta e la resistenza

laterale locale, applicando la correlazione di Begemann modificata da

Schmestron, si riesce a risalire alla granulometria e, come conseguenza,

alla litologia dei terreni attraversati dalla punta penetrometrica.

Nei tabulati di calcolo sono stati riportati, oltre ai valori misurati

in sito ogni 20 cm d’avanzamento della punta penetrometrica, i valori,

5

calcolati mediante elaborazione automatica dei dati, della resistenza

penetrometrica alla punta, (carico di rottura del terreno), espressi in

kg/cm2, i valori della resistenza laterale locale, sempre espressi in

kg/cm2, nonché i valori del rapporto fra la resistenza penetrometrica

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

Nei diagrammi penetrometrici, graficati mediante plotter

interfacciato con l'elaboratore automatico, per semplicità di lettura,

sono state riportate solamente due curve e precisamente:

a sinistra del diagramma la curva della resistenza penetrometrica alla

punta (carico di rottura del terreno), espressa in kg/cm2; a destra, la curva del rapporto fra la resistenza alla punta e la

resistenza laterale locale (rapporto di Begemann).

Le prove penetrometriche appositamente eseguite hanno

evidenziato una buona omogeneità d’insieme tra loro e con altre prove

eseguite nelle vicinanze su terreni del tutto simili, sia per quanto

riguarda i valori della resistenza alla punta, sia per quanto riguarda i

valori del rapporto di Begemann, confermando nel contempo quanto

precedentemente affermato e cioè la presenza di una monotona

sequenza limo-argillosa, che con spessori di 10÷11 metri ricopre una

lente ghiaiosa.

La caratterizzazione litologica e geotecnica dei terreni del primo

sottosuolo è stata eseguita, come detto, mediante l’elaborazione di

quattro prove penetrometriche statiche, eseguite sull’area sulla quale

sono previste le opere in progetto.

La parametrizzazione delle unità litotecniche del sottosuolo è

stata realizzata attraverso le correlazioni proposte in letteratura, con

riferimento alle unità litostratigrafiche individuate.

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Complessivamente l’indagine eseguita ha evidenziato la

presenza di terreni con caratteristiche favorevoli alla progettazione

dell’intervento previsto.

I terreni interessati dalle strutture di fondazione in progetto,

ovvero quelli soggetti all’interazione struttura-terreno, sono quelli

superficiali entro i primi 4-5 m di profondità, sufficientemente

consistenti da affrontare le normali problematiche fondazionali.

Nelle tabelle seguenti è riportata la caratterizzazione

litostratigrafica e geotecnica per ogni prova, con i principali parametri.

PARAMETRI GEOTECNICI

Nr: Numero progressivo strato Prof: Profondità strato (m) Tipo: C: Coesivo. I: Incoerente. CI: Coesivo-Incoerente Cu: Coesione non drenata (Kg/cm²) Eu: Modulo di deformazione 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 (t/m³) Dr: Densità relativa (%) φ : Angolo di resistenza al taglio (°) Ey: Modulo di Young (Kg/cm²)

- PROVA P1 -

N. Prof. Tipo Cu Eu Mo G OCR γ Dr φ Ey

1 1,4-10,6 C 0,90 650,23 45,90 163,73 6,49 1,95 / / /

2 10,6-12,0 I / / 645,30 1138,49 0,51 1,90 100,00 42,00 860,40

7

- PROVA P2 -


1 1,0-11,0 C 1,01 726,94 41,73 175,15 >9 1,97 / / /

2 11,0-12,0 I / / 617,55 1108,33 0,56 1,90 100,00 42,00 823,40

- PROVA P3 -


1 1,4-10,6 C 0,89 642,36 46,19 162,62 >9 1,95 / / /

2 10,6-12,0 I / / 623,85 1115,22 0,53 1,90 100,00 42,00 831,80

- PROVA P4 -


1 1,0-10,6 C 1,00 723,86 41,98 174,62 >9 1,97 / / /

2 10,6-12,0 I / / 641,10 1133,96 0,54 1,90 100,00 42,00 854,80

Sulla base dell’indagine eseguita si può stimare, per i terreni

presenti, considerando una profondità di posa delle fondazioni a circa

1.0 m di profondità dall’attuale piano campagna, una portata massima

in termini di tensioni ammissibili, pari ad almeno 1,2 Kg/cmq che

naturalmente andrà verificata in relazione alle nuove norme vigenti

(NTC2008).

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3. ASPETTI SISMICI

Con l’entrata in vigore, il 23 ottobre 2005, delle Norme

Tecniche per le Costruzioni di cui al DM 14.09.2005, le cui norme

tecniche includono tra le referenze tecniche essenziali anche

l’Ordinanza n. 3274/2003 e s.m.i., è diventa obbligatoria la

progettazione antisismica per tutto il territorio nazionale, facendo

riferimento alle zone sismiche di cui alla OPCM 3274/2003.

Ai fini dell’applicazione di queste norme, il territorio nazionale

è stato suddiviso in quattro zone sismiche, a ciascuna delle quali è

assegnato un intervallo di valori dell’accelerazione di picco orizzontale

del suolo (ag), con probabilità di superamento del 10% in 50 anni; in

particolare, per la determinazione delle azioni sismiche, risulta

assegnato un valore (ag / g), di ancoraggio dello spettro di risposta

elastico, diverso per ogni zona sismica; il Comune di Spilamberto

ricade nella zona 3 a sismicità bassa, a cui è associato un valore della

massima accelerazione orizzontale di ancoraggio dello spettro di

risposta elastico pari a ag = 0,15g.

I valori di ag, espressi come frazione dell’accelerazione di

gravità g, da adottare in ciascuna delle zone sismiche del territorio

nazionale sono:

Zona Valore di ag

1 0,35g

2 0,25g

3 0,15g

4 0,05g

9

Con l'entrata in vigore del D.M. 14 gennaio 2008 la stima della

pericolosità sismica, intesa come accelerazione massima orizzontale su

suolo rigido (Vs30>800 m/s), viene definita mediante un approccio

"sito dipendente" e non più tramite un criterio "zona dipendente".

Secondo l'approccio "zona dipendente", adottato dalla

precedenti normative nazionali in campo antisismico, l'accelerazione di

base ag, senza considerare l'incremento dovuto ad effetti locali dei

terreni, era direttamente derivante dalla Zona sismica di appartenenza

del comune nel cui territorio è localizzato il sito di progetto.

Con l'entrata in vigore del D.M. 14 gennaio 2008 la

classificazione sismica del territorio è scollegata dalla determinazione

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

trattazione di problematiche tecnico-amministrative connesse con la

stima della pericolosità sismica.

Pertanto, secondo quanto riportato nell'allegato A del D.M. 14

gennaio 2008, la stima dei parametri spettrali necessari per la

definizione dell'azione sismica di progetto viene effettuata calcolandoli

direttamente per il sito in esame, utilizzando come riferimento le

informazioni disponibili nel reticolo di riferimento, riportato nella

tabella 1 nell'allegato B del D.M. del 2008.

Tale griglia è costituita da 10.751 nodi (distanziati di non più di

10 km) e copre l'intero territorio nazionale ad esclusione delle isole

(tranne Sicilia, Ischia, Procida e Capri) dove, con metodologia e

convenzioni analoghe vengono forniti parametri spettrali costanti per

tutto il territorio (tabella 2 nell'allegato B del D.M. 14 gennaio 2008).

Per ciascuno dei nodi della griglia vengono forniti, per 9 valori

del periodo di ritorno (da 30 anni a 2.475 anni), i valori dei parametri di

10

pericolosità sismica, utili per la progettazione e cioè i valori di ag

(accelerazione orizzontale massima del terreno espressa in g/10), F0

(valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in

accelerazione orizzontale adimensionale) e T*c (periodo di inizio del

tratto a velocità costante dello spettro di accelerazione orizzontale

espresso in secondi) necessari per la definizione dell'azione sismica,

una volta definito per l’intervento in progetto, ai sensi sempre delle

NTC2008, il tipo e la classe (ad esempio, per fabbricati normali, tipo 2

e classe II).

Secondo quanto riportato nell'allegato A del D.M. 2008, definite

le coordinate del sito interessato dal progetto, è possibile il calcolo dei

suddetti parametri spettrali (per uno dei tempi di ritorno forniti) tramite

media pesata con i 4 punti della griglia di accelerazioni (Tabella 1 in

Allegato B) che comprendono il sito in esame, per i quattro stati limite

previsti dalle norme S.L.O., S.L.D., S.L.V. e S.L.C.

Inoltre allo scopo di valutare l’amplificazione lito-stratigrafica

dell’azione sismica di progetto, intesa come l’azione generata dal moto

non uniforme del terreno di sedime per effetto della propagazione delle

onde sismiche, deve essere classificato il terreno di fondazione, nelle

seguenti categorie individuate dalle NTC 2008.

Il sito viene classificato sulla base di Vs30 se disponibile,

altrimenti sulla base del valore di Nspt, per terreni prevalentemente

granulari, ovvero sulla base della cu, per i terreni prevalentemente

coesivi, nelle seguenti categorie di suolo:

11

A - Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs30 >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 Vs30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero resistenza penetrometrica NSPT>50 nei terreni a grana grossa, o coesione non drenata cu>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 Vs30 compresi tra 180 e 360 m/s (ovvero 15< NSPT <50 nei terreni a grana grossa, 70< cu <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 Vs30 <180 m/s (ovvero NSPT <15 nei terreni a grana grossa, cu <70 kPa nei terreni a grana fine).

E - Profili di terreno costituiti da strati superficiali alluvionali, con valori di Vs30 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 Vs30 >800 m/s.

Esistono poi due categorie speciali che sono individuate con le

lettere S1 e S2 per le quali le NTC2008 richiedono per la definizione

dell’azione sismica il ricorso a studi specifici

12

S1 - Depositi di terreni caratterizzati da valori Vs30 <100 m/s (ovvero 10 <cu <70 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.

Nelle definizioni precedenti Vs30 è la velocità media di

propagazione entro i primi 30 m di profondità delle onde di taglio e

viene calcolata con la formula riportata nel capitolo precedente.

Per la determinazione della velocità delle onde S negli strati di

copertura, come previsto dalla normativa vigente, si è eseguita

un’apposita prova sismica con tecnica MASW, i cui risultati analitici

compaiono in allegato.

Per i terreni in oggetto, nell’area sulla quale è previsto

l’intervento in progetto, fino ai 30 m di profondità, tenuto conto dei

risultati ottenuti, Vs30 pari a 272 m/sec, si definisce una categoria di

suolo di fondazione di tipo 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 Vs30 compresi tra 180 e 360 m/s (15< NSPT <50, 70< cu <250 kPa).

Sulla base della categoria di suolo di appartenenza del terreno, le

NTC2008 associano un coefficiente di amplificazione stratigrafica SS,

da applicare alle componenti orizzontali dell’azione sismica; viene

inoltre definito un coefficiente CC che serve per il calcolo del periodo di

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controllo Tc corrispondente all’inizio del tratto a velocità costante dello

spettro di risposta elastico in accelerazione.

Poiché tale valore è riferito al bedrock, per definire il valore di

ag in superficie si calcola quindi il fattore Ss, caratteristico dell’area,

che dipende dalla categoria di suolo di fondazione; essendo i terreni

dell’area in esame in categoria C, avremo:

- Ss = 1.70-(0.6 x Fo x ag/g)

Viene inoltre definito un coefficiente Cc, che serve 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 Tc è calcolato come prodotto di Cc per il periodo T*c,

ottenuto dallo studio di pericolosità sismici del sito specifico, come

riportato nella tabella precedente.

Per suoli in categoria C il coefficiente Cc risulta pari a.

- Cc = 1.05 x (T*c)-0.33.

Le NTC 2008 di cui al DM 14/01/2008 prevedono anche un

coefficiente di amplificazione topografica che tiene conto della

particolare ubicazione del sito, in relazione alla sua configurazione

morfologica.

Vengono previste 4 categorie topografiche, a secondo della

configurazione geometrica del sito, alle quali è associato un coefficiente

di amplificazione ST che varia da 1 a 1.4.

Per quanto concerne la topografia del sito, l’area ricade nella

categoria T1, caratterizzata da una superficie pianeggiante con

inclinazione media inferiore a 15°, alla quale è associata un valore del

coefficiente di amplificazione topografica ST pari a 1.

14

Ciò detto, sulla base della collocazione del sito in oggetto,

corrispondente al punto sul quale sono in progetto le opere previste, si

ottengono i relativi parametri di pericolosità sismica, come riportato di

seguito.

Parametri sismici Sito in esame Latitudine: 44,561495 Longitudine: 10,974413 Classe: 2 Vita nominale:50 Siti di riferimento Sito 1 ID: 16503 Lat: 44,5580Lon: 10,9652 Distanza: 824,159 Sito 2 ID: 16504 Lat: 44,5595Lon: 11,0353 Distanza: 4831,345 Sito 3 ID: 16282 Lat: 44,6095Lon: 11,0333 Distanza: 7086,745 Sito 4 ID: 16281 Lat: 44,6080Lon: 10,9631 Distanza: 5250,080 Categoria sottosuolo: C Categoria topografica: T1 Periodo di riferimento: 50anni Coefficiente cu: 1 Operatività (SLO): Probabilità di superamento: 81 % Tr: 30 [anni] ag: 0,052 g Fo: 2,483 Tc*: 0,255 [s] Danno (SLD): Probabilità di superamento: 63 % Tr: 50 [anni] ag: 0,064 g Fo: 2,501 Tc*: 0,269 [s]

15

Salvaguardia della vita (SLV): Probabilità di superamento: 10 % Tr: 475 [anni] ag: 0,166 g Fo: 2,367 Tc*: 0,303 [s] Prevenzione dal collasso (SLC): Probabilità di superamento: 5 % Tr: 975 [anni] ag: 0,211 g Fo: 2,402 Tc*: 0,314 [s] Coefficienti Sismici SLO: Ss: 1,500 Cc: 1,650 St: 1,000 Kh: 0,016 Kv: 0,008 Amax: 0,763 Beta: 0,200 SLD: Ss: 1,500 Cc: 1,620 St: 1,000 Kh: 0,019 Kv: 0,010 Amax: 0,944 Beta: 0,200 SLV: Ss: 1,460 Cc: 1,560 St: 1,000 Kh: 0,058 Kv: 0,029

16

Amax: 2,375 Beta: 0,240 SLC: Ss: 1,400 Cc: 1,540 St: 1,000 Kh: 0,083 Kv: 0,041 Amax: 2,896 Beta: 0,280

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

per il sito in esame, calcolati, 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 rappresentativi delle componenti (orizzontali e

verticale) delle azioni sismiche di progetto per il sito in esame, relativi

al computo dell'azione sismica di progetto ai sensi del D.M. 14/01/2008

(Allegato 10).

17

cu ag [g]

Fo Tc* [s]

Ss Cc St S η TB [s]

TC [s]

TD [s]

SLO 1 0,052 2,483 0,255 1,500 1,650 1,000 1,500 1,000 0,140 0,421 1,807

SLD 1 0,064 2,501 0,269 1,500 1,620 1,000 1,500 1,000 0,145 0,435 1,857

SLV 1 0,166 2,367 0,303 1,460 1,560 1,000 1,460 1,000 0,158 0,473 2,264

SLC 1 0,211 2,402 0,314 1,400 1,540 1,000 1,400 1,000 0,161 0,483 2,444

18

cu ag [g]

Fo Tc* [s]

Ss Cc St S η TB [s]

TC [s]

TD [s]

SLO 1 0,052 2,483 0,255 1,000 1,650 1,000 1,000 1,000 0,050 0,150 1,000

SLD 1 0,064 2,501 0,269 1,000 1,620 1,000 1,000 1,000 0,050 0,150 1,000

SLV 1 0,166 2,367 0,303 1,000 1,560 1,000 1,000 1,000 0,050 0,150 1,000

SLC 1 0,211 2,402 0,314 1,000 1,540 1,000 1,000 1,000 0,050 0,150 1,000

19

4. RISPOSTA SISMICA LOCALE

A) Inquadramento sismico normativo Con riferimento al D.M.LL.PP. del 16.01.1996 “Norme tecniche

per le costruzioni in zone sismiche”, il territorio nazionale è suddiviso in tre aree sismiche, ognuna caratterizzata da un “Coefficiente di Intensità Sismica C” definito dalla seguente relazione:

dove S è il “grado di sismicità” dell’area indagata (S ≥ 2).

A S sono attribuiti, sulla base delle vulnerabilità della zona, i valori di 12 – 9 – 6, rispettivamente per area a elevata, media e bassa sismicità. Di seguito sono riportati i valori del coefficiente d’intensità sismica C corrispondenti alle diverse categorie sismiche.

Categoria sismica Grado di sismicità S Coefficiente d’intensità sismica C

I 12 0,10 II 9 0,07 III 6 0,04 IV NON SISMICO NON SISMICO

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. In relazione alle “Norme tecniche” si suddivide il territorio nazionale in 4 zone sismiche, caratterizzate da 4 diversi valori di accelerazione (ag) orizzontale massima convenzionale su suolo di tipo A, ai quali ancorare lo spettro di risposta elastico. Ciascuna zona è individuata mediante valori di accelerazione massima del suolo (ag), con probabilità di superamento del 10% in 50 anni, riferiti a suoli rigidi caratterizzati da valori di Vs,30 > 800 m/sec.

Zona Accelerazione con probabilità di superamento

del 10% in 50 anni

Accelerazione orizzontale massima convenzionale di ancoraggio dello

spettro di risposta elastico

20

[ag] [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

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.

In base all’O.P.C.M. del 20.03.2003 n. 3274 il Comune di Spilamberto (MO) ricade in zona sismica 3.

In base all’O.P.C.M. del 28.04.2006 n. 3519 al Comune di Spilamberto (MO) è attribuito un valore di pericolosità sismica compreso tra 0,150 e 0,175.

Figura 1: MAPPA DELLA RICLASSIFICAZIONE SISMICA DELLA REGIONE EMILIA-ROMAGNA – ORDINANZA DEL PCM N. 3247/2003

21

Figura 2: MAPPA DELLA PERICOLOSITA' SISMICA DELL’AREA (DA ISTITUTO NAZIONALE DI GEOFISICA E VULCANOLOGIA)

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.

23

Figura 3: TABELLA VITA NOMINALE DELL'OPERA (DA N.T.C. 2008)

Figura 4: TABELLA CLASSI D'USO DELLE COSTRUZIONE (DA N.T.C. 2008)

Figura 5: TABELLA COEFFICIENTI D'USO (DA N.T.C. 2008)

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

24

classificazione si essere 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 effettua 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:

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: TipoA 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

25

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: 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°

26

Ai fini della normativa, l’azione sismica è caratterizzata da 3 componenti transazionali, due orizzontali e una verticale, da considerarsi tra di loro indipendenti. Queste componenti 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 definito da uno spettro di risposta elastico la cui espressione dipende, tramite opportuni coefficienti numerici, dall’accelerazione orizzontale massima al sito (ag), dal valore massimo di accelerazione dello spettro orizzontale (F0) e dal periodo d’inizio del tratto a velocità costante dello spettro di accelerazione orizzontale (TC

*). Questi tre coefficienti variano secondo le coordinate del sito, dalla vita di riferimento della struttura e dalla probabilità di superamento della vita di riferimento.

Per quanto riguarda l’aspetto macrosismico della zona in esame, dallo studio effettuato da D. Molin, M. Stucchi e G. Valensise (1996) per conto del Dipartimento della Protezione Civile, realizzato utilizzando la banca dati del GNDT e il Catalogo dei Forti Terremoti Italiani di ING/SGA, si può notare che il Comune di Spilamberto (MO) presenta un’intensità macrosismica Imax pari a 8.

27

Figura 6: MAPPA DELLE MASSIME INTENSITA' MACROSISMICHE OSSERVATE NEI COMUNI ITALIANI - PARTICOLARE DELLA REGIONE EMILIA-ROMAGNA

In base al DBMI04 (Stucchi et alii., 2007), il database delle osservazioni macrosismiche dei terremoti italiani utilizzate per la compilazione del catalogo parametrico CPTI04 (dal 217a.c. al 2002), è stata determinata la storia sismica del Comune di Spilamberto (MO) riportata nella tabella e diagramma seguente:

28

B) Azione sismica da n.t.c. 2008 Sulla base del reticolo sismico di riferimento nazionale sono stati calcolati, mediante apposito software, 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.

30

Figura 7: PUNTI DELLA GRIGLIA UTILIZZATI PER IL CALCOLO DEI VALORI DEI PARAMETRI

31

Successivamente, sulla base della Categoria del Sottosuolo di tipo “C” ottenuta dal metodo di elaborazione MASW e sulla base della Categoria Topografica (categoria T1), si sono determinati i sotto riportati parametri, riferiti sia agli stati limite di esercizio sia agli stati limite ultimi. 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:

32

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 per lo Stato Limite di Salvaguardia della vita (SLV).

33

C) Risposta sismica locale Con il termine risposta sismica locale si intende l’insieme delle modifiche che un moto sismico relativo ad una formazione rocciosa di base, 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 la caratterizzano. Tali indagini riguardano la definizione di tali aspetti:

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 si progetto sui manufatti è necessario caratterizzare il comportamento meccanico del terreno mediante la determinazione dei parametri Vs (velocità delle onde di taglio) Go (modulo di taglio a piccole deformazioni), R (rigidità sismica), Ed (modulo di elasticità dinamico) ed a (amplificazione sismica). 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

20 )(Vs

gG t

dove: �t = peso di volume naturale g = accelerazione di gravità (9.81 m/s2)

Modulo di elasticità dinamico

)1(

)21()1(

VpEd

dove:

35

Vp è la velocità delle onde longitudinali � = è la densità del terreno = è il modulo di Poisson

Rigidità sismica

VstR 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

Questi ultimi due parametri, pur nella loro semplicità, assumono un importante significato dal punto di vista applicativo. Assimilando il sottosuolo ad uno strato omogeneo equivalente, essi forniscono una prima indicazione dei campi di frequenza in cui attendersi fenomeni di amplificazione locale.

Figura 8: TABELLA PARAMETRI MEDI DEI TERRENI INVESTIGATI

Densità del Modulo di Poisson VP VS gt g Go Ed R f TStrato [%] [--] [m/s] [m/s] [kN/m3] [m/s2] [MPa] [MPa] [m/s*kN/m3] [Hz] [s]

h1 0.76 0.30 1430 126 17.362 9.80665 27.89 807.21 2179.06 14.64 0.0683h2 0.82 0.40 1469 161 17.462 9.80665 46.22 562.26 2813.47 16.29 0.0614h3 0.83 0.40 1528 214 17.644 9.80665 82.78 591.85 3784.57 19.14 0.0523h4 0.85 0.40 1584 265 17.846 9.80665 127.96 628.50 4732.28 21.17 0.0472h5 0.78 0.25 1621 298 17.971 9.80665 162.23 1053.38 5347.01 21.49 0.0465h6 0.80 0.30 1684 355 18.150 9.80665 232.90 1000.79 6438.54 23.39 0.0427h7 0.79 0.30 1750 415 18.310 9.80665 321.10 1027.14 7593.24 25.16 0.0397h8 0.82 0.25 1819 478 18.459 9.80665 429.57 1243.15 8818.27 26.83 0.0373h9 0.83 0.35 1904 555 18.641 9.80665 586.33 984.60 10353.14 29.05 0.0344h10 0.85 0.40 1977 623 18.783 9.80665 742.65 784.02 11695.90 30.47 0.0328h11 0.87 0.45 2004 649 18.792 9.80665 807.42 459.55 12198.15 29.83 0.0335h12 0.85 0.30 2025 671 18.792 9.80665 861.90 1278.88 12603.01 29.06 0.0344h13 0.90 0.25 2044 689 18.792 9.80665 910.25 1533.08 12951.63 28.25 0.0354h14 0.90 0.25 2060 705 18.792 9.80665 952.64 1545.10 13249.79 9.14 0.1094

PARAMETRI MEDI

D) Input sismico di riferimento In base alla normativa regionale nr. 112 del 2007, la Regione Emilia-Romagna fornisce 3 terremoti di riferimento al fine della valutazione della risposta sismica locale. Di seguito riportiamo gli accelerogrammi dei 3 terremoti relativi al sito in esame.

36

Figura 9: ACCELEROGRAMMA TERREMOTO RIFERIMENTO 000046xa_036045Spilamberto

-0.2-0.15

-0.1-0.05

00.050.1

0.150.2

0 5 10 15 20

Acc

ele

ratio

n (g

)

Time (sec)


-0.2

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0 5 10 15 20

Acc

ele

ratio

n (g

)

Time (sec)

37


-0.2-0.15

-0.1-0.05

00.050.1

0.150.2

0 5 10 15 20

Acc

ele

ratio

n (g

)

Time (sec)

E) Modello geologico Le indagini sismiche effettuate mediante metodo MASW hanno permesso di ricostruire un profilo delle velocità delle onde di taglio in profondità sino ad una profondità di circa 38,20 m che non hanno consentito di individuare la collocazione del bedrock convenzionale, caratterizzato da velocità superiori a 800 m/sec. Si è proceduto pertanto all’interpolazione lineare delle velocità rilevate al fine di determinare la profondità del bedrock sismico convenzionale. In termini stratigrafici si può assumere la seguente situazione in profondità: da 0,00 a 2,14 m depositi costituiti prevalentemente da terreni superficiali costituenti lo strato aerato vegetale; da 2,14 a 10,55 m depositi costituiti prevalentemente da terreni argillosi-limosi da 10,55 a 26,37 m depositi costituiti prevalentemente da ghiaie e sabbie addensate con presenza di falda idrica da 26,37 a 47,47 m depositi costituiti prevalentemente da terreni prevalentemente argillosi con intercalazioni sabbiose-limose da 47,47 a 87,42 m depositi costituiti prevalentemente da ghiaie e sabbie addensate con presenza di falda idrica a 87,42 m si attesta il bedrock convenzionale F) Spettro di risposta reale - parametri generali Tra i diversi programmi di calcolo per eseguire modellazioni numeriche ai fini della valutazione della risposta sismica locale, si è

38

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 applicabile al sito in esame, in cui le cause principali di amplificazione del moto sismico sono il fenomeno di intrappolamento di onde S all’interno del deposito, favorito dal contrasto di impedenza fra terreno e basamento roccioso e la 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. G) Calcolo spettro di riposta reale 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 87,42 m, che corrisponde al substrato sismico individuato, secondo lo schema riportato di seguito:

Fundamental period (s) = 0.61Average shear wave velocity (m/sec ) = 575.53Total number of sublayers = 35

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 1 2.14 30.67 19.10 126 1.1 20.462 1 1 2.47 52.39 19.80 161 3.4 65.413 1 1 2.80 93.80 20.00 214 6.0 117.914 1 1 3.13 144.79 20.20 265 9.0 177.565 3 2 3.46 183.19 20.30 298 W 11.4 226.766 3 2 3.79 261.69 20.40 355 13.1 253.407 3 2 4.12 357.62 20.40 415 15.0 272.528 3 2 4.45 474.58 20.40 478 16.9 292.599 1 2 4.78 643.00 20.45 555 18.8 313.5410 1 3 5.11 808.30 20.45 623 20.9 335.3611 1 3 5.44 878.36 20.45 649 23.0 358.0512 1 3 5.77 939.93 20.50 671 25.3 381.6213 3 3 6.10 997.49 20.60 689 27.6 406.1214 3 4 19.29 1054.08 20.80 705 30.0 431.5515 3 4 14.56 1208.00 20.90 753 32.0 453.33

Bedrock 16 1370.03 1 21.00 800 Outcrop 33.7 471.45

39

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 500 1000 1500

De

pth

(m)

Gmax (MPa)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 500 1000

De

pth

(m)

Shear wave velocity (m/s)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30

Dep

th (m

)

Unit weight (kN/m3)

Sono stati pertanto definiti gli spettri di risposta al sito in accelerazione per la componente orizzontale per i tre input sismici di riferimento e riportati in precedenza, considerando un valore di smorzamento critico pari al 5%. Di seguito vengono riportate pertanto le forme spettrali ottenute, e la loro media, che ha portato ad un valore di PGA al sito (1 OUTCROP) pari a 0,357 g a partire da un valore pari a 0,162 g relativo all’accelerazione di ancoraggio prevista per il Comune di Spilamberto (MO) dalla normativa regionale.

40

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

Acc

eler

azio

ne s

pett

rale

Sa

(g)

Periodo T(s)

Spettro medio di riferimento a 1 Outcrop

Spettro terremoto rif.000046xa_036045Spilamberto.xy



Media 35 Outcrop

Nella tabella precedente 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). La figura seguente riporta la funzione di amplificazione locale come rapporto tra ampiezza degli spettri al suolo (1 OUTCROP) e quello in corrispondenza dell’affioramento della formazione rocciosa (35 OUTCROP) per un valore di smorzamento critico pari al 5%.

41

Figura 12: AMPLIFICAZIONE TRA SUPERFICIE E FORMAZIONE ROCCIOSA IN AFFIORAMENTO

AMPLIFICAZIONE 1 Outcrop ‐ 35 Outcrop

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50

2.75

3.00

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

Fat

tore

di A

mpl

ifica

zion

e

Frequenza (Hz)Valore mediato sui tre terremoti

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.

42

Figura 13: CONFRONTO TRA GLI SPETTRI IN PSEUDO VELOCITA’ IN SUPERFICIE (1 OUTCROP) E FORMAZIONE ROCCIOSA IN AFFIORAMENTO (35 OUTCROP)

Spettro mediato sui terremoti su suolo di riferimento 35 Outcrop

Spettro mediato sui terremoti atteso sul sito 1 Outcrop

SI0 [cm] 6.11 SI0 [cm] 8.00

SI [cm] 14.10 SI [cm] 11.94

SI/SI0 [cm] 2.31 SI/SI0 [cm] 1.49

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%

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

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)

I coefficienti di amplificazione sismica espressi in termini di SI/SIo risultano essere pari a 2,31 per l’intervallo di tempo 0,1 – 0,5 sec e 1,49 per l’intervallo di tempo 0,5 – 1,0 sec. H) Analisi dei risultati ottenuti dallo studio di microzonazione sismica Sulla base delle elaborazioni riportate in precedenza si evidenziano per il sito in esame i sotto riportati valori caratteristici:

43

Valore della PGA0 di riferimento da Norme Tecniche per la Costruzioni (NTC 2008) 0.162

Valore della PGA rilevata sul sito in esame 0.357 Fattore di Amplificazione (FA) della PGA 2.200 Coefficiente di amplificazione in termini di SI/SI0 – intervallo di frequenza 0,10÷0,50s 2.31 Coefficiente di amplificazione in termini di SI/SI0 – intervallo di frequenza 0,50÷1,00s 1.49

TABELLA RIASSUNTIVA PARAMETRI DI RISPOSTA SISMICA LOCALE

I) Carte della microzonazione sismica Sulla base dei dati ottenuti dall’elaborazione di risposta sismica locale sono state elaborate alcune carte tematiche riportanti:

CARTA DELLA CATEGORIA DEL SUOLO DI FONDAZIONE

(NTC 2008)

CARTA DELLA AMPLIFICAZIONE PGA

CARTA DELLA INTENSITA’ SPETTRALE (0,10 s < To < 0,50 s)

CARTA DELLA INTENSITA’ SPETTRALE (0,50 s < To < 1,00 s)

44

Figura 14:CARTA DELLA CATEGORIA DEL SUOLO DI FONDAZIONE (NTC 2008)

Categoria sottosuolo di fondazione – Suolo di tipo “C”

45

Figura 15: CARTA DELLA AMPLIFICAZIONE PGA

PGA = 0,162 0

PGA = 0,357 FA PGA = 2,200

46

Figura 16: CARTA DELLA INTENSITA’ SPETTRALE (0,10 s < To < 0,50 s)

Fattori di amplificazione intensità spettrale (0,10 s < to < 0,50 s) = 2,31

47

Figura 17: CARTA DELLA INTENSITA’ SPETTRALE (0,50 s < To < 1,00 s)

Fattori di amplificazione intensità spettrale (0,50 s < to < 1,00 s) = 1,49

48

49

5. CONCLUSIONI

Lo studio geologico-geotecnico e sismico condotto sulla scorta

di rilevamento diretto, ricerca bibliografica e, soprattutto, mediante

esecuzione di un’apposita indagine in sito, espletata previo esecuzione

di n. 4 prove penetrometriche statiche e di un’indagine sismica, e

tenendo altresì conto dei risultati di altre indagini eseguite nelle

vicinanze su terreni del tutto simili, ha permesso di stabilire che l’area

oggetto della presente relazione, sita in Comune di Spilamberto (MO)

località San Vito ed individuata nella planimetria allegata è idonea, da

un punto di vista geologico – geotecnico e sismico generale e

particolare ad ospitare il progetto di lottizzazione che la Proprietà

intende realizzare, come da progetto dell’Ing. Cassanelli, e che prevede

la costruzione, oltre che delle opere di urbanizzazione, di edifici di

civile abitazione.

Per quanto riguarda le opere fondazionali, appare sicuramente

possibile ricorrere a fondazioni del tipo diretto, che potranno essere

dimensionate, in linea generale, facendo affidamento ad una portata

massima dei terreni, in termini di tensioni ammissibili, dell’ordine di

1.2 kg/cm2.

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Via AUSTRIA, 24 - 41100 MODENA

Telefono 059/313999Telefax 059/454827

PROVA PENETROMETRICA STATICAPenetrometro Gouda

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Prova n°: 1 Quota: P.C. Data:Località: VIA MEDICINE-S. VITO DI SPILAMBERTO (MO)Committ.: ROINVEST S.T.C.Certificato: 716/11

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

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Prova n°: 1 Quota: P.C. Data:Località: VIA MEDICINE-S. VITO DI SPILAMBERTO (MO)

VIA AUSTRIA, 24 -41100 MODENA Committ.: ROINVEST S.T.C.TEL. 059 313999 FAX 059 454827 Certificato: 716/11

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 36 48 36 0.80 45.00 15.600.80 40 52 40 0.80 50.00 15.801.00 44 64 44 1.33 33.00 16.001.20 46 80 46 2.27 20.29 16.201.40 32 50 32 1.20 26.67 16.401.60 24 40 24 1.07 22.50 16.601.80 20 42 20 1.47 13.64 16.802.00 18 32 18 0.93 19.29 17.002.20 12 20 12 0.53 22.50 17.202.40 12 20 12 0.53 22.50 17.402.60 12 20 12 0.53 22.50 17.602.80 10 18 10 0.53 18.75 17.803.00 10 18 10 0.53 18.75 18.003.20 12 18 12 0.40 30.00 18.203.40 12 18 12 0.40 30.00 18.403.60 12 20 12 0.53 22.50 18.603.80 18 22 18 0.27 67.50 18.804.00 24 32 24 0.53 45.00 19.004.20 28 36 28 0.53 52.50 19.204.40 38 40 38 0.13 285.00 19.404.60 26 38 26 0.80 32.50 19.604.80 24 36 24 0.80 30.00 19.805.00 26 38 26 0.80 32.50 20.005.20 24 36 24 0.80 30.00 20.205.40 20 28 20 0.53 37.50 20.405.60 18 26 18 0.53 33.75 20.605.80 18 24 18 0.40 45.00 20.806.00 10 18 10 0.53 18.75 21.006.20 12 16 12 0.27 45.00 21.206.40 14 20 14 0.40 35.00 21.406.60 16 24 16 0.53 30.00 21.606.80 14 20 14 0.40 35.00 21.807.00 12 22 12 0.67 18.00 22.007.20 16 24 16 0.53 30.00 22.207.40 20 32 20 0.80 25.00 22.407.60 20 36 20 1.07 18.75 22.607.80 18 32 18 0.93 19.29 22.808.00 16 28 16 0.80 20.00 23.008.20 12 22 12 0.67 18.00 23.208.40 10 18 10 0.53 18.75 23.408.60 16 24 16 0.53 30.00 23.608.80 20 28 20 0.53 37.50 23.809.00 14 26 14 0.80 17.50 24.009.20 10 18 10 0.53 18.75 24.209.40 22 28 22 0.40 55.00 24.409.60 20 28 20 0.53 37.50 24.609.80 18 32 18 0.93 19.29 24.80

10.00 32 44 32 0.80 40.00 25.0010.20 40 60 40 1.33 30.00 25.2010.40 42 64 42 1.47 28.64 25.4010.60 36 74 36 2.53 14.21 25.6010.80 200 200 25.8011.00 300 300 26.0011.20 500 500 26.2011.40 500 500 26.4011.60 500 500 26.6011.80 500 500 26.8012.00 500 500 27.0012.20 27.2012.40 27.4012.60 27.6012.80 27.8013.00 28.0013.20 28.2013.40 28.4013.60 28.6013.80 28.8014.00 29.0014.20 29.2014.40 29.4014.60 29.6014.80 29.8015.00 30.00

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

COMMITTENZA Intergeo s.r.l. Via Austria, 24 41100 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 SPILAMBERTO

LOC. S.VITO VIA MEDICINE

CODIFICA GENERALE ELABORATO CODICE INTERNO LOTTO SETTORE DI

ATTIVITA’ AREA DI

PROGETTAZIONE TIPO

DOCUMENTO N. ELABORATO

2943 0 C A REL 1

VERSIONE DATA OGGETTO 0 16/07/2011 1° EMISSIONE

DATI PROGETTISTA PROPRIETA’

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

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INDICE

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

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

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

4 INDAGINI IN SITO .........................................................................................................................................................................7

5 INDAGINI GEOFISICHE DI TIPO SISMICO A RIFRAZIONE .......................................................................................................8

5.1 ELABORAZIONE ONDE SISMICHE – VP ...........................................................................................................................8 5.2 VELOCITA’ DELLE ONDE DI TAGLIO CON IL METODO MASW ....................................................................................13

6 MODELLO RISULTANTE RIFERITO ALLE INDAGINI EFFETTUATE ......................................................................................16

7 DETERMINAZIONE DELLA CATEGORIA DI SOTTOSUOLO (D.M. 14.01.2008) .....................................................................17

INDICE DEGLI ALLEGATI

FIGURA 1: ESTRATTO DI CARTA TOPOGRAFICA R.E.R. N. 219NE "FORMIGINE" - SCALA 1:25.000 ................................................3 FIGURA 2: ESTRATTO DI CARTA TECNICA REGIONALE N. 219040 "CASTELNUOVO RANGONE" - SCALA 1:10.000 ......................4 FIGURA 3: ESTRATTO DI CARTA TECNICA REGIONALE N. 219042 “SAN VITO” - SCALA 1:5.000 .....................................................4 FIGURA 4: ORTOFOTO DELL’AREA DI STUDIO RILEVATA DA AGEA 2008 ..........................................................................................5 FIGURA 6: UBICAZIONE INDAGINI GEOFISICHE EFFETTUATE SU IMMAGINE SATELLITARE .........................................................7 FIGURA 7: ANDAMENTO DELLE DROMOCRONE ................................................................................................................................10 FIGURA 8: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA A ML.2.00 ESTERNAMENTE AL GEOFONO NR. 1 IN

POSIZIONE DI ESTREMO SINISTRO..........................................................................................................................................10 FIGURA 9: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA TRA I GEOFONI NR. 6 E NR. 7 IN POSIZIONE DI

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

CENTRALE ...................................................................................................................................................................................11 FIGURA 11: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA TRA I GEOFONI NR. 18 E NR. 19 IN POSIZIONE DI

INTERMEDIO DESTRO................................................................................................................................................................11 FIGURA 12: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA A ML.2.00 ESTERNAMENTE AL GEOFONO NR. 24 IN

POSIZIONE DI ESTREMO DESTRO ............................................................................................................................................11 FIGURA 13: SEZIONE INTERPRETATIVA .............................................................................................................................................12 FIGURA 14: ANDAMENTO TRACCE SISMICHE RILEVATE ..................................................................................................................13 FIGURA 15: ANDAMENTO DELLA CURVA DI DISPERSIONE MISURATA ...........................................................................................14 FIGURA 16: ANDAMENTO DELLE FREQUENZE RILEVATE E DELLA VELOCITA’ DI FASE ...............................................................14 FIGURA 17: ANDAMENTO DELLE VELOCITA' DI TAGLIO DELLE ONDE SISMICHE CON IL PROCESSO DI INVERSIONE .............15 FIGURA 18: DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA DELLA LINEA SISMICA EFFETTUATA .................................................................16

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1 PREMESSA

Su incarico della Ditta Intergeo s.r.l. con sede legale a Modena – 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 – Sez. 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 alla elaborazione delle indagini geofisiche effettuate con

il metodo sismico a rifrazione con elaborazione mediante metodo MASW 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).

2 INQUADRAMENTO GEOGRAFICO

La zona oggetto d’intervento si colloca nell’ambito del territorio comunale di Spilamberto, in località S. VITO Via

Medicine.

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

Cartografia Regionale

Carta topografica R.E.R. n. 219NE denominata “FORMIGINE” (scala 1:25.000)

Sezione R.E.R. n. 219040 denominata “CASTELNUOVO RANGONE” (scala 1:10.000)

Elemento R.E.R. n. 219042 denominata “SAN VITO” (scala 1:5.000)

Figura 1: ESTRATTO DI CARTA TOPOGRAFICA R.E.R. N. 219NE "FORMIGINE" - SCALA 1:25.000

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Figura 2: ESTRATTO DI CARTA TECNICA REGIONALE N. 219040 "CASTELNUOVO RANGONE" - SCALA 1:10.000

Figura 3: ESTRATTO DI CARTA TECNICA REGIONALE N. 219042 “SAN VITO” - SCALA 1:5.000

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Figura 4: ORTOFOTO DELL’AREA DI STUDIO RILEVATA DA AGEA 2008

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:

6 di 18

,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:

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°

7 di 18

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 5: UBICAZIONE INDAGINI GEOFISICHE EFFETTUATE SU IMMAGINE SATELLITARE

8 di 18

5 INDAGINI GEOFISICHE DI TIPO SISMICO A RIFRAZIONE

Al fine di determinare le caratteristiche geotecniche dei terreni interessati dalle opere di progetto, in data 15/07/2011 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

46 m

2 m

5

24

Durata Frequenza Frequenza Asse

1 SVI1.DAT 128 ms 125 µs 16 bit 4,5 Hz verticale





Quota X Y Profondità

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

1 0.00 -2.00 0.00 -0.40 Fucile sismico con cartuccia industriale calibro 8 mm

2 0.00 11.00 0.00 0.00 Mazza battente da Kg. 9 su piastra di alluminio



5 0.00 48.00 0.00 -0.40 Fucile sismico con cartuccia industriale calibro 8 mm

Lunghezza linea sismica

Interasse geofoni

Numero punti di energizzazione

Numero di trasduttori velocimetrici

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

G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 G10G11G12G13G14G15G16G17G18G19G20G21G22G23G24

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

‐10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

9 di 18

Quota X Y S1 S2 S3 S4 S5

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

1 0.00 0.00 0.00 6.88 25.74 42.08 48.57 59.47

2 0.00 2.00 0.00 15.63 22.85 40.42 47.48 58.31

3 0.00 4.00 0.00 19.84 20.05 38.76 46.38 57.24

4 0.00 6.00 0.00 22.83 15.76 37.09 45.28 56.16

5 0.00 8.00 0.00 26.25 10.02 35.29 44.18 55.09

6 0.00 10.00 0.00 28.51 4.27 32.54 43.08 54.01

7 0.00 12.00 0.00 31.87 5.18 29.32 41.96 52.93

8 0.00 14.00 0.00 34.32 10.51 26.69 40.63 51.84

9 0.00 16.00 0.00 36.77 15.88 23.44 38.75 50.58

10 0.00 18.00 0.00 39.51 21.79 17.82 38.10 49.32

11 0.00 20.00 0.00 42.26 24.45 11.24 35.12 48.05

12 0.00 22.00 0.00 45.01 27.10 7.08 30.90 46.66

13 0.00 24.00 0.00 45.80 29.76 7.02 27.65 45.26

14 0.00 26.00 0.00 47.19 32.41 12.00 23.25 43.87

15 0.00 28.00 0.00 48.58 35.71 18.26 20.63 42.75

16 0.00 30.00 0.00 49.22 37.00 23.25 17.03 39.33

17 0.00 32.00 0.00 50.31 38.29 26.51 10.80 37.49

18 0.00 34.00 0.00 51.40 39.58 29.78 5.97 35.12

19 0.00 36.00 0.00 52.49 40.88 33.04 6.38 30.90

20 0.00 38.00 0.00 54.03 42.17 35.54 10.38 27.48

21 0.00 40.00 0.00 55.39 43.46 37.36 16.88 24.23

22 0.00 42.00 0.00 56.75 44.75 39.17 21.50 20.02

23 0.00 44.00 0.00 58.10 46.05 40.99 24.89 15.38

24 0.00 46.00 0.00 59.46 47.34 42.80 28.28 4.38

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

[m] [m] [m] [m] [m] 1 248

1 0.00 1.03 6.38 13.19 0.00 2 668

2 2.00 1.09 6.43 13.23 0.00 3 1582

3 4.00 1.26 6.57 13.25 0.00 4 1954

4 6.00 1.51 6.72 13.04 0.00 5

5 8.00 1.69 6.47 12.89 0.00

6 10.00 1.76 6.48 12.79 0.00

7 12.00 1.78 6.53 12.75 0.00

8 14.00 1.74 6.63 12.78 0.00

9 16.00 1.68 6.76 12.84 0.00

10 18.00 1.61 6.90 12.91 0.00

11 20.00 1.54 7.05 12.98 0.00

12 22.00 1.47 7.19 13.03 0.00

13 24.00 1.30 7.35 13.01 0.00

14 26.00 1.23 7.26 12.95 0.00

15 28.00 1.32 7.02 12.85 0.00

16 30.00 1.52 6.71 12.75 0.00

17 32.00 1.70 6.66 12.66 0.00

18 34.00 1.80 6.47 12.60 0.00

19 36.00 1.74 6.43 12.64 0.00

20 38.00 1.63 6.52 12.73 0.00

21 40.00 1.51 6.62 12.66 0.00

22 42.00 1.44 6.77 12.66 0.00

23 44.00 1.43 6.81 12.74 0.00

24 46.00 1.43 6.72 12.74 0.00

Geofono

Velocità SismostratiProfondità Sismostrati

Tempi di Arrivo Geofoni

Geofono

10 di 18

Figura 6: ANDAMENTO DELLE DROMOCRONE

Figura 7: TRACCE SISMICHE RILEVATE CON ENERGIZZAZIONE POSTA A ML.2.00 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

11 di 18

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.2.00 ESTERNAMENTE AL GEOFONO NR. 24 IN POSIZIONE DI ESTREMO DESTRO

12 di 18

Figura 12: SEZIONE INTERPRETATIVA

13 di 18

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. 2,00 dal geofono nr. 24 in posizione di sparo estremo destro rispetto alla base sismica.

Figura 13: ANDAMENTO TRACCE SISMICHE RILEVATE

14 di 18

Figura 14: ANDAMENTO DELLA CURVA DI DISPERSIONE MISURATA

Figura 15: ANDAMENTO DELLE FREQUENZE RILEVATE E DELLA VELOCITA’ DI FASE

15 di 18

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

16 di 18

Figura 17: DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA DELLA LINEA SISMICA EFFETTUATA

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.

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 248 m/s, 668 m/s , 1582 m/s e 1954 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 38,20 ml. dal piano campagna.

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

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Al termine della elaborazione si è rilevato riscontrato una convergenza dei valori pari a 4.263506%, come riportato nella

tabella sottostante:

Iteration=0 RMS=28.394897 m/s (13.672480%) Iteration=1 RMS=24.371825 m/s (11.628282%)





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:

Base Spessore VSStrato strato strato

[m] [m] [m/s]h1 -2.14 2.14 126h2 -4.62 2.47 161h3 -7.42 2.80 214h4 -10.55 3.13 265h5 -14.01 3.46 298h6 -17.80 3.79 355h7 -21.92 4.12 415h8 -26.37 4.45 478h9 -31.15 4.78 555h10 -36.26 5.11 623h11 -41.70 5.44 649h12 -47.47 5.77 671h13 -53.57 6.10 689h14 -72.86 19.29 705

Velocità onde Vs da elaborazione MASW

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

[m] [m] [m/s] [s]h1 -2.14 2.14 126 0.01705h2 -4.62 2.48 161 0.01539h3 -7.42 2.80 214 0.01305h4 -10.55 3.13 265 0.01180h5 -14.01 3.46 298 0.01163h6 -17.80 3.79 355 0.01068h7 -21.92 4.12 415 0.00993h8 -26.37 4.45 478 0.00932h9 -30.00 3.63 555 0.00654h10 -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,30 285 [m/s]Errore Strumentale 4.263506 [%]

Vs,30 - Max 297 [m/s]Vs,30 - Min 272 [m/s]

Calcolo V S,30 ottenuto dall'elaborazione MASW

18 di 18

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

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

normativa sismica vigente:

Vignola, 16/07/2011

Dott. Geol. Giorgio Masotti

Vs,30 - MinFondazioni posate ad una quota pari a 000 da p.c. 272Fondazioni posate ad una quota pari a - 0,50 da p.c. 281Fondazioni posate ad una quota pari a - 1,00 da p.c. 289Fondazioni posate ad una quota pari a - 1,50 da p.c. 299Fondazioni posate ad una quota pari a - 2,00 da p.c. 309Fondazioni posate ad una quota pari a - 2,50 da p.c. 318Fondazioni posate ad una quota pari a - 3,00 da p.c. 326Fondazioni posate ad una quota pari a - 3,50 da p.c. 335Fondazioni posate ad una quota pari a - 4,00 da p.c. 344Fondazioni posate ad una quota pari a - 4,50 da p.c. 354Fondazioni posate ad una quota pari a - 5,00 da p.c. 362

Categoria di sottosuolo alla quota di posa delle fondazioni

TIPO CTIPO C

TIPO CTIPO CTIPO CTIPO C

Quota di posa delle fondazioni Categoria di SottosuoloTIPO C

TIPO CTIPO B

TIPO C

TIPO C

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