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“Messa in sicurezza dell’intersezione tra la S.P. Arzana-Lanusei e la strada comunale Elini-SS 198 – Stabilizzazione del versante”

OTTOBRE 2014

RELAZIONE GEOTECNICA 1

RELAZIONE GEOTECNICA

“Messa in sicurezza dell’intersezione tra la S.P. Arzana-Lanusei e la strada comunale Elini-SS 198 -Stabilizzazione del versante”

GIUGNO 2014

STUDIO DI COMPATIBILITÀ GEOLOGICA E GEOTECNICA 2

INDICE

Pag .

Premessa ......................................................................................................... 3

Ubicazione e caratter ist iche general i del l ’ in tervento ........................ 3

Quadro normat ivo di r i fer imento .............................................................. 3

Programma del le indagini e del le prove geotecniche ........................ 4

Litostrat igraf ia e carat ter i geotecnic i ..................................................... 4

Classi f icazione della roccia a l terata ....................................................... 4

Model lo Geotecnico ...................................................................................... 4

Caratter izzazione sismica del l ’area ........................................................ 5

Parametr i geotecnic i d i progett o .............................................................. 5

Risultat i dei calcol i geotecnic i .................................................................. 6

CONCLUSIONI ............................................................................................... 7


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Premessa

La presente relazione geotecnica supporta il progetto: “Messa in sicurezza dell’intersezione

tra la S.P. Arzana-Lanusei e la strada comunale Elini-SS 198” nel territorio a monte dell’abitato

di Elini.

Gli interventi ritenuti necessari per migliorare le condizioni di visibilità in prossimità

dell’intersezione stradale consistono nello sbancamento di una porzione del versante e nella

protezione del fronte di scavo risultante con un muro di cemento armato.

Ubicazione e caratteristiche generali del l’ intervento

La zona interessata dall’intervento è ubicata a monte dell’abitato, nella porzione di versante

che degrada dal crinale del Carmine in direzione est, ad una quota media di 670 m s.l.m. e

con una pendenza media variabile dal 20 al 30%.

L’intervento nel suo complesso prevede oltre alla risagomatura del pendio la stesura di reti

metalliche, la realizzazione del muro di contenimento e la realizzazione di dreni per la

regimazione delle acque superficiali. La definizione puntuale degli interventi in progetto è

riportata nella relazione tecnica allegata.

Quadro normativo di r i ferimento

Lo studio dell’area è stato eseguito in ottemperanza alle norme vigenti:

- D.M. 14.01.08 Testo Unico “Norme Tecniche Per Le Costruzioni”;

- Circolare n. 617 del 02.02.2009, del Consiglio superiore dei Lavori Pubblici di cui al

D.M. 14 gennaio 2008, “Istruzioni per l’applicazione delle Nuove Norme Tecniche per

le costruzioni”, C6.2.2 “Indagini, caratterizzazione e modellizzazione geotecnica”.

- Eurocodice 8 (1998) “Indicazioni progettuali per la resistenza fisica delle strutture -

Parte 5: Fondazioni, strutture di contenimento ed aspetti geotecnici (stesura finale

2003)”;

- Eurocodice 7.1 (1997) “Progettazione geotecnica – Parte I : Regole Generali . – UNI”;

- Eurocodice 7.2 (2002) “Progettazione geotecnica – Parte II : Progettazione assistita

da prove di laboratorio (2002). UNI”

- Delibera di Giunta Regionale 30 marzo 2004 n. 15/31 pubblicata nel B.U. Sardegna,

21 agosto 2004 n. 23 – disposizioni preliminari in attuazione dell'O.P.C.M. 20 marzo

2003, n. 3274 recante “Primi elementi in materia di criteri generali per la


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classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le

costruzioni in zona sismica”.

Programma delle indagini e delle prove geotecniche

La ricostruzione litostratigrafica e la caratterizzazione litologica e geotecnica dei terreni

costituenti la successione stratigrafica è frutto di un dettagliato rilievo geologico di superficie e

di analisi di laboratorio su un campione di terreno, così come riportato nella relazione

geologica allegata alla presente.

Il rilievo su terreno è stato finalizzato sia al riconoscimento delle litologie presenti che per il

rilevamento del reticolo di fratture che pervade l’ammasso roccioso e per il censimento dei

blocchi di roccia ritenuti in condizione di stabilità precaria.

Litostratigrafia e caratteri geotecnici

Come evidenziato nello studio geologico allegato, nel sito affiora con continuità il substrato

geologico di natura granitica, più o meno alterato negli spessori più superficiali e fratturato,

assimilabile, in funzione del grado di alterazione a roccia sciolta, tenera o lapidea.

Classificazione della roccia alterata

La caratterizzazione fisico meccanica del granito alterato è stata fatta sulla base di dati

riferiti al campione di terreno prelevato in corrispondenza della scarpata stradale, per il quale

le analisi di laboratorio hanno fornito i seguenti dati:

Campione Granito alterato

Prova C.D.

Parametri

caratteristici

= 1848 kg/mc

s = 2319 kg/mc

c = 0.01 kg/cm2

= 37,34°

Tab. 1_ Parametri fisico meccanici del campione prelevato in sito.

Modello Geotecnico

Il pendio oggetto di intervento è costituito esclusivamente da rocce granitiche più o meno

alterate, e pertanto con caratteristiche fisico-meccaniche variabili a seconda del grado di

alterazione


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I rilievi eseguiti nell’area direttamente interessata hanno consentito la ricostruzione della

stratigrafia dei terreni che viene di seguito schematizzata.

Tale modello geotecnico è stato utilizzato per le verifiche geotecniche dei terreni di fondazione.

Caratterizzazione sismica dell ’area

In riferimento al rischio sismico l’area in esame, così come tutti i comuni della Regione Sardegna, è

classificata in Zona 4 (Allegato A dello O.P.C.M. 20 Marzo 2003 n. 3274), che identifica rischio sismico

molto basso, quasi inesistente.

Parametri geotecnici di progetto

I parametri geotecnici per il granito alterato si riferiscono ai valori determinati per il campione

prelevato nella scarpata stradale mentre per il substrato in facies rocciosa si fa riferimento ai dati di

bibliografia.

granito arenizzato

peso specifico naturale = 1848 kg/mc

peso di volume saturo s = 2319 kg/mc

Coesione c = 0.01 kg/cm2

Angolo di attrito = 37,4°

Fig. 1 - Schema stratigrafico e valori caratteristici dei parametri geotecnici


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granito lapideo

Peso specifico = 2100 kg/mc

Coesione c = 0.45 kg/cm2

Angolo di attrito = 45°

Risultati dei calcoli geotecnici

Le ipotesi di fondazioni ipotizzate per il muro di contenumento rientrano nella tipologia di fondazione

continua a trave rovescia con piano di posa a 1.10 m dal piano campagna.

Dall’analisi del modello geotecnico proposto si desume che il piano di sedime delle fondazioni sarà

attestato in corrispondenza dello Strato 1, ossia in corrispondenza del granito alterato.

Le fondazioni del muro sono state verificate in condizioni statiche in relazione a meccanismi di

rottura per carico limite, con riferimento alle Verifiche agli stati limite ultimi (SLU) delle NTC del

2008. Gli stati limite ultimi sono determinati dal raggiungimento della resistenza del terreno

interagente con le fondazioni (GEO).

Verifica agli SLU - Ed ≤ Rd

Approccio 1

- Combinazione 2: (A2+M2+R2) (dimensionamento geotecnico - GEO)

Dove Ed è il valore di progetto delle azioni, il carico del muro, Rd è la resistenza di progetto del

terreno, A M ed R sono dei coefficienti tabellati1.

Utilizzando la formulazione di Terzaghi si è ottenuto un valore di portanza del terreno:

Rd= 241.34 kN/m²

Ed=140.13 kN/m²

La verifica Ed≤Rd è soddisfatta.

Il fattore di sicurezza risulta pari a 3.1

1 Tab. 6.2.I, 6.2.II e 6.4.I delle NTC.


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CONCLUSIONI

Tale relazione geotecnica, ha lo scopo di interpretare i dati acquisiti, riguardanti le litologie

interessate dal tracciato stradale e fornire attraverso i calcoli, dei dati su cui basare la progettazione

viaria.

Dai calcoli eseguiti, si può desumere che le opere d’arte possono essere poggiate sui graniti

arenizzati, o sui detriti di versante con il dimensionamento opportuno della fondazione

Dagli studi svolti è emersa la presenza di blocchi instabili lungo i versanti posti a monte del

tracciato stradale, tali massi possono costituire una problematica sia in fase di costruzione del muro,

sia in fase di utilizzo della stessa.

Sulla base degli studi effettuati sui terreni interessati dal progetto e, valutate le condizioni

geotecniche del sottosuolo sulla base dei dati acquisiti con la caratterizzazione del terreno di

sedime delle opere, si ritengono le scelte di progetto compatibili con le condizioni stratigrafiche,

morfologiche e con il modello geotecnico adottato.

Il terreno di fondazione presenta delle caratteristiche meccaniche idonee ad accogliere le

strutture previste negli interventi di progetto, in quanto le sollecitazioni che le fondazioni

trasmettono al terreno sono inferiori alle sollecitazioni ammissibili.


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CALCOLO DELLA PORTANZA DI FONDAZIONI SUPERFICIALI

DATI GENERALI: TRAVE ROVESCIA ====================================================== Larghezza fondazione 4.5 m Lunghezza fondazione 70.0 m Profondità piano di posa 1.4 m Altezza di incastro 1.1 m ====================================================== STRATIGRAFIA TERRENO Corr: Parametri con fattore di correzione (TERZAGHI)

DH (m)

Gam (kN/m³)

Gams (kN/m³)

Fi (°)

c (kN/m²)

E (kN/m²)

RQD Ni Desc.

2.0 18.12 22.74 37.4 0.98 29700.0 0.5 0.45 Granito arenizzato

Carichi di progetto agenti sulla fondazione

Nr. Nome combinazione

Pressione normale di progetto

Ed (kN/m²)

N (kN)

Mx (kN·m)

My (kN)·m

Hx (kN)

Hy (kN)

Tipo

2 A2+M2+R2 140.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Progetto

Sisma + Coeff. parziali parametri geotecnici terreno + Resistenze

Nr Correzione Sismica

Tangente angolo di resistenza al taglio

Coesione efficace

Coesione non

drenata

Peso Unità volume in

fondazione

Peso unità volume

copertura

Coef. Rid. Capacità portante verticale

Coef.Rid.Capacità portante

orizzontale 2 No 1.25 1.25 1.4 1 1 1.8 1.1

CARICO LIMITE FONDAZIONE APPROCCIO 1 COMBINAZIONE.2..A2+M2+R2 Autore: TERZAGHI Carico limite 434.42 kN/m² Resistenza di progetto[Rd] 241.34 kN/m² Condizione di verifica [Ed≤Rd] Verificata COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982) Costante di Winkler 17376.69 kN/m³


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Analisi di stabilità del pendio PRE INTERVENTO con FELLENIUS ======================================================================== Numero di strati 2.0 Numero dei conci 10.0 Coefficiente di sicurezza [R2] 1.3 Superficie di forma circolare ======================================================================== Maglia dei Centri ======================================================================== Ascissa vertice sinistro inferiore xi 18.33 m Ordinata vertice sinistro inferiore yi 4.56 m Ascissa vertice destro superiore xs 32.44 m Ordinata vertice destro superiore ys 26.42 m Passo di ricerca 10.0 Numero di celle lungo x 20.0 Numero di celle lungo y 20.0 ======================================================================== Vertici profilo

N X m

y m

1 15.14 -1.63 2 20.03 -0.29 3 20.15 -0.35 4 20.19 -0.32 5 20.63 -0.59 6 20.72 -0.14 7 22.39 -0.11 8 24.19 -0.23 9 27.93 -0.47

10 28.66 -0.34 11 29.18 -0.29 12 29.41 -0.3 13 29.43 -0.33 14 31.41 0.68 15 33.33 2.4 16 34.37 3.74 17 35.66 5.19 18 39.06 6.56 19 39.44 6.54 20 39.53 6.53 21 39.92 6.88

22 40.25 7.31 23 43.31 10.82 24 44.32 11.43 25 44.68 11.93 26 46.7 12.84 27 46.93 12.95 28 48.66 13.43 29 49.09 13.48 30 49.39 13.79 31 51.01 14.45 32 51.34 14.52 33 51.9 14.72 34 54.03 19.53 35 54.58 19.45 36 56.46 20.75 37 56.75 20.93 38 57.93 19.14 39 58.39 19.56 40 60.99 20.55 41 61.38 20.83 42 61.79 21.17 43 63.41 22.14 44 63.41 22.14


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Vertici strato .......1

N X m

y m

1 15.14 -1.75 2 18.33 -1.43 3 20.14 -1.2 4 20.53 -1.28 5 20.88 -1.14 6 21.36 -1.08 7 22.61 -1.11 8 24.48 -1.2 9 27.8 -1.2

10 28.64 -1.08 11 29.54 -1.04 12 30.5 -0.83 13 32.64 -0.05 14 34.76 1.18 15 36.48 3.14 16 37.77 4.59 17 39.06 5.83 18 39.72 6.31 19 40.25 7.31 20 43.31 10.82

21 44.32 11.43 22 44.68 11.93 23 46.7 12.84 24 46.93 12.95 25 48.66 13.43 26 49.09 13.48 27 49.39 13.79 28 51.01 14.45 29 51.34 14.52 30 51.9 14.72 31 54.03 19.53 32 54.58 19.45 33 56.46 20.75 34 56.75 20.93 35 57.93 19.14 36 58.39 19.56 37 60.99 20.55 38 61.38 20.83 39 61.79 21.17 40 63.41 22.14 41 63.41 22.14


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Stratigrafia c: coesione; Fi: Angolo di attrito; G: Peso Specifico; Gs: Peso Specifico Saturo;

Strato c (kg/cm²)

Fi (°)

G (Kg/m³)

Gs (Kg/m³)

Litologia

1 0.01 37.4 1848 2319 granito arenizzato 2 0.45 45 2100 granito fratturato

Risultati analisi pendio [A2+M2+R2] ======================================================================== Fs minimo individuato 0.74 Ascissa centro superficie 29.97 m Ordinata centro superficie 7.29 m Raggio superficie 6.55 m ======================================================================== Analisi dei conci. Superficie...xc = 29.969 yc = 7.293 Rc = 6.55 Fs=0.7416 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- Nr. B Alfa Li Wi Kh•Wi Kv•Wi c Fi Ui N'i Ti m (°) m (Kg) (Kg) (Kg) (kg/cm²) (°) (Kg) (Kg) (Kg) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- 1 0.45 17.9 0.47 110.19 0.0 0.0 0.01 31.5 0.0 104.9 33.9 2 0.45 22.1 0.48 308.04 0.0 0.0 0.01 31.5 0.0 285.4 115.8 3 0.67 27.5 0.76 763.39 0.0 0.0 0.01 31.5 0.0 677.0 352.7 4 0.23 32.0 0.27 334.52 0.0 0.0 0.01 31.5 0.0 283.7 177.3 5 0.45 35.6 0.55 838.48 0.0 0.0 0.01 31.5 0.0 681.9 487.9 6 0.37 40.1 0.48 829.48 0.0 0.0 0.01 31.5 0.0 634.5 534.3 7 0.53 45.5 0.76 1308.4 0.0 0.0 0.01 31.5 0.0 916.8 933.5 8 0.45 52.0 0.73 1104.31 0.0 0.0 0.01 31.5 0.0 679.6 870.4 9 0.31 57.8 0.59 705.76 0.0 0.0 0.01 31.5 0.0 376.2 597.1 10 0.58 66.9 1.49 727.65 0.0 0.0 0.01 31.5 0.0 285.7 669.2


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STUDIO DI COMPATIBILITÀ GEOLOGICA E GEOTECNICA

2

Analisi di stabilità del pendio POST INTERVENTO con FELLENIUS ======================================================================== Numero di strati 1.0 Numero dei conci 10.0 Coefficiente di sicurezza [R2] 1.3 Superficie di forma circolare ======================================================================== Maglia dei Centri ======================================================================== Ascissa vertice sinistro inferiore xi 21.73 m Ordinata vertice sinistro inferiore yi 4.98 m Ascissa vertice destro superiore xs 36.35 m Ordinata vertice destro superiore ys 23.12 m Passo di ricerca 10.0 Numero di celle lungo x 20.0 Numero di celle lungo y 20.0 ======================================================================== Vertici profilo

N X m

y m

1 20.19 -0.32 2 24.19 -0.6 3 28.84 -0.93 4 39.44 -0.93 5 39.44 6.45 6 39.44 6.53 7 39.52 6.53 8 39.92 6.88 9 40.25 7.3

10 43.31 10.81 11 44.32 11.43 12 44.68 11.93 13 46.7 12.83 14 48.65 13.43 15 49.09 13.47 16 49.38 13.79 17 51.34 14.52 18 51.9 14.72 19 54.03 19.53 20 54.58 19.45 21 56.75 20.93 22 57.93 19.14 23 58.39 19.56 24 60.99 20.55 25 61.79 21.17 26 63.41 22.14 27 63.41 22.14

Stratigrafia c: coesione; Fi: Angolo di attrito; G: Peso Specifico; Gs: Peso Specifico Saturo; K: Modulo di Winkler

Strato c (kg/cm²)

Fi (°)

G (Kg/m³)

Gs (Kg/m³)

K (Kg/cm³)

Litologia

1 0.45 45 2100 2100.00 0.00 granito fratturato Muro di sostegno - Caratteristiche geometriche

N° x m

y m

Base mensola a

valle m

Base mensola a

monte m

Altezza muro

m

Spessore testa

m

Spessore base

m

Peso specifico (Kg/m³)

1 39.3212 -0.986602 1 0.5 7 0.5 0.5 2500


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STUDIO DI COMPATIBILITÀ GEOLOGICA E GEOTECNICA

3

Risultati analisi pendio [A2+M2+R2] ======================================================================== Fs minimo individuato 1.48 Ascissa centro superficie 35.62 m Ordinata centro superficie 22.22 m Raggio superficie 24.43 m ======================================================================== Analisi dei conci. Superficie...xc = 35.619 yc = 22.216 Rc = 24.431 Fs=1.476 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ---------------------------- Nr. B Alfa Li Wi Kh•Wi Kv•Wi c Fi Ui N'i Ti m (°) m (Kg) (Kg) (Kg) (kg/cm²) (°) (Kg) (Kg) (Kg) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.32 -17.7 1.38 482.55 0.0 0.0 0.36 38.7 0.0 459.6 -147.0 2 5.17 -9.9 5.25 10061.01 0.0 0.0 0.36 38.7 0.0 9909.7 -1738.3 3 3.24 0.0 3.24 8784.03 0.0 0.0 0.36 38.7 0.0 8784.0 4.3 4 2.27 6.5 2.29 16647.87 0.0 0.0 0.36 38.7 0.0 17395.7 -5599.5 5 4.8 15.0 4.97 106917.5 0.0 0.0 0.36 38.7 0.0 103258.9 27730.1 6 2.66 24.3 2.92 69533.46 0.0 0.0 0.36 38.7 0.0 63374.6 28610.5 7 1.67 30.0 1.93 42493.42 0.0 0.0 0.36 38.7 0.0 36805.2 21238.3 8 0.44 32.9 0.52 10798.89 0.0 0.0 0.36 38.7 0.0 9071.5 5858.7 9 0.29 33.9 0.35 7152.43 0.0 0.0 0.36 38.7 0.0 5938.1 3987.0 10 10.58 59.7 20.99 279801.9 0.0 0.0 0.36 38.7 0.0 141054.1 241646.1


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