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R.GEO_C_103_R00 Relazione Geotecnica

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Sommario

1. Introduzione ....................................................................................................................................... 3

2. Aspetti geologici ............................................................................................................................... 3

3. Indagini geognostiche ..................................................................................................................... 4

4. Tipologia delle strutture del ponte .............................................................................................. 6

5. Tipologie delle fondazioni .............................................................................................................. 6

6. Caratterizzazione del sottosuolo e classificazione ai fini delle analisi sismiche ........... 6

7. Conclusioni ........................................................................................................................................ 9

Allegati: ..................................................................................................................................................... 10

A1: Estratto Carta Geologica ............................................................................................................... 11

A2: Sezione Stratigrafica ...................................................................................................................... 13

A3: Schede di caratterizzazione del sottosuolo ............................................................................. 15


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1. Introduzione La presente relazione tratta degli aspetti geotecnici della progettazione del ponte in oggetto, discutendo in successione: L’inquadramento geologico del sito;

Le indagini geognostiche effettuate e i relativi risultati;

Le caratteristiche delle strutture da realizzare;

La descrizione delle strutture di fondazione;

La caratterizzazione geotecnica del sottosuolo ai fini della classificazione

sismica;

Le considerazioni sulle analisi strutturali effettuate in relazione alle caratteristiche del sottosuolo.

2. Aspetti geologici

Tali aspetti sono descritti in dettaglio nella Relazione Geologica, di cui qui di seguito si riporta una sintesi: La zona in oggetto è situata, a confine con i rilievi montani, posti in riva destra e sinistra del Torrente Teglia, all’ingresso della località di Castagnetoli, ad una quota di circa 231.1 metri s.l.m. La zona, caratterizzata da una morfologia montana con fianchi acclivi con la valle del Teglia profondamente incisa, si presenta poco antropizzata con insediamenti rurali e abitativi sparsi e numerose stabilizzazioni del pendio con terrazzi regolari. Il sito dove è posizionato il ponte invece è praticamente pianeggiante. Dal punto di vista idrogeologico, il Torrente Teglia è un affluente dell’asta idrica più importante che è il Fiume Magra che scorre circa 1 km in direzione SE. Dall’indagine di campagna e dall’analisi della cartografia geologica esistente, l’area in esame è posta tra i calcari del Groppo del Vescovo (formazione costituita da Torbiditi calcareee, calcari marnosi, con livelli di calcilutiti, arenarie fini e argilliti) e il Flysh formazione costituita da Torbiditi calcareo marnose. In questo settore dell’Appennino, alle fasi tettogeniche terziarie di compressione sono succedute fasi distensive plioceniche che hanno formato sistemi di faglie dirette la cui intersezione ha formato depressioni che hanno permesso la formazione di bacini lacustri intravallivi riempiti successivamente nelle fasi di


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erosione e sedimentazione pleistoceniche da sedimenti costituiti da ciottoli e ghiaie di origine fluviale, modellati in vari ordini di terrazzi. Questi sedimenti formano delle ampie spianate nelle parti laterali delle valli del Fiume Magra e dei suoi affluenti. Le parti più depresse sono infine colmate da depositi recenti alluvionali fluviali, ciottolo-sabbiosi di fondovalle, che derivano dallo smantellamento e dall’erosione dei depositi precedenti. Questa situazione litologica è evidenziata in parte nella Tav. n°2, della Relazione Geologica dove il rilevamento superficiale da una valutazione delle estensioni areali dei depositi e nell’Allegato n°4 dove l’analisi della sezione geologico-tecnica ha dato una valutazione degli spessori degli stessi.

3. Indagini geognostiche Le indagini effettuate sono state caratterizzate dai seguenti sondaggi e prove: – n. 2 sondaggi a carotaggio continuo;

– n. 1 sondaggio a distruzione di nucleo;

– prove penetrometriche dinamiche tipo SPT in ciascun foro di sondaggio;

– n. 1 rilievo piezometrico;

L’ubicazione, la denominazione delle prove, le attrezzature utilizzate sono richiamate nella seguente sintesi estratta dalla relazione geologica: Sono stati eseguiti:

n.3 sondaggi geognostici: n.2 a carotaggio continuo, n.1 a distruzione di nucleo con l’installazione in un foro di sondaggio di una tubazione piezometrica per il monitoraggio della falda.

Tabella 1 – Sondaggi eseguiti nel sito di Castagnetoli – Comune di Mulazzo (MS).


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I sondaggi geognostici sono stati eseguiti tramite impiego di una sonda idraulica, con tecnica a rotazione a carotaggio continuo e rivestimento delle pareti del foro. Le operazioni di carotaggio sono state eseguite con utilizzo di acqua e recupero integrale del terreno attraversato. E’ stato utilizzato un carotiere semplice con diametro di 101 mm fino alla profondità di circa 9,00 m da tale profondità è stato utilizzato il carotiere doppio (roccia); per il rivestimento del foro sono stati utilizzati tubi con diametro di 127 mm. Il materiale prelevato è stato alloggiato in apposite cassette catalogatrici, successivamente conservate nella zona di cantiere. I sondaggi sono stati spinti sino alla profondità di 15 m da p.c. La descrizione dettagliata delle stratigrafie dei sondaggi viene riportata negli appositi moduli stratigrafici in appendice della Relazione Geologica

Fig. 1 - Ubicazione sondaggi


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4. Tipologia delle strutture del ponte La tipologia strutturale del ponte in oggetto è la seguente: – Il ponte, che scavalca l’alveo del Torrente Teglia, è realizzato con una struttura

sospesa con impalcato metallico e con un’unica antenna in calcestruzzo, ubicata in riva sinistra.

– La catenaria formata dei cavi principali risulta quindi asimmetrica: si sviluppa dalla sommità dell’antenna e scende verso l’estremità opposta dell’impalcato, dove si ancora all’impalcato stesso

- Le funi d’ormeggio sono quindi ancorate in sommità dell’antenna e a livello dei blocchi d’ormeggio

– Il ponte si sviluppa su una singola campata con luce di 50m.

5. Tipologie delle fondazioni Le fondazioni del blocco di ormeggio B1, dell’antenna P1 e della spalla SP1 sono posate e ancorate mediante micropali verticali e inclinati con iniezioni tipo IRS e IGU. Pile, spalle e antenna sono sollecitate con forze gravitazionali e orizzontali e momenti flettenti, assorbiti dai micropali con appoggio diretto in roccia . Il blocco d’ormeggio è sollecitato con azioni di sollevamento e di spinta del terreno: tali azioni sono equilibrate dal peso proprio dei blocchi di fondazione per l’aliquota afferente ai carichi permanenti e frequenti, e dei micropali per l’aliquota dei carichi mobili in condizione rara.

6. Caratterizzazione del sottosuolo e classificazione ai fini delle analisi sismiche Sulla attribuzione delle categorie del sottosuolo, che emergono dai sondaggi effettuati, si formulano le seguenti considerazioni:

a) Sia in riva sinistra che in riva destra una analisi dei risultati dei sondaggi e

della tipologia delle fondazioni riportata nell’ Allegato A3 - composto di 3 tavole - mostra che:

a1) il blocco d’ormeggio si appoggia direttamente su di uno strato ghiaioso caratterizzato da un alto valore medio di NSPT.


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Inoltre il suo carico è trasmesso attraverso micropali al sottostante stato roccioso. La categoria risultante, in base all’applicazione del criterio riportato al punto 3.2.2 delle NTC 2008, eseguendo la media ponderata sulla profondità dei valori di NSPT rilevati, risulta essere la C per il blocco di ormeggio stesso. ( ved. All.3_1 ).

a2) l’antenna P1, mediante una cortina di micropali, si appoggia direttamente in roccia arenaria. Operando con il criterio sopra indicato si ottiene la Categoria C. ( ved. All.3_2 ).

a3) la spalla SP1 si appoggia anch’essa attraverso i micropali direttamente in roccia; si è assegnata al sottosuolo la Categoria C in quanto il terreno incontrato nei sondaggi è analogo a quello incontrato in corrispondenza degli ormeggi ai quali è stata attribuita tale categoria. ( ved. All.3_3 ).

b) Sintetizzando i dati sopra riportati, che emergono dai singoli sondaggi effettuati, risulta quanto segue:

In riva sinistra e in riva destra al sottosuolo può essere attribuita la categoria C, in base al calcolo analitico di NSPT,30, che porta a valori minori di 50, valore limite tra le classi B e C. Nella relazione geologica il Geologo dott. Barbieri ha assegnato al medesimo terreno la categoria B in base a conoscenze acquisite da lavori effettuati in aree limitrofe. Si è tuttavia mantenuta l’attribuzione della categoria C in quanto cautelativa, comportando valori di spettro di risposta più elevati che la categoria B. La presenza di un substrato roccioso a profondità che possono essere inferiori a 20 m rende ragionevole valutare l’ipotesi di una classificazione di Categorie E; ciò richiederebbe un substrato roccioso con Vs 800m/sec. Si precisa tuttavia che il substrato roccioso rilevato al di sotto dello strato alluvionale, presenta nei campioni indagati valori di RQD relativamente bassi. Effettuando la media pesata in profondità per tali valori si ottengono valori medi pari a 1,6% sia per S9 che per S10. Utilizzando la correlazione tra RQD e Velocità delle onde P riportata da N.Barton in “ Some new Q-value correlations to assist in site characterization and tunnel design, in International Journal of Rock and Mining Sciences vol.39/2 . 185-216”, (ved. Fig.2) risulta che per la Velocità Vp=1300m/sec, corrispondente a Vs = Vp/1,6 800m/sec, il valore di RQD è pari a circa il 6% e che quindi per valori RQD<6% corrispondono velocità minori di 800m/sec. Poiché il suolo Classe E è caratterizzato da un substrato con Vs > 800m/sec, tale categoria non risulta applicabile al sottosuolo in oggetto, e per tale ragione e


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in base al calcolo di NSPT,30 , la categoria ritenuta più pertinente a quanto indicato nella tabella 3.2.II delle NTC è risultata la C.

Fig. 2

Da un confronto tra gli spettri di risposta ottenuti per le categorie B,C ed E si rileva che per periodi propri inferiori a 0,5 secondi, la classe C presenta ordinate spettrali più elevate che la classe E, e pertanto risulta cautelativa (vedi Fig.3)

I periodi propri relativi ai modi di vibrare orizzontali delle strutture in oggetto, sono sempre inferiori a 0,5 sec. E pertanto il calcolo effettuato per la Classe C copre automaticamente lo spettro della Classe E. Comunque, a titolo di ulteriore cautela, per il 1° modo di vibrare verticale , unico che presenta un periodo (0,6 secondi) maggiore di 0,5 sec, sono stati applicati i valori spettrali corrispondenti alla Classe E, ottenendo peraltro risultati poco differenti da quelli ottenuti per la classe C; in tal modo anche l’ipotesi di suolo di Classe E è stata indagata e verificata.

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Se(g)

T (s)

Fig. 3 ‐ CastagnetoliSpettro elastico delle accelerazioni orizzontali

E

B

C


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Si è peraltro rilevato che il dimensionamento delle strutture risulta determinato principalmente dalle azioni verticali e pertanto l’adozione di coefficienti sismici cautelativi non comporta sovradimensionamenti strutturali.

7. Conclusioni La presente relazione geotecnica ha illustrato le caratteristiche geotecniche dei terreni interessati dall’intervento in oggetto, la loro classificazione ai fini della analisi sismiche, le caratteristiche delle strutture del nuovo ponte e delle fondazioni adottate. Dettagli sulle verifiche geotecniche e statiche degli elementi di fondazione sono consegnati nelle relazioni di calcolo.


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Allegati:

A1: Pianta Geologica A2: Sezione Stratigrafica A3: Schede di caratterizzazione del sottosuolo


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A1: Estratto Carta Geologica


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13

A2: Sezione Stratigrafica Si allega la stampa ridotta del file: PD_C_1.104_R01_Profilo geologico


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A3: Schede di caratterizzazione del sottosuolo

Si allegano n. 3 tavole

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