C.F. SFR SMN 64M05 L216A - P. IVA 01859390542 RELAZIONE GEOLOGICA E GEOTECNICA SUI TERRENI INDAGINE GEOLOGICA E GEOTECNICA IN PROSPETTIVA SISMICA RELATIVA ALLO STUDIO DEI TERRENI FONDALI COMUNE DI RHO PROGETTO DI REALIZZAZIONE DI UN CAPANNONE INDUSTRIALE ALL'INTERNO DELL'IMPIANTO I.D.P. DI MILANO FIORENZA VIA TRIBONIANO 220 - MILANO PROPRIETA': s i t ti b i t e rr a l ev i s s it ti b i t e rra l ev is s it ti bi terra l ev is si t ti b i t e rra l ev i s s i t ti b i t e r ra l e v i s s it t i b i t e rr a l evi s si t ti bi ter ra l e v i s s i t t i bi t err a l evi s si t ti bi terr a l evi s si t tibi terra le vi s si t t i b i t e r r a l e v i s Dr. Geol. Simone SFORNA P.P.V. Il Progettista strutturale P.P.V. Il Direttore dei lavori Studio di geologia Dr. Geol. Simone SFORNA Albo O.R.G.U. n. 112 Via Bastia, 2 - 06080 Brufa di Torgiano (PG) Cell. 347/3362235 E-mail: [email protected]DATA: 21 Luglio 2008 Trenitalia S.p.a.
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RELAZIONE GEOLOGICA E GEOTECNICA SUI TERRENI · 7.1 Indagini geotecniche ... - Caratteristiche sismiche del sito e categoria suolo di ... geotecnica in prospettiva sismica relativa
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C.F. SFR SMN 64M05 L216A - P. IVA 01859390542
RELAZIONE GEOLOGICA E GEOTECNICA SUI TERRENI
INDAGINE GEOLOGICA E GEOTECNICA IN PROSPETTIVA SISMICARELATIVA ALLO STUDIO DEI TERRENI FONDALI
COMUNE DI RHOPROGETTO DI REALIZZAZIONE DI UN CAPANNONE INDUSTRIALE
ALL'INTERNO DELL'IMPIANTO I.D.P. DI MILANO FIORENZAVIA TRIBONIANO 220 - MILANO
PROPRIETA':
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Dr. Geol. Simone SFORNAP.P.V.Il Progettista strutturale
P.P.V.Il Direttore dei lavori
Studio di geologiaDr. Geol. Simone SFORNA
Albo O.R.G.U. n. 112 Via Bastia, 2 - 06080 Brufa di Torgiano (PG)
Cell. 347/3362235E-mail: simonesforna@tiscal inet. it
DATA: 21 Luglio 2008Trenitalia S.p.a.
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8.0 CARATTERISTICHE SISMICHE E CATEGORIA SUOLO DI FONDAZIONE.................................... 9 8.1 Parametri sismici .................................................................................................................................... 9 8.2 Indagine sismica e categoria suolo di fondazione................................................................................... 9
9.0 POTENZIALITA’ DI LIQUEFAZIONE DEL DEPOSITO ..................................................................... 11 10.0 MODULI DI REAZIONE....................................................................................................................... 12
10.1 Coefficiente di sottofondazione Kw o di Winkler .............................................................................. 12 10.2 Modulo di reazione orizzontale Kh..................................................................................................... 13
ALLEGATI ..................................................................................................................................................... 15 - Inquadramento cartografico e quadro di riferimento geomorfologico: .................................................... 15
- Allegato 1: estratto Carta Tecnica Regionale; ..................................................................................... 15 - Allegato 2: estratto foto aerea;............................................................................................................. 15 - Allegato 3: planimetria di progetto con ubicazione dei sondaggi geognostici. ................................... 15
- Inquadramento stratigrafico e quadro di riferimento geologico e idrogeologico: .................................... 15 - Allegato 4: stratigrafia n. 6 sondaggi geognostici a carotaggio continuo; ........................................... 15 - Allegato 5: sezione geologica longitudinale;....................................................................................... 15 - Allegato 6: documentazione fotografica sondaggi geognostici; .......................................................... 15
- Modello geotecnico: ................................................................................................................................. 15 - Allegato 7: analisi geotecniche di laboratorio; .................................................................................... 15 - Allegato 8: elaborazione prove SPT in foro; ....................................................................................... 15 - Allegato 9: scheda di sintesi dei parametri geotecnici. ........................................................................ 15
- Caratteristiche sismiche del sito e categoria suolo di fondazione: ........................................................... 15 - Allegato 10: parametri sismici di riferimento;..................................................................................... 15 - Allegato 11: indagine sismica.............................................................................................................. 15
- Opere fondali:........................................................................................................................................... 15 - Allegato 12 (esterno): capacità portante e cedimenti fondazioni di progetto. ..................................... 15
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- Allegato 9: scheda di sintesi dei parametri geotecnici.
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- Caratteristiche sismiche del sito e categoria suolo di fondazione:
- Allegato 10: parametri sismici di riferimento;
- Allegato 11: indagine sismica.
- Opere fondali:
- Allegato 12 (esterno): capacità portante e cedimenti fondazioni
di progetto.
2.0 CARATTERISTICHE GEOMORFOLOGICHE
2.1 Inquadramento generale
Con riferimento alla cartografia allegata, l’area in esame è collocata alla periferia Sud del
Comune di Rho, nei pressi del confine con il Comune di Milano.
L’area si presenta sub-pianeggiante, con debolissime pendenze in direzione Sud.
Nel dettaglio, il sito di progetto, risulta ubicato all’interno dell’Impianto I.D.P. di Milano
Fiorenza, via Triboniano n. 220 (Milano), ed interessa l’area del fabbricato magazzino, ove è
previsto l’ampliamento mediante realizzazione di un capannone in aderenza all’esistente.
2.2 Inquadramento geomorfologico e idraulico
Come sopra descritto, l’area di progetto risulta praticamente pianeggiante ed attualmente
occupata da un piazzale con platea in cls.; in tale contesto morfologico l’area si presenta in
condizione di assoluta stabilità né si rileva la presenza di azioni morfogenetiche tali da modificare
nel tempo tale condizione.
Dal punto di vista idraulico, il sito in esame risulta collocato tra i bacini idrografici del
Torrente Guisa ad Est e del Torrente Olona a Sud/Ovest.
Come verificato anche dal P.A.I. (Piano Assetto Idrogeologico) redatto dall’Autorità di
bacino del fiume Po, per l’area in esame non esiste alcune rischio di esondazione.
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Il piano di indagine si è articolato nella realizzazione di n. 3 sondaggi geognostici a
carotaggio continuo.
Il sondaggio n. 1 è stato inoltre condizionato a piezometro; nel corso di esecuzione dei
sondaggi geognostici, sono state eseguite prove SPT in foro oltre al prelievo di campioni
rappresentativi della successione stratigrafica presente, sottoposti ad analisi geotecniche di
laboratorio.
Congiuntamente è stata eseguita una indagine sismica a rifrazione in onde P ed S ed una
indagine sismica tipo Re.Mi.
4.0 CARATTERISTICHE IDROGEOLOGICHE
4.1 Inquadramento idrogeologico generale L’area in studio risulta sede di una falda freatica a carattere permanente, di elevate
capacità, le cui caratteristiche idrogeologiche risultano ben conosciute in bibliografia.
La struttura idrogeologica risulta funzione della successione stratigrafica presente,
caratterizzata a grandi linee dalle seguenti litozone:
1) litozona superficiale ghiaioso-sabbiosa (spessore pari a circa 50 m) sede di due corpi
acquiferi distinti di cui il primo costituito da una falda libera (I° acquifero) corrispondente
ai depositi alluvionali e fluvioglaciali wurmiani ed il secondo più profondo costituito da
una falda semi-confinata (II° acquifero) corrispondente a depositi fluvioglaciali più antichi;
i due corpi idrici risultano localmente separati da modesti spessori di depositi fini semi-
permeabili. Tale litozona superficiale, risulta separata dalla sottostante alla profondità di
circa 50 m, da un livello di argilla e limo abbastanza potente ma non sempre continuo
arealmente.
2) litozona profonda sabbioso-argillosa costituita da intercalazioni variabili di limi con sabbie
e raro ghiaietto, talora con presenza di torbe, con falde multistrato semiconfinate o
confinate (III° acquifero).
3) litozona profonda argillosa costituita da depositi per lo più impermeabili con la presenza di
acque salmastre.
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L’unità ghiaioso-sabbioso che costituisce il primo acquifero risulta contraddistinto da una
elevata conducibilità idraulica dell’ordine di 10-3÷10-4 m/s, una trasmissività superiore a 10-2 m2/s
con possibilità di raggiungere valori di portata specifica di oltre 20 l/s.
4.2 Piezometria
Al fine di rilevare la quota piezometrica all’interno del cantiere, è stato installato un
piezometro a tubo aperto entro il foro sondaggio S.1.
Le misurazioni eseguite hanno mostrato che il livello piezometrico si colloca alla
profondità di circa m 12,20 dal piano campagna (quota assoluta m 130.3 slm) alla data di
rilevamento (02.07.2008).
Per la definizione delle caratteristiche piezometriche dell’acquifero superficiale, ci si è
quindi avvalsi principalmente dei dati provenienti dalla bibliografia esistente a da quelli contenuti
nel Sistema Informativo falda (SIF) della Provincia di Milano.
Nelle sottostanti figure si riportano rispettivamente la carta della piezometria della falda
freatica relativa al mese di settembre 2007 e marzo 2008.
SIF Provincia di Milano – Piezometria falda freatica settembre 2007
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SIF Provincia di Milano – Piezometria falda freatica marzo 2008
La falda in esame costituisce un corpo idrico ad elevata potenzialità con direzione di flusso
all’incirca da nord verso sud con gradiente medio pari a circa lo 0,15 %.
Si rileva che appena a monte del sito in esame, sono attivi più impianti d bonifica con pozzi
di prelievo il cui pompaggio continuo modifica localmente la circolazione idica.
5.0 INQUADRAMENTO GEOLOGICO
I terreni presenti entro le profondità investigate, sono riferibili alla Formazione dei depositi
Fluvio-glaciali del Wurm (Pleistocene Superiore).
Si tratta essenzialmente di depositi a granulometria grossolana, derivati dalla parziale o
totale rielaborazione in ambiente fluviale semi-prossimale, di depositi morenici glaciali.
L’analisi litologica del deposito mostra la presenza di clasti e ciottoli a media sfericità ed
elevato arrotondamento (trasporto medio-elevato) costituiti da varie litologie alpine tra cui si
distinguono materiali sedimentari (calcari e dolomie), materiali metamorfici di vario grado
(micascisti, gneiss, quarziti), e materiali intrusivi (essenzialmente graniti e dioriti).
La matrice è sabbiosa o sabbio-limosa mentre la componente argillosa risulta praticamente
assente, a testimonianza della medio elevata energia del deposito.
Dal punto di vista sedimentologico, i terreni presenti risultano riferibili ad ambiente
prossimale tipo conoide e/o fluviale da channel-lag.
In successione sono presenti deboli variazioni granulometriche (discriminate nelle
stratigrafie) per dimensioni dei clasti e rapporto clasti/matrice.
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Su tutta l’area è invece presente in superficie uno spessore variabile di terreno di riporto,
collocato in più fasi, con spessori rilevati variabili tra un minimo di m 2.40 ed un massimo di m
3.20 dal piano campagna.
6.0 SUCCESSIONE STRATIGRAFICA
Con riferimento alla stratigrafia dei 3 sondaggi geognostici a carotaggio continuo (Allegato
4), la successione stratigrafica di dettaglio risulta generalmente uniforme entro le profondità
investigate.
Ai fini della descrizione stratigrafica, sono stati distinti n. 2 livelli litologici, così definiti:
Livello 1: Sabbie ghiaiose grossolane, alternate a ghiaie sabbiose a clasti eterometrici
(φ 0,5-3 cm), in stato addensato.
Livello 2: Sabbie grossolane equigranulari debolmente ghiaiose, compatte.
C’è da specificare che la distinzione tra il Livello 1 ed il Livello 2, è principalmente
definita dall’incrocio di varie informazioni (stima visiva della granulometria e del rapporto
clasti/matrice, velocità di avanzamento, perdita di fluido in perforazione, percentuale di recupero),
ma, come indicato più avanti, presenta scarso significato geotecnico.
La distribuzione in sezione dei due livelli non presenta andamenti correlabili, costituendo
delle interdigitazioni lenticolari del Livello 2 entro il Livello 1, più abbondanti sotto m 8.0 dal
piano campagna.
A ricoprimento di tutti i litotipi in sito, sono presenti spessori variabili di terreno di riporto
costituito essenzialmente da materiali grossolani eterogenei, pezzi di laterizio e platea di copertura;
il tutto per uno spessore variabile tra 2.40 e 3.20 m dal piano campagna.
7.0 MODELLO GEOTECNICO
7.1 Indagini geotecniche La parametrizzazione geotecnica dei terreni impegnati è stata eseguita mediante prove SPT
in foro integrate con prelievo di campioni sottoposti ad analisi di laboratorio per la definizione dei
seguenti parametri geotecnici:
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Caratteristiche generali e proprietà indice: y = peso specifico apparente; ys = peso specifico dei grani; Wn = contenuto in acqua; LL / LP = limite di liquidità e di plasticità; Analisi granulometriche Analisi granulometriche per via umida con definizione del passante al setaccio 200 e classificazione
UNI 10006. Analisi meccaniche Prova di compressione edometrica; Prova di taglio diretto tipo CD in scatola di Casagrande.
7.2 Parametri geotecnici
Tutti i parametri geotecnici ricavati, sono stati elaborati statisticamente al fine di rilevare
per ciascun livello, il valore medio ed il valore caratteristico (ndr: il valore caratteristico è stato
ricavato, ove possibile, con metodi statistici finalizzati a definire il 5° percentile della distribuzione
media dei dati a disposizione).
Tutti i dati utilizzati vengono riportati in Allegato 9 (scheda di sintesi dei parametri
geotecnici).
In definitiva, ai terreni impegnati vengono attribuiti i seguenti parametri geotecnici.
Livello 1: Sabbie ghiaiose grossolane, alternate a ghiaie sabbiose a clasti eterometrici
(φ 0,5-3 cm), in stato addensato.
PARAMETRO PARAMETRI MEDI PARAMETRI CARATTERISTICI
(5% Percentile) Y (peso di volume) g/cmc 1.937 - Ys (peso specifico) g/cmc 2.506 -
Cc (coeff. di compressibilità) - 0,078 - Cv (coeff. di consolidazione) cmq/sec 7,28 E-2 -
Dr (densità relativa) % 63,41 -
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Cc (coeff. di compressibilità) - 0,093 - Cv (coeff. di consolidazione) cmq/sec 7,76 E-4 -
Dr (densità relativa) % 53,84 - Come visibile, la distinzione definita in campagna tra i Livelli n. 1 e n. 2, di fatto non
costituisce variazione significativa dei parametri geomeccanici; l’unica differenza degna di nota è
costituita dalla composizione granulometria leggermente più grossolana nel Livello 1.
8.0 CARATTERISTICHE SISMICHE E CATEGORIA SUOLO DI FONDAZIONE
8.1 Parametri sismici
In conformità con il D.M. 10.01.2008 “Norme tecniche per le costruzioni”, sono stati
identificati i parametri sismici del sito sulla base delle coordinate del sito, utilizzando il programma
di calcolo Spettri-NTC ver 1.0.2.
I dati completi vengono riportati in Allegato 10 (parametri sismici di riferimento).
8.2 Indagine sismica e categoria suolo di fondazione E’ stata condotta una indagine sismica specifica, finalizzata a definire la categoria di suolo
di fondazione, sulla base del valore delle Vs30, che, con riferimento all’Allegato 11 (indagine
sismica a rifrazione in Vs) risulta pari a 389 m/s.
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Tale valore è anche confermato dall’indagine sismica tipo Re.Mi. (Refraction
Microtremor) eseguita con metodo MASW, che restituisce velocità Vs poco inferiori a 400 m/s.
Vs da indagine Re.Mi.
Dai dati a disposizione si ricava quindi:
1) NSPT > 50;
2) Vs30: da rifrazione = 389 m/sec ÷ da Re.Mi. ~ 400 m/sec.
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Tali dati, in relazione al D.M. 14.01.2008, collocano i terreni presenti entro la seguente
categoria di suolo di fondazione:
B - Depositi di sabbie o ghiaie molto addensate o argille molto consistenti, con spessori di
diverse decine di metri, 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, o coesione non drenata Cu > 250 kPa).
Qualora si intendesse ricorrere all’uso del coefficiente sismico di fondazione (ε), non
essendo presente basamento sismico entro i primi 30 m dal piano campagna, il coefficiente sismico
di fondazione potrà essere assunto pari all’unità (ε = 1.0).
9.0 POTENZIALITA’ DI LIQUEFAZIONE DEL DEPOSITO
Per la valutazione della suscettibilità alla liquefazione in fase sismica del deposito in
esame, si fa ricorso alla procedura semplificata proposta da Sherif & Ishibashi (1978); dall’abaco
sottostante rileva che il deposito in esame, non rientra tra quelli passibili di liquefazione in fase
sismica, per assenza di tutti i fattori predisponenti (falda, granulometria, addensamento da SPT).
Profili critici di NSPT nei confronti della liquefazione
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PROCEDURA SEMPLIFICATA PER LA VALUTAZIONE DELLA SUSCETTIVITA' ALLA LIQUEFAZIONE DI UN DEPOSITO (Sherif & Ishibashi, 1978).
NOTE:
Deposito in esame.
10.0 MODULI DI REAZIONE
10.1 Coefficiente di sottofondazione kw o di Winkler
Per la definizione del modulo di Winkler, si propone la relazione di Vesic (1961) che
correla kw con il modulo di elasticità del terreno e della fondazione:
kw (kg/cmc) = (1/B) x 0.65 x [(Et x B4)/(Ef x If)](1/12) x Et/(1 - p2);
con:
Et (kg/cmq)= modulo di deformazione dello strato di fondazione; Ef (kg/cmq)= modulo elastico della fondazione; If (cm4)=momento d'inerzia della fondazione; B (cm)=lato corto della fondazione; p=rapporto di Poisson.
Poichè il prodotto 0.65 x [(Et x B4)/(Ef x If)](1/12) ha generalmente un valore prossimo all'unità,
la relazione può essere semplificata come segue:
kw (kg/cmc) = (1/B) x Et/(1 - p2)
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Il valore del coefficiente Kw, viene anche calcolato in relazione alla fondazione di progetto
in Allegato 12 (capacità portante e cedimenti fondazioni di progetto).
10.2 Modulo di reazione orizzontale Kh
Nella progettazione di pali sottoposti a sforzi orizzontali e nella verifica allo svergolamento
è indispensabile valutare il coefficiente di reazione orizzontale del terreno (Kh). Questo parametro
serve ad introdurre nel calcolo l'effetto di contenimento operato dal terreno in cui si trova immerso
il palo.
Per la definizione di tale parametro si propone la seguente relazione:
Kh (kg/cmc) = nh x Z / d; valida per terreni incoerenti normalconsolidati con nh (kg/cmc) = costante dipendente dalla litologia; Z (cm) = profondità; d (cm) = diametro o larghezza del palo.
In questo caso si ammette una variazione con la profondità di Kh e si adotta una relazione
di tipo lineare.
Per nh si propongono i seguenti valori, espressi in kg/cmc:
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Verificato che anche per la ghiaia si consiglia di adottare gli stessi valori utilizzati per la
sabbia grossa in via cautelativa, mancando dati sperimentali diretti per questo materiale, si
consiglia di assumere un valore di nh = 0,672.
Milano, 21 luglio 2008
Dr. Geol. Simone Sforna
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- Inquadramento cartografico e quadro di riferimento geomorfologico: - Allegato 1: estratto Carta Tecnica Regionale;
- Allegato 2: estratto foto aerea;
- Allegato 3: planimetria di progetto con ubicazione dei sondaggi geognostici.
- Inquadramento stratigrafico e quadro di riferimento geologico e idrogeologico: - Allegato 4: stratigrafia n. 6 sondaggi geognostici a carotaggio continuo;
- Modello geotecnico: - Allegato 7: analisi geotecniche di laboratorio;
- Allegato 8: elaborazione prove SPT in foro;
- Allegato 9: scheda di sintesi dei parametri geotecnici.
- Caratteristiche sismiche del sito e categoria suolo di fondazione: - Allegato 10: parametri sismici di riferimento;
- Allegato 11: indagine sismica.
- Opere fondali: - Allegato 12 (esterno): capacità portante e cedimenti fondazioni di progetto.
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