regione umbria comune di baschi...(tevere) un centinaio di metri più a valle. l'idrografia...
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1^ emissione
Cerquiglini
COMUNE DI BASCHI
REGIONE UMBRIA
data motivazione redatto referente
scala :
codice archivio :
codice commessa :
Cerquiglini
Via G. Benucci, 162 - 06087 Ponte San Giovanni (PG)
Tel. 075 597.80.11 - Fax 075 39.82.17
www.umbraacque.com - [email protected]
Oggetto:
Elaborato :
COMMITTENTE
UMBRA ACQUE S.p.A.
PROGETTAZIONE Dott. Geol. Giorgio Cerquiglini
MESSA IN SICUREZZA ACQUEDOTTO
MEDIA VALLE DEL TEVERE
PROGETTO DEFINITIVO/ESECUTIVO
13/04/2016
BMAER020
-
RELAZIONE GEOLOGICA E GEOTECNICA
UMBRA ACQUE SPA
MESSA IN SICUREZZA ACQUEDOTTO MEDIA VALLE DEL TEVERE
Progetto esecutivo – Relazione geologica e geotecnica
1
1 PREMESSA ............................................................................................................. 2
2 NORMATIVA DI RIFERIMENTO .............................................................................. 3
3 GEOLOGIA E GEOMORFOLOGIA .......................................................................... 4
3.1 Geologia ............................................................................................................ 4
3.2 Geomorfologia ................................................................................................... 6
4 IDROGEOLOGIA ..................................................................................................... 9
4.1 Idrogeologia ...................................................................................................... 9
5 INDAGINI GEOGNOSTICHE ................................................................................. 11
5.1 Sondaggio geognostico ................................................................................... 11
5.2 Indagine geofisica ........................................................................................... 12
6 QUADRO GEOLOGICO - GEOTECNICO .............................................................. 16
7 VERIFICA DI STABILITÀ GLOBALE ...................................................................... 21
7.1 CARATTERISTICHE DEI TERRENI ............................................................... 22
7.2 GEOMETRIA DEGLI STRATI ......................................................................... 22
7.3 GEOMETRIA DEGLI INTERVENTI ................................................................. 22
7.4 GEOMETRIA DEI CARICHI ............................................................................ 22
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1 PREMESSA
Il progetto di messa in sicurezza dell’acquedotto della Media Valle del Tevere è corredato da uno studio geologico eseguito dal Dott. Francesco Brunelli in data ottobre 2012 e del quale si riportano integralmente gli aspetti geologici rilevati e analizzati mediante uno studio geologico generale approfondito da una campagna geognostica comprensiva di sondaggi e indagini sismiche.
Il lavoro svolto è consistito nella ricostruzione delle caratteristiche geologiche e geotecniche sito oggetto dell’intervento , analisi e valutazione delle problematiche emerse durante la fase esecutiva dei lavori e progettazione degli interventi da effettuare per la messa in sicurezza della strada e del sistema fluviale.
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2 NORMATIVA DI RIFERIMENTO
Per la progettazione e la costruzione delle opere si fa riferimento alla seguente normativa:
D. M. 14 gennaio 2008 Approvazione delle nuove norme tecniche per le costruzioni.
Circolare Min. Infrastrutture e Trasporti 2 febbraio 2009 n. 617 Istruzioni per l’applicazione delle Norme tecniche per le costruzioni di cui al D. M. 14 gennaio 2008.
EUROCODICE 8 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.
P.R.G. del Comune di Bachi – parte strutturale, Piano di Assetto Idrogeologico del bacino del Fiume Tevere, Piano Territoriale di Coordinamento Provinciale, alla L. R. 27/2000, Piano Urbanistico Territoriale della Regione Umbria).
Legge Regionale 19 novembre 2001 n. 28 e Regolamento Regionale di attuazione 17 dicembre 2002 n. 7 relativamente al Vincolo Idrogeologico.
D. M. 12 dicembre 1985 Norme Tecniche per le tubazioni 09.
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3 GEOLOGIA E GEOMORFOLOGIA
3.1 Geologia
L’area in esame si colloca al bordo settentrionale dei Monti di Amelia, ovvero della
catena carbonatica Narnese-Amerina.
La catena Narnese Amerina rappresenta un elemento strutturale che si sviluppa
secondo direttrici NWSE per circa 45 km, fra i bacini Plio-Pleistocenici del F. Paglia/F.
Tevere ad ovest ed il bacino tiberino pliopleistocenico ad est (fra Todi ed il F. Nera).
Questi depositi, di origine marina e continentale ricoprono i terreni triassico miocenici
appartenenti alla Successione Umbro-Marchigiana, alla Successione Umbro-
Romagnola ed alle Unità Toscane.
Gli studi geologico strutturali relativi al settore centrale della catena hanno evidenziato
un complesso sistema di accavallamenti, costituiti da due o più corpi/unità
intensamente tettonizzati, a loro volta sovrapposti ad una unità più esterna, già
strutturata in sistemi di anticlinali e sinclinali, localmente a vergenza occidentale. In
particolare, i monti di Amelia sono delimitati a N dal Tevere, presso il Lago di Corbara, e
a S dal Nera.
A SE il sistema carbonatico è bordato dal complesso argilloso sabbioso fluvio-lacustre,
a NW da quello argilloso marino salmastro, a SW e NE dal complesso sabbioso (marino
salmastro e fluviale).
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L’area oggetto dell’intervento è caratterizzata dall’affioramento di calcari grigi/grigio
nocciola stratificati localmente dislocati dalla tettonica che mostra un cinematismo di
tipo distensivo con formazione di zone di faglia in cui la stratificazione, già irregolare,
con terminazioni laterali a pinch-out (di origine sedimentaria) risulta disturbata.
Le unità carbonatiche affioranti, molto tettonizzate, rappresentano uno degli affioramenti
più occidentali della successione Umbro Marchigiana, simile per posizione a quella dei
Monti perugini. Nell’insieme, i caratteri della successione non si discostano da quelli
tipici della regione, se non per lo spessore piuttosto esiguo delle formazioni mesozoiche
(in particolare del Calcare Massiccio).
Alla pagina seguente si riporta, in dettaglio, stralcio della carta geologica in scala 1:
10000 del sito (rif. CARTE GEOLOGICHE E IDROGEOLOGICHE DELL’ORVIETANO E
DELLA CATENA AMERINA, Regione Umbria – Giunta Regionale, Direzione Ambiente
Territorio e Infrastrutture, Servizio Geologico, CDROM, Perugia 2006) su base C.T.R.
(sez. 334080).
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Si evidenzia la presenza in affioramento della Formazione della Maiolica (MAI)
passante per faglia, poco a monte dell’area di previsto intervento, ai Calcari Diasprigni
(CDU);
in corrispondenza dell’incisione del Fosso della Pasquarella è individuata una fascia
alluvionale che si allarga a valle poco a monte dell’immissione nel Fiume Tevere,
mentre in sinistra idrografica è segnalata una fascia detritica.
In sito è possibile osservare, inoltre, la presenza di una fascia detritica (clasti calcarei di
forma poliedrica, spigolosi, in matrice più o meno scarsa di granulometria mediofine,
ovvero della taglia delle sabbie) di spessore variabile da 1.50 ÷ 2.00 m. poco a monte
dell’intervento in progetto, tendente ad approfondirsi in corrispondenza del fosso (come
evidenziato dal sondaggio geognostico).
3.2 Geomorfologia
La geomorfologia dell’area in esame rispecchia la tipica forma di valle fluviale (forma V)
con fianchi molto acclivi e molto incisa dall’azione prevalentemente erosiva del Fosso
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della Pasquarella, ma anche da una tettonica prevalentemente distensiva che ha
ribassato alcune zone e sollevato altre.
La zona di intervento, vista anche la profonda incisione della valle, si colloca in
posizione sopraelevata rispetto al F. Tevere, al di fuori dell’ultima fascia di allagabilità
del corso d’acqua (Fascia C 200 ≤ Tr ≤ 500 anni) come peraltro individuato nello
stralcio cartografico del P.A.I. (assetto idraulico) riportato a pagina seguente.
In tale situazione si possono pertanto escludere possibili rigurgiti verso monte durante
gli episodi di piena del Tevere.
Dal punto di vista geomorfologico la zona di previsto intervento risulta ricadere in parte
entro un conoide attivo come illustrato nello stralcio cartografico del P.A.I. (assetto
geomorfologico); nella cartografia P.A.I. tutte le strutture di conoide sono individuate
come attive, ma non si hanno elementi per confermarne lo stato di attività.
Nel complesso l’area risulta stabile; non si escludono rischi localizzati legati alla
possibilità di (limitati) distacchi di massi dai fianchi della vallecola in zone in cui l’assetto
stratigrafico delle formazioni affioranti risulta a franapoggio.
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4 IDROGEOLOGIA
4.1 Idrogeologia
L’area di previsto intervento si colloca in sinistra idrografica del F. Tevere posta in
prossimità del letto del Fosso della Pasquarella che confluisce nel collettore principale
(Tevere) un centinaio di metri più a valle.
L'idrografia superficiale è poco sviluppata, in relazione all’elevata permeabilità del
complesso carbonatico e i corsi d’acqua presenti nella zona mostrano un regime
prevalentemente torrentizio; alla tettonica è associabile l’andamento prevalentemente
rettilineo degli elementi del drenaggio di superficie.
L’assetto litostratigrafico generale, con alternanze di materiali a differente permeabilità,
determina circolazioni acquifere nelle formazioni a più alto tenore in calcari (Scaglia s.l.,
Maiolica, Calcari Diasprigni, Corniola, Calcare Massiccio), maggiormente fratturate in
relazione al comportamento rigido in fase di stress tettonico.
In dettaglio, nell’area oggetto di studio, nella situazione individuata in tav. 5 emerge in
affioramento la presenza di una fascia detritica (nella depressione della vallecola)
compresa entro le rocce calcaree del bedrock (in destra idrografica è pure presente una
limitata zonatura di detrito in matrice argillosa rossastra, che si distingue dal più esteso
affioramento detritico, oggetto di trasporto alluvionale per una decisamente maggiore
percentuale in matrice, argillosa, di colore rossastro).
In tale situazione �emerge in seguente comportamento idrogeologico:
nell’area di affioramento del detrito alluvionale (caratterizzato da materiale clastico
calcareo di dimensioni anche pluricentimetriche a spigoli vivi, in relazione al modesto
trasporto subito, in scarsa matrice granulometricamente riferibile a sabbie medio-
grossolane) la permeabilità risulta molto elevata (nella ridotta fascia con matrice
argillosa la permeabilità è molto minore, ma ciò non influisce sulla circolazione sub-
superficiale, relativamente alla �modesta entità della stessa) il bedrock calcareo (in
affioramento la Formazione della Maiolica) presenta elevata permeabilità, in relazione al
grado di fratturazione, più o meno elevato.
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Elementi sulla circolazione acquifera sotterranea sono stati desunti dall’acquisizione di
dati relativi al campo pozzi della Pasquarella, poco a monte dell’area di indagine.
Il livello piezometrico della falda si attesta intorno a qualche decina di metri dal p.c. e
può risentire di variazioni stagionali marcate (anche di una decina di metri), in funzione
dell’entità dei prelievi e dell’entità della ricarica, generalmente in proporzioni inverse.
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5 INDAGINI GEOGNOSTICHE
5.1 Sondaggio geognostico
È stato realizzato dalla Ditta GTA di Bartoccioni A. e Carmeli L. (Piazza Risorgimento, 1
– 06070 S. Mariano di Corciano) con l’impiego di una perforatrice meccanica prodotta
dalla Ditta MORI S.r.l. mod. S20, capace di fornire 4000 kg. di tiro e spinta, dotata di
una Rotary da 850 kgm. di coppia max.
La perforazione, a carotaggio continuo, è stata eseguita con utilizzo di acqua limpida
come fluido di perforazione con carotiere doppio dotato di corona al Widia di diametro
101 mm. e lunghezza L = 1.60 m. Il foro è stato stabilizzato con tubazione di
rivestimento di diametro 127 mm. fino alla profondità di 13.50 m. dal p.c. ed ha
raggiunto una profondità di 15 m.
Il sondaggio ha permesso di evidenziare/estrapolare la seguente stratigrafia:
riporto (individuato come tale in base a considerazioni degli operatori
relativamente alla consistenza, facilità di attraversamento, stabilità del foro,
relativo alla sopraelevazione della strada di accesso al campo pozzi) da 0.00 m.
a 9.00 m. e caratterizzato da clasti calcarei a spigoli vivi in matrice argilloso –
sabbiosa (prodotto di alterazione del bedrock calcareo), a mediobasso grado di
addensamento (in una prova S.P.T. in foro, effettuata da 7.20 m. a 7.65 m. dal
p.c., si sono rilevati 3 – 8 – 6 colpi.
detrito alluvionale da 9.50 m. a 15.00 m. caratterizzato da clasti calcarei
pluricentimetrici (stessa pezzatura e composizione del materiale di riporto) a
spigoli vivi in matrice sabbiosa mediogrossolana e medio/medioalto grado di
addensamento, progressivamente con la profondità (verso la base della
perforazione, la compattezza ha determinato una naturale stabilità del foro, tanto
da consentire la perforazione stessa senza l’ausilio del rivestimento).
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5.2 Indagine geofisica
È consistita nell’esecuzione di due profili sismici (realizzati su linee perpendicolari fra
loro, come riportato in tav. 3 e in all. 4.2), una lungo il tracciato previsto per la posa della
conduttura, l’altra in direzione circa perpendicolare.
Su entrambe le linee sono state acquisite onde P, elaborate al fine di determinarne i
profili tomografici.
Sul profilo di lunghezza maggiore sono stati acquisiti anche i microtremori (rumore
ambientale) ed elaborato il profilo delle onde S, ovvero del parametro Vs,30, ai sensi
delle NTC di cui al D.M. 14 gennaio 2008.
Rimandando all’allegato rapporto di prova per ogni elemento tecnico esplicativo in
merito all’indagine (generalità sul metodo, metodologia di acquisizione ed elaborazione
dati), di seguito si riportano i risultati della stessa.
Profili onde P.
Attraverso la tecnica del ray-tracing il programma di inversione ricostruisce il percorso
che, nel modello ottenuto, i raggi sismici hanno seguito nel sottosuolo per generare le
dromocrone sintetiche ottenute.
Generalmente l’affidabilità del modello di velocità viene valutata, oltre che sulla base
dell’errore RMS, dalla distribuzione dei raggi sismici nel volume di terreno investigato;
se la distribuzione è uniforme la velocità di ogni porzione di terreno è definita in modo
abbastanza preciso mentre in zone di non copertura piuttosto ampie la velocità viene
interpolata da quelle circostanti ed i valori ottenuti sono da considerare meno affidabili.
Il programma utilizzato suddivide il terreno in celle regolari e per ciascuna di esse
calcola, oltre che la velocità, il numero di volte che essa viene attraversata dai raggi
sismici.
Normalmente, un numero di volte superiore a 3 fornisce un valore di velocità ben
attendibile. Sulla linea trasversale al rilevato (direzione NW/SE) sono stati elaborati 11
modelli, riconducibili a due tipologie, differenziate principalmente sulla copertura dei
raggi sismici, che confermano, dal punto di vista qualitativo, le stesse caratteristiche del
sito. La prima tipologia di modelli mostra una penetrazione dei raggi sismici molto
scarsa (12 metri per gran parte del profilo).
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L’altra tipologia fornisce modelli che raggiungono una profondità di indagine maggiore
ma in essi la copertura dei raggi sismici è densa nella parte superficiale ed in quella
profonda mentre un’ampia zona intermedia è scarsamente attraversata.
I modelli con scarsa penetrazione danno indicazione del fatto che lo strato superficiale è
più veloce degli strati sottostanti (oppure che non ci sono incrementi di velocità
significativi con la profondità) ed i primi arrivi registrati dai geofoni provengono dall’onda
diretta in quanto in profondità non si raggiungono velocità tali da permettere alle onde
rifratte di arrivare prima di quelle dirette.
Con una zona intermedia scarsamente coperta dai raggi sismici, anche i modelli a
maggiore penetrazione indicano uno strato intermedio a velocità simile a quella
misurata in superficie in quanto non è in grado di accelerare le onde in modo sufficiente.
Le onde rifratte giungono per prime solo dopo aver transitato su un mezzo più veloce
alla profondità di circa 10 metri dal punto topograficamente più basso.
Tali risultati sono compatibili con le condizioni geologiche del sito dove, in superficie, è
presente pietrame di dimensioni grossolane e piuttosto sciolto.
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Trattandosi di materiale quasi totalmente incoerente non si registra un aumento di
velocità con la profondità. Il rifrattore profondo, ben evidenziato nella sezionetipo sopra
riportata, è dunque riferibile ad una variazione litologica piuttosto netta.
Anche sulla linea longitudinale (circa in asse al fosso) sono stati elaborati 11 modelli;
tranne alcuni di essi, caratterizzati da una copertura dei raggi sismici diffusa in modo
sufficientemente uniforme, molti altri sono caratterizzati da zone non coperte, che anche
in questo caso sono riconducibili a porzioni di terreno caratterizzate da bassa velocità.
Si fa comunque presente che blocchi isolati di grosse dimensioni potrebbero comunque
essere presenti anche se non individuati nei vari modelli, in quanto le dimensioni
potrebbero essere tali da non essere rilevabili dal metodo di indagine, seppure
sufficienti per costituire un ostacolo.
Indagine ReMi
Sul profilo longitudinale, l’acquisizione del rumore ambientale (metodo ReMi) ha
permesso di elaborare il profilo di velocità delle onde S (utilizzato per valutare il fattore
di amplificazione sismica locale) caratterizzato dai seguenti strati:
Unità superficiale con Vs pari a 280 m/s, riferibile ai terreni osservabili in
superficie, ovvero materiale rimaneggiato e di riporto, unitamente a pezzame
grossolano di crollo o scarso trasporto.
Unità intermedia con velocità pari a 450 m/s, corrispondente a rocce tenere o
terreni a grana grossa ben addensati o a terreni a grana fine molto consistenti. Nel
contesto geologico è ancora riferibile al pezzame grossolano caratterizzato da un grado
di addensamento maggiore rispetto allo strato soprastante.
Unità basale, caratterizzata da velocità da basamento sismico (Vs > 800
m/s). La velocità è comunque compatibile sia con la formazione litoide in posto (i.e.
ammasso litoide parzialmente alterato o con litotipi prevalentemente calcarei), sia con
depositi clastici molto addensati.
L’indagine ReMi individua il bedrock sismico a poco più di 13 m. di profondità dalla
porzione superiore dello stendimento; tale valore deve essere considerato medio
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rispetto all’intero stendimento, in quanto l’indagine fornisce valori medi rispetto allo
stesso, con possibili errori metodologici di almeno il 10 %.
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6 QUADRO GEOLOGICO - GEOTECNICO
I risultati delle indagini consentono di definire un modello geologico molto semplice, quanto meno alla scala dell’intervento e nello spessore considerato, caratterizzato dalla presenza delle seguenti unità litologiche:
I – riporto/detrito alluvionale (clasti calcarei a spigoli vivi in matrice argillosabbiosa di consistenza medio/bassa) di spessore individuato 15.00 m. circa;
II – bedrock calcareo (calcari stratificati) più o meno fratturato.
Nel corso del sondaggio è stata eseguita, a profondità compresa fra 7.20 e 7.65 m. dal p.c., una prova penetrometrica in foro con penetrometro dinamico SPT a sganciamento automatico (produttore IPC S.p.A.) con punta chiusa, relativamente alla natura granulare grossolana del terreno.
Evidentemente in relazione all’addensamento del terreno stesso, si sono ottenuti valori di 3 – 8 – 6, quindi NSPT = 14 seppure è da considerare che l’eterogeneità del deposito antropico e la presenza di clasti e trovanti (come evidenziato dall’angolo di riposo delle scarpate esistenti) conferisca ai materiali valori di angolo d’attrito anche molto elevati.
Da valutazioni degli elementi geomeccanici del deposito ricavati dalle indagini eseguite si è giunti alla caratterizzazione delle caratteristiche geotecniche dei terreni presenti.
Come già detto, non si realizzano le condizioni per cui possano determinarsi interazioni della falda con le fondazioni dell’intervento in progetto. La successione litostratigrafica e l’assetto idrogeologico locale evidenziati non permettono, infine, di poter considerare i materiali liquefacibili, per cui la relativa verifica viene omessa.
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Per i valori dei parametri meccanici dei litotipi di interesse, sono state assunte le informazioni necessarie dalla relazione geologica e geotecnica “Progetto di sistemazione idraulica fosso della Pasquarella”, da questi elaborati è stata desunta una stratigrafia ed una caratterizzazione di progetto.
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Facendo riferimento a quanto riportato nella relazione geotecnica, nella tabella seguente si riportano i valori assunti per i parametri meccanici degli strati interessati dal calcolo delle paratie in esame:
Litotipi Parametri geotecnici
Unità Descrizione γ (KN/mc) c' (KPa) Φ (°)
ghiaia GH 20 0 37
La profondità della falda è tale da non interessare i calcoli.
Si riportano di seguito i valori dei parametri geotecnici di progetto impiegati nella modellazione nel programma di calcolo Paratie nei differenti stati limite considerati.
Le combinazioni di carico previste nelle analisi statiche secondo l’Approccio di progetto 1 sono le seguenti:
SLE : esercizio
SLU 1 : A1 + M1
SLU 2 : A2 + M2
La vita nominale della struttura è inferiore a 2 anni quindi sono omesse le verifiche sismiche
secondo il par. 2.4.1 delle NTC 2008.
ETICHETTA TERRENO c'
(kN/m3) (deg) (kPa)
1 STRATO 1 20.0 37 0
SLE
ETICHETTA TERRENO c'
(kN/m3) (deg) (kPa)
1 STRATO 1 20.0 37 0
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A1+M1+R1
ETICHETTA TERRENO c'
(kN/m3) (deg) (kPa)
1 STRATO 1 26 37 0
A2+M2+R1
ETICHETTA TERRENO c'
(kN/m3) (deg) (kPa)
1 STRATO 1 20 31 0
EQK
ETICHETTA TERRENO c'
(kN/m3) (deg) (kPa)
1 STRATO 1 20 31 0
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Coefficienti parziali di sicurezzaanalisi statica SLE
PermanentiTemporanee
variabili tan φ’ c’ cu
SLE 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
Coefficienti parziali di sicurezzasulle azioni analisi statica SLU
Sfavorevoli Favorevoli Sfavorevoli Favorevoli
Caso A1 1.3 1 1.5 0Caso A2 1 1 1.3 0
Coefficienti parziali di sicurezzasui parametri geotecnici analisistatica SLU
γ γw tan φ’ c’ cu
Caso M1 1 1 1 1 1Caso M2 1 1 1.25 1.25 1.4
Coefficienti parziali di sicurezzaanalisi sismica
PermanentiTemporanee
variabili tan φ’ c’ cu
SLU 1 0 1.25 1.25 1.4
CASO
Azioni Proprietà del terreno
CASO
AzioniPermanenti Temporanee variabili
CASO
Proprietà del terreno
CASO
Azioni Proprietà del terreno
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7 VERIFICA DI STABILITÀ GLOBALE
Argomento di tale paragrafo è l’analisi di stabilità del versante dopo l’esecuzione delle paratie. Si osserva come le superfici di scorrimento siano tutte esterne alla paratia e il coefficiente di sicurezza anche in condizioni non sia mai inferiore a 1.2.
Le combinazioni dei carichi elementari sono state generate in osservanza delle prescrizione contenute nella normativa NTC 2008 - D.M. 14/01/2008. Si riportano di seguito le tabelle di riferimento per la valutazione dei coefficienti moltiplicativi delle azioni e dei parametri del terreno con cui definire le diverse combinazioni di carico. Coefficienti parziali di sicurezzaanalisi statica SLE
PermanentiTemporanee
variabili tan φ’ c’ cu
SLE 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
Coefficienti parziali di sicurezzasulle azioni analisi statica SLU
Sfavorevoli Favorevoli Sfavorevoli Favorevoli
Caso A1 1.3 1 1.5 0Caso A2 1 1 1.3 0
Coefficienti parziali di sicurezzasui parametri geotecnici analisistatica SLU
γ γw tan φ’ c’ cu
Caso M1 1 1 1 1 1Caso M2 1 1 1.25 1.25 1.4
Coefficienti parziali di sicurezzaanalisi sismica
PermanentiTemporanee
variabili tan φ’ c’ cu
SLU 1 0 1.25 1.25 1.4
CASO
Azioni Proprietà del terreno
CASO
AzioniPermanenti Temporanee variabili
CASO
Proprietà del terreno
CASO
Azioni Proprietà del terreno
Le combinazioni di carico previste nelle analisi statiche secondo l’approccio 1 combinazione 2: A2 + M2+R2, con R=1.1 Di seguito si riportano le caratteristiche dei terreni utilizzate.
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7.1 CARATTERISTICHE DEI TERRENI
N Denominazione Gamma sat
Gamma nat
Ang.attrito Coesione Modulo E Modulo G
daN/m3 daN/m3 gradi daN/cm2 daN/cm2 daN/cm2 1 Ghiaia 2000 2000 31.00 0.000 1019 391
7.2 GEOMETRIA DEGLI STRATI
Vengono mostrate in forma tabellare le sequenze di punti che costituiscono le poligonali di separazione degli strati di terreno.
Strato n.1, materiale sottostante: Ghiaia Progressivo N. X [cm] Y [cm] 1 1 -1974 300 2 2 -500 300 3 3 -50 0 4 4 0 0 5 5 0 -650 6 6 400 -650
7.3 GEOMETRIA DEGLI INTERVENTI
Paratia n.1
Punto di inserimento:
X:0 cm
Y:-1100 cm
Gamma: 440 daN/m^3
Resistenza al taglio: 6.00 daN/cm^2
Larghezza: 6 cm
Altezza: 1100 cm
7.4 GEOMETRIA DEI CARICHI
Le coordinate e le componenti dei carichi stampate in questo paragrafo sono riferite al sistema di riferimento relativo alla sezione trasversale, dove gli assi X e Y locali coincidono
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rispettivamente con gli assi X e Z globali. L'asse Y globale si svilupppa nella profondità del muro. Tutte le tipologie di carico, esclusa quella puntuale, hanno componenti e coordinate diverse da zero solo lungo gli assi locali X e Y. Nel caso di carichi puntuali viene indicata anche la posizione in profondità (P), riferita rispetto alla sezione trasversale iniziale dell'intervento e quindi lungo l'asse Y globale.
Carico n.1
Tipo di carico: distribuito
Punto di inserimento:
X (asse X globale): -900 cm
Y (asse Z globale): 300 cm
Ampiezza: 300 cm
Valore iniziale: -0.10 daN/cm2
Valore finale: -0.10 daN/cm2
Metodo di Bishop
Considerato un concio i-esimo si adotta la seguente simbologia:
- W= peso del concio
- c = coesione alla base del concio
- u = pressione neutrale alla base del concio
-= angolo alla base del concio
-= angolo d’attrito interno alla base del concio
- = sforzo normale alla base del concio
-X = larghezza del concio
-l = lunghezza della base del concio
- FS = fattore di sicurezza
Si assume che la superficie di scivolamento possa essere assimilata ad un arco di circonferenza. Se si considera la massa interessata dallo scivolamento suddivisa in n conci, il fattore di sicurezza può essere espresso in termini di momenti generati dalle forze agenti sui singoli conci rispetto al centro della circonferenza stessa
R
S
M
MFS
in cui MR è il momento delle forze ribaltanti pari a
i
n
iiR WrM sin
1
MS è il momento stabilizzante dato da
n
iiiiS lcrM
1
tan
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dove r rappresenta il raggio dell’arco di circonferenza considerato. Nel metodo di Bishop si assume che le azioni agenti all’interfaccia dei conci abbiano risultante orizzontale, per cui, se si esprime Ti come un’aliquota della resistenza al taglio tramite il fattore di sicurezza FS (assunto uguale a quello dell’equazione generale), e si ricava Ni dall’equilibrio alla traslazione verticale:
FS
xcFSxuWN
iii
iiiiii /tantan1cos
tan/1
si ottiene:
n
iii
i
n
iiiiii
W
MxuWxcFS
1
1
sin
/1tan
con
i
iiii FS
M
tantan
1cos
Per la determinazione di FS è richiesta una procedura per successive approssimazioni: si fissa dapprima un valore di tentativo di FS, calcolato secondo il metodo di Fellenius, e si ricava un successivo valore da introdurre nelle sommatorie, fino a raggiungere attraverso iterazioni un grado di approssimazione pari a 0.001.
Simboli usati nella tabella dei risultati:
alfa = angolo alla base del concio in gradi l = lunghezza della base del concio C = coesione di progetto alla base del concio
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Tgfi = tangente dell'angolo di attrito di progetto alla base del concio Xg = ascissa del baricentro del concio Yg = ordinata del baricentro del concio b = braccio relativo al peso del concio Peso = peso complessivo alla base Psisma = peso complessivo alla base con sisma Pvert = carico verticale complessivo agente sul concio Press = pressione di falda Mstab = momento stabilizzante complessivo MstabS = momento instabilizzante complessivo
Unità di misura utilizzate nella tabella dei risultati: daN,cm
Caratteristiche del cerchio che comporta il minimo coefficiente di sicurezza:
Ascissa del centro X = -60.68 Ordinata del centro Y = 702.8 Raggio del cerchio R = 694 cm
Caratteristiche della massa interessata dallo scivolamento:
Volume = 50361 cmc/cm Peso = 101 daN/cm Perimetro di scivolamento = 658 cm
STABILITA' DEL PENDIO COL METODO DI BISHOP
Stabilità del pendio senza sisma
Concio alfa l C Tgfi Xg Yg b Peso Pvert Ptot Press Mstab Minstab 1 -52.6 46 0 0.6 -608 288 547 1 3 4 0 1517 -2014 2 -45 139 0 0.6 -540 252 479 17 0 17 0 6633 -8274 3 -34.7 110 0 0.6 -455 202 394 24 0 24 0 9238 -9688 4 -26.1 100 0 0.6 -366 146 305 23 0 23 0 8687 -7100 5 -18 95 0 0.6 -277 98 216 19 0 19 0 7197 -4096 6 -10.3 91 0 0.6 -190 58 129 12 0 12 0 4812 -1542 7 -3.4 77 0 0.6 -114 27 54 4 0 4 0 1475 -148 658 101 3 103 39559 -32862
Coefficiente di sicurezza FS = 1.2038