con effetto di P.U.A. - Comune di Salsomaggiore Terme · Nei diagrammi e nelle tabelle allegati sono riportati i seguenti valori di resistenza: - Qc (kg/cm2) = resistenza alla punta

RELAZIONE GEOLOGICA E SISMICA

oo

con effetto di P.U.A.

dr. geol. GIANLUCA CANTARELLI

LOCALIZZAZIONE: Montauro (Area 51)

Adozione C.C. n. 51 del 05.08.2008

Approvazione C.C. n. 5 del 05.03.2009

DOTT. GIANLUCA CANTARELLI GEOLOGO

VIA MONTE GRAPPA. 4 43039 SALSOMAGGIORE TERME

TEL. 0524-571012

2

1 - PREMESSA

Su incarico dei proprietari, Sig.ri Albrigi Stefania,Francesca e Paolo e Sig.ra Vicini Mariangela,

è stato eseguito lo studio geologico-tecnico di un’ area ubicata in località Montauro, in Comune di

Salsomaggiore T., per la quale è stata avanzata la richiesta di inserimento nel P.O.C. del comune di

Salsomaggiore .

L'area in oggetto è compresa nel Foglio n°12 mappale n°68 della Carta Catastale del Comune di

Salsomaggiore T.; quale base cartografica per il presente studio è stata utilizzata la Carta Tecnica

della Regione Emilia Romagna alla scala 1.5000 Elemento n°181134 "Ponte Ghiara".

Lo studio è stato realizzato in conformità con quanto previsto dal D.M.14 Ssettembre 2005 “Norme

Tecniche per le Costruzioni” con particolare riferimento al capitolo 7 “Norme per le opere

interagenti con i terreni e con le rocce, per gli interventi nei terreni e per la sicurezza dei pendii”;

nonché con riferimento all’Ordinanza P.C.M. n° 3274/2003 "Primi elementi in materia di criteri

generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le

costruzioni in zona sismica" che ha inserito il territorio comunale di Salsomaggiore T. nella classe 3

della nuova classificazione.

Al fine di accertare le caratteristiche stratigrafiche e geomeccaniche dei terreni di fondazione sono

state eseguite dalla CPT s.n.c. di Salsomaggiore T. n° 2 prove penetrometriche statiche utilizzando

un penetrometro "Pagani TG30/50" da 75 KN con punta conica, di tipo telescopico, dotata di

manicotto per la misura dell'attrito laterale (punta/manicotto tipo Begemann) le dimensioni della

punta sono standardizzate e precisamente:

- diametro di base del cono: Φ = 35.7 mm

- area della punta conica: Ap = 10 cm2

- angolo di apertura del cono: β = 60°

- superficie laterale manicotto: Sl = 150 cm2

Lo sforzo necessario per la penetrazione viene determinato a mezzo di una cella di carico con

trasduttore elettronico interposta tra il martinetto di carico e la batteria di aste

L'ubicazione delle prove è riportata in fig.2, i diagrammi relativi sono riportati in allegato.



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Nei diagrammi e nelle tabelle allegati sono riportati i seguenti valori di resistenza:

- Qc (kg/cm2) = resistenza alla punta

- Fs (kg/cm2) = resistenza laterale al manicotto

- Qc/Fs = rapporto di Begemann

Quest’ ultimo fornisce indicazioni relative alla litologia dei terreni attraversati

Al fine di pervenire alla caratterizzazione sismica dei terreni di fondazione ,come previsto dal D.M. di cui sopra, è stato eseguito un rilievo sismico passivo utilizzando un Tromografo “Tromino” per la misura del rumore sismico; i risultati sono riportati nel par. 4. 2. - CARATTERISTICHE GEOLOGICHE E MORFOLOGICHE Morfologicamente la zona pedecollinare entro cui è inserita l’area studiata, è caratterizzata dalla presenza di un sistema di terrazzi di origine pluvio-fluvioglaciale che si elevano fino a 150 -200 m circa sul livello base della pianura. Questi rilievi danno luogo ad una morfologia caratterizzata da superfici subpianeggianti leggermente inclinate verso Nord - Nord Est che digradano verso la pianura, separate da scarpate morfologiche che delimitano i vari ordini di terrazzi. L' area studiata è ubicata alla sommità del terrazzo pluvioglaciale più antico (Riss) in prossimità dello spartiacque tra la valle del rio Inghiarata e quella del T. Ghiara, sul versante di quest’ultimo. Geologicamente la zona è costituita da depositi argillosi e limoso argillosi caratterizzati dalla presenza di un paleosuolo giallo arancio; questi terreni,riferibili al Subsintema di Emiliano-Romagnolo Inferiore, ricoprono il sottostante substrato marino costituito da sabbie giallastre con livelli di ghiaia riferibili alla fase di chiusura del ciclo sedimentario Pliocenico (Subsintema di Monrtelinzana). Dal punto di vista idrogeologico l’ area risulta ben drenata, non è stata rilevata la presenza di alcuna falda idrica entro la profondità esplorata.



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3 - CARATTERISTICHE STRATIGRAFICHE E GEOMECCANICHE DEI TERRENI DI FONDAZIONE

Al fine di accertare la successione stratigrafica dei terreni di fondazione e di determinarne i principali parametri geomeccanici sono state eseguite 2 prove penetrometriche statiche che hanno raggiunto la profondità massima di 10 m dal p.c..

L’area presenta una buona uniformità litologica; ed è costituita da argille e argille debolmente limose con rare e sottili intercalazioni ghiaiose.

La stratigrafia dell’area può essere così schematizzata: 1) da - 0.00 a -1.20 m circa : Paleosuolo prevalentemente argilloso giallo arancio poco compatto.

(Rp= 10 kg/cm2) 2) da -1.20 a -4.50 m circa : Argille debolmente limose compatte (20 < Rp <30 kg/cm2 Cu =

1.00 - 1.5 kg/cm2 ) 3) da - 4.50 a -8.00 m circa : Argille debolmente limose molto compatte con sottili (Rp = 35 - 40

kg/cm2 Cu = 2.00 - 2.5 kg/cm2)

Alla luce dei risultati sopra esposti si ritiene che l’area in esame non presenti controindicazione di tipo geologico e morfologicoin ordinre alla non edificabilità: gli eventuali fabbricati potranno essere realizzati mediante l’ impiego di fondazioni superficiali continue poste alla profondità minima di 1.50 m dal p.c. attuale; pertanto il calcolo del carico massimo ammissibile Qa è stato eseguito mediante la formula proposta da Terzaghi - Meyerhof utilizzando parametri non drenati ( Φ = 0), che per fondazioni superficiali in argilla si semplifica in:

Qd = 5.14*Cu in cui si ha. Qd = capacità portante netta (kg/cm2 ) 5.14 = fattore di capacità portante Cu = coesione non drenata = Rp/20 (kg/cm2) Per Rp = 22 si ha:

Qd = 5.14*1.1*= 5.65 kg/cm2 applicando un coefficiente di sicurezza 3 il carico ammissibile sarà:

Qa = Qd/3 = 5.65/3 = 1.8 kg/cm2



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Al fine di accertare gli eventuali cedimenti differenziali entro valori compatibili con le strutture in progetto si ritiene opportuno non superare, per il carico massimo ammissibile, il valore di 1.5 kg/cm2. I cedimenti assoluti, presenti per fondazioni superficiali poste a –1.50 m dal p.c. e soggette ad un carico uniforme Qa= 1,5 kg/cm2, sono risultati inferiori a 1 cm (0.76 cm), compatibili con le normali strutture di edilizia residenziale.

4 - CARATTERIZZAZIONE SISMICA DEI TERRENI DI FONDAZIONE

In riferimento a quanto previsto dal D.M.14 Settembre 2005 “Norme Tecniche per le

Costruzioni” che integra l’Ordinanza P.C.M. n° 3274/2003 "Primi elementi in materia di criteri


costruzioni in zona sismica" che ha inserito il territorio comunale di Salsomaggiore T. nella

classe 3, (equivalente alla III categoria di cui alla Normativa precedente (S = 6)) si è provveduto

alla caratterizzazione sismica dei terreni di fondazione dell'intervento in progetto come indicato

nell'Allegato 2 par.3.1. dell’Ordinanza citata.

Si è pertanto provveduto ad eseguire una misura delle onde di taglio S mediate metodologia sismica

passiva con misura di Rumore Sismico Passivo (Microtremori) per la stima della velocità media

delle onde sismiche di taglio Vs e la frequenza di risonanza dei terreni e pertanto consentire una

microzonizzazione sismica dell’area, la definizione della categoria di suolo dell’area oggetto di

interventi di consolidamento.

SISMICA PASSIVA

La sismica passiva si basa sulla misura dei microtremori che sono sempre presenti sulla superficie

terrestre e sono generati da fenomeni naturali (vento, onde marine) e artificiali (attività

antropiche).

Lo strumento utilizzato per tali misurazioni è il tromografo “Tromino”, si tratta di un sismografo di

dimensioni molto contenute che contiene tre sensori elettrodinamici ortogonali (velocimetri), un

ampio range frequenziale (0,1 – 256 Hz) e il sistema GPS integrato.

Il metodo di indagine utilizzato è quello a stazione singola dei rapporti spettrali (HVSR).



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METODO HVSR

Il metodo HVSR consiste nello studio del rapporto spettrale tra la componente orizzontale del

rumore e quella verticale (H/V spectrum). Il valore di tale rapporto è direttamente correlato con la

frequenza di risonanza determinata dal passaggio tra due strati con una differenza significativa del

contrasto di impedenza (velocità delle onde e densità del materiale). Considerando due strati con

differente impedenza acustica, la frequenza di risonanza è legata allo spessore e alla velocità delle

onde di taglio Vs del primo strato dalla seguente relazione:

fr = Vs1 / 4 h

Vs1 =velocità delle onde S del primo strato

h = spessore primo strato

L’ HVSR è in grado di fornire stime affidabili delle frequenze principali di risonanza dei sottosuoli.

Riconosciuta questa capacità e dato che, se è disponibile una stima delle velocità delle onde

elastiche, le frequenze di risonanza possono essere convertite in stratigrafia, ne risulta che il

metodo HVSR può essere in linea di principio usato come strumento stratigrafico.



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Rilievo Sismico HVSR SALSOMAGGIORE, MONTAURO T1 Start recording: 14/04/08 20:09:45 End recording: 14/04/08 20:19:46 GPS location: 010°01.1518 E, 44°49.8334 N (230.4 m) UTC time (synchronized to the first recording sample): 17:47:13 + 0 samples Satellite no.: 04 Trace length: 0h10'00''. Analysis performed on the entire trace. Sampling frequency: 128 Hz Window size: 20 s Smoothing window: Triangular window Smoothing: 10%

HORIZONTAL TO VERTICAL SPECTRAL RATIO

H/V TIME HISTORY



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SINGLE COMPONENT SPECTRA

EXPERIMENTAL VS. SYNTHETIC H/V



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Depth at the bottom of the layer

[m] Thickness [m] Vs [m/s]

1.00 1.00 150 9.00 8.00 300

44.00 35.00 400 inf. inf. 700

Velocità media Vs30 = 340 m/s



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Max. HVSR at 2.16 ± 3.13 Hz. (in the range 0.0 - 64.0 Hz).

Criteria for a reliable HVSR curve [All 3 should be fulfilled]

f0 > 10 / Lw 2.16 > 0.50 OK nc(f0) > 200 1293.8 > 200 OK

σA(f) < 2 for 0.5f0 < f < 2f0 if f0 > 0.5Hz σA(f) < 3 for 0.5f0 < f < 2f0 if f0 < 0.5Hz

Exceeded 0 out of 104 times OK

Criteria for a clear HVSR peak

[At least 5 out of 6 should be fulfilled]

Exists f - in [f0/4, f0] | AH/V(f -) < A0 / 2 1.063 Hz OK Exists f + in [f0, 4f0] | AH/V(f +) < A0 / 2 3.781 Hz OK

A0 > 2 2.61 > 2 OK fpeak[AH/V(f) ± σA(f)] = f0 ± 5% |0.69665| < 0.05 NO

σf < ε(f0) 1.50216 < 0.10781 NO σA(f0) < θ(f0) 0.1905 < 1.58 OK

Lw nw

nc = Lw nw f0 f

f0 σf

ε(f0) A0

AH/V(f) f –

f +

σA(f)

σlogH/V(f) θ(f0)

window length number of windows used in the analysis number of significant cycles current frequency H/V peak frequency standard deviation of H/V peak frequency threshold value for the stability condition σf < ε(f0) H/V peak amplitude at frequency f0 H/V curve amplitude at frequency f frequency between f0/4 and f0 for which AH/V(f -) < A0/2 frequency between f0 and 4f0 for which AH/V(f +) < A0/2 standard deviation of AH/V(f), σA(f) is the factor by which the mean AH/V(f) curve should be multiplied or divided standard deviation of log AH/V(f) curve threshold value for the stability condition σA(f) < θ(f0)

Threshold values for σf and σA(f0)

Freq.range [Hz] < 0.2 0.2 – 0.5 0.5 – 1.0 1.0 – 2.0 > 2.0 ε(f0) [Hz] 0.25 f0 0.2 f0 0.15 f0 0.10 f0 0.05 f0

θ(f0) for σA(f0) 3.0 2.5 2.0 1.78 1.58 Log θ(f0) for σlogH/V(f0) 0.48 0.40 0.30 0.25 0.20



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CATEGORIE DI SUOLO DI FONDAZIONE (Ordinanza PCM n. 3274/03)

Ai fini della definizione dell’azione sismica di progetto è necessaria pertanto la classificazione dei

terreni compresi tra il piano di imposta delle future fondazioni ed un substrato rigido di

riferimento (bedrock): la classificazione può essere basata sulla stima, nei primi 30 m di

profondità dal piano di posa delle fondazioni dei valori:

della velocità media delle onde sismiche di taglio Vs (procedura consigliata);

di Nspt;

di Cu.

mediante descrizione litostratigrafica.

Quindi si è cercato di individuare all’interno di 7 diversi tipi di sottosuolo, di cui i primi 5 sono

identificati con le lettere da A ad E, e gli altri due come S1 ed S2, quello peculiare dell’area. Per

ciascuno di essi sono sinteticamente descritti i profili stratigrafici, ed i valori di specifici parametri

meccanici, così come riportato, nella versione originale in inglese dell’Eurocodice-8, in Tabella 1.

Il parametro meccanico certamente più significativo per la caratterizzazione del tipo di sottosuolo è

la cosiddetta “average shear wave velocity” Vs30, che è una sorta di velocità equivalente delle

onde di taglio nei primi 30 m di profondità del sottosuolo.



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Il confronto tra la curva teorica (BLU) e quella sperimentale (ROSSO) e il modello di Vs ha

consentito di individuare il Profilo delle Vs nei primi 30 m di profondità dal p.c. (Vs30).

La Vs30 a partire dalla superficie è risultata pari a 340 m/s

Il confronto tra la curva teorica (BLU) e quella sperimentale (ROSSO) e il modello di Vs ha

consentito di individuare il Profilo delle Vs nei primi 30 m di profondità dal p.c. (Vs30) e pertanto

di confermare per il sito in questione la categoria ““C” (“Depositi di sabbie o ghiaie

mediamente addensate, o argille di media consistenza, con spessori di diverse decine di metri

fino a centinaia di metri, caratterizzate da valori di Vs30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s

)”,…, ai sensi dell’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri (n. 3274 – 20 marzo 2003

– G.U. n. 105 dell’8-5-2003).

5 - CONCLUSIONI

Le verifiche eseguite hanno permesso di accertare che l’area in esame è idonea alla realizzazione

degli interventi in progetto.

Geologicamente la zona interessa depositi alluvionali terrazzati riferibili al Pleistocene – Olocene

ed altri attribuibili al subsintema di Villa Verrucchio.

Litologicamente la zona presenta una buona omogeneità, è costituita da argille limose giallastre

mediamente compatte.

Morfologicamente l’area di intervento ricade alla sommità di un terrazzo antico subpianeggiante

che non presenta problemi in ordine alla stabilità.

Il fabbricato in progetto potrà essere realizzato impiegando fondazioni superficiali continue poste

alla profondità minima di m1.50 dal p.c. e caricate in modo uniforme fino ad un massimo di 1.5

kg/cm2.

I cedimenti massimi calcolati, per le fondazioni più superficiali, sono comunque contenuti entro

valori inferiori a 1 cm (0.76 cm) per un carico massimo Qa di 1.5 kg/cm2.

In riferimento a quanto previsto dal D.M.14 Settembre 2005 “Norme Tecniche per le

Costruzioni” che integra l’Ordinanza P.C.M. n° 3274/2003 "Primi elementi in materia di criteri


costruzioni in zona sismica" che ha inserito il territorio comunale di Salsomaggiore T. nella

COMMITTENTE: Sig. AlbrigiCANTIERE: MontauroPROVA: 1 DATA: 14/04/2008FALDA : -

prof Rp rp+rl rt rl Rp/Rl rl/rp*100m Kg/cmq Kg/cmq Kg Kg/cmq0

0.20.4 12 29 1.13 11 9.40.6 8 26 1.20 7 15.00.8 8 19 0.73 11 9.21 9 20 0.73 12 8.1

1.2 10 23 0.87 12 6.71.4 13 30 1.13 11 6.01.6 19 41 1.47 13 6.41.8 23 51 1.87 12 7.22 26 60 2.27 11 8.1

2.2 28 46 1.20 23 6.32.4 19 45 1.73 11 8.32.6 21 43 1.47 14 5.92.8 25 45 1.33 19 6.13 22 43 1.40 16 6.7

3.2 21 52 2.07 10 8.33.4 25 47 1.47 17 5.93.6 25 47 1.47 17 8.13.8 18 41 1.53 12 7.74 20 44 1.60 13 5.9

4.2 27 44 1.13 24 4.94.4 23 45 1660 1.47 16 5.64.6 26 53 1.80 14 7.24.8 25 52 1.80 14 6.75 27 57 2.00 14 5.9

5.2 34 67 2.20 15 7.15.4 31 63 2.13 15 6.75.6 32 64 2440 2.13 15 5.95.8 36 69 2.20 16 6.56 34 74 2.67 13 6.8

6.2 39 82 2900 2.87 14 8.06.4 36 76 2.67 14 7.06.6 38 79 2.73 14 8.36.8 33 71 2.53 13 5.97 43 85 2.80 15 7.0

7.2 40 80 2.67 15 6.57.4 41 82 2.73 15 7.87.6 35 76 2.73 13 #DIV/0!7.88

8.28.48.68.8

CPT s.n.c. SALSOMAGGIORE

Penetrometro Statico Pagani TG 30/50

COMMITTENTE: Sig. AlbrigiCANTIERE: MontauroPROVA: 2 DATA: 14/04/2008FALDA : -

prof Rp rp+rl rt rl Rp/Rl rl/rp*100m Kg/cmq Kg/cmq Kg Kg/cmq0

0.20.4 9 14 0.33 27 3.70.6 13 22 0.60 22 4.60.8 13 33 1.33 10 10.31 10 32 1.47 7 14.7

1.2 11 32 1.40 8 12.71.4 14 34 1.33 11 9.51.6 14 36 1.47 10 10.51.8 15 37 1.47 10 9.82 19 39 1.33 14 7.0

2.2 19 41 1.47 13 7.72.4 22 44 1.47 15 6.72.6 27 48 1.40 19 5.22.8 25 51 1.73 14 6.93 29 51 1.47 20 5.1

3.2 28 53 1.67 17 6.03.4 27 55 1.87 14 6.93.6 32 53 1.40 23 4.43.8 25 51 1.73 14 6.94 28 45 1.13 25 4.0

4.2 29 50 1.40 21 4.84.4 37 59 1.47 25 4.04.6 37 63 1.73 21 4.74.8 35 61 1.73 20 5.05 33 61 1.87 18 5.7

5.2 36 70 2.27 16 6.35.4 37 71 2.27 16 6.15.6 37 71 2.27 16 6.15.8 32 63 2.07 15 6.56 30 59 1.93 16 6.4

6.2 26 56 2.00 13 7.76.4 39 67 1.87 21 4.86.6 28 69 2.73 10 9.86.8 23 45 1.47 16 6.47 44 73 1.93 23 4.4

7.2 44 75 2.07 21 4.77.4 43 76 2.20 20 5.17.6 46 84 2.53 18 5.57.8 48 78 2.00 24 4.28 47 81 2.27 21 4.8

8.2 51 83 2.13 24 4.28.4 49 83 2.27 22 4.68.6 47 79 2.13 22 4.58.8 51 83 2.13 24 4.29 52 80 1.87 28 3.6

CPT s.n.c. SALSOMAGGIORE

Penetrometro Statico Pagani TG 30/50

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con effetto di P.U.A. - Comune di Salsomaggiore Terme · Nei diagrammi e nelle tabelle allegati sono riportati i seguenti valori di resistenza: - Qc (kg/cm2) = resistenza alla punta