la definizione del modello geotecnico di sottosuolo alla ... · • renato lancellotta – roma...
TRANSCRIPT
La definizione del modello geotecnico di sottosuolo alla luce delle NTC (2008)
Stefano Aversa
UniversitUniversitàà degli studi di Napoli Parthenopedegli studi di Napoli Parthenope
Associazione Geotecnica ItalianaAssociazione Geotecnica Italiana
Bolzano – 30 Novembre 2012
Incontro delle Commissioni di Ingegneria GeotecnicaIncontro delle Commissioni di Ingegneria Geotecnica
Associazione Geotecnica Italiana
BREVE STORIA
• Nasce nel 1947 su iniziativa di cultori della Geotecnica:• Imprenditori• Professionisti• Universitari
• Primo Presidente: Giovanni Rodio
• Prima sede: Milano
• Organo ufficiale dell’AGI: • Geotecnica (1954-1966)• Rivista Italiana di Geotecnica (1966-oggi)
Associazione Geotecnica Italiana
Presidenti
Giovanni RodioGirolamo Ippolito
Guido FerroGiacomo Baroncini
Arrigo CroceMorando Capuzzo Dolcetta
Pietro ColomboSandro MartinettiGiovanni Barla
Alberto BurghignoliStefano Aversa
Associazione Geotecnica Italiana
CONSIGLIO DI PRESIDENZAPresidente: Stefano Aversa
Segretario Generale: Claudio Soccodato
Consiglieri di Presidenza:Marco D’Elia
Margherita FerreroCristina Jommi
Alessandro MandoliniPaola MonacoNicola Moraci
Maria Cristina PepeSebastiano Rampello
Pietro RimoldiTatiana Rotonda
Francesco SilvestriPaolo Simonini
Revisori dei ContiEnrico Conte
Sebastiano FotiGuido Gottardi
Vittorio ManasseroGiancarlo Tresso
Rivista Italiana di GeotecnicaDirettore: Augusto Desideri
SegreteriaSusanna AntonielliAnna D’Elia (RIG)
Sede: Roma – Viale dell’Università, 11 – Tel. 06/44704349, e-mail: [email protected]
Associazione Geotecnica Italiana
Sedi:• Milano (1947 - 1952)• Napoli (1952 - 1962)• Roma (1962 – oggi)
Attività Internazionale: • Rappresentante in Italia di:
• ISSMGE• ISRM• IGS• IACMAG
• Coordinamento di tre Comitati Tecnici Internazionali• TC 301 – Preservation of Historic Sites (Carlo Viggiani)• TC 215 – Environmental Geotechnics (Mario Manassero)• ERTC 4 – Eurocode 8 (Michele Maugeri)
• Partecipazione alle attività degli altri Comitati Tecnici con 2 rappresentanti per TC
Associazione Geotecnica ItalianaALTRE ATTIVITALTRE ATTIVITÀÀ
• Convegno Nazionale di Geotecnica • XXIV CNG - Innovazione Tecnologica in Ingegneria Geotecnica. Napoli, 2011
• Convegno Nazionale Geosintetici • XXV CN Geosintetici – Bologna 2012
• Arrigo Croce Lecture • Renato Lancellotta – Roma 2012
• IAGIG – Incontro Annuale Giovani Ingegneri Geotecnici (Bologna, 2012)
• Rivista Italiana di Geotecnica (Direttore: Augusto Desideri)
• Convegni Internazionali• Seismic Performance Based Design (Taormina, 2012)• Preservation of Monuments and Historic Sites (Napoli, 2013)• Environmental Geotechnical Engineering (Torino, 2013)
• Rapporti con Istituzioni ed Enti Pubblici• CSLLPP: collaborazione alla redazione delle NTC• DPC: collaborazione a varie attività
Associazione Geotecnica ItalianaALTRE ATTIVITALTRE ATTIVITÀÀ
• Pubblicazione di Raccomandazioni e Lineeguida• Raccomandazioni su indagini (nuova edizione nel 2013)• Raccomandazioni sui pali (nuova edizione a metà 2013)• Raccomandazioni su prove di laboratorio (1994)• Raccomandazioni su jet-grouting (2012)• Raccomandazioni su ancoraggi (con AICAP, 2012)• Commentario su NTC (con AICAP, 2011)• Lineeguida Ing. Geot. Sismica (2005)• Raccomandazioni sui Geosintetici (2013)• Raccomandazioni sul monitoraggio geotecnico (2013)
• Visite tecniche• Metropolitana di Napoli (2010)• Stazione AV di Bologna (2011)• MOSE a Venezia (2011)• SS. Jonica – Cantiere Astaldi (2012)• Metropolitana di Milano linea M5 (2012)
• Premi per tesi di laurea e dottorato• Rapporti con altre associazioni
• AICAP, ANIDIS, CTA e CTE• ALIG• SIG, GEAM, ITCOLD
• Corsi di aggiornamento
Associazione Geotecnica ItalianaSociSoci
• Soci individuali (circa 1000)• Soci juniores (28)• Enti (9)• Soci collettivi (23)• Soci sostenitori (Astaldi, Italferr, Soles, Uretek)
• Soci benemeriti: • Baldovin• Calabresi• Colombo• Cotecchia• Jappelli• Jamiolkowski• Martinetti• Popescu• Viggiani
Associazione Geotecnica ItalianaSito web dellSito web dell’’AGI AGI –– home pagehome page
www.associazionegeotecnica.it
Associazione Geotecnica ItalianaSito web dellSito web dell’’AGI AGI –– Scheda socioScheda socio
Associazione Geotecnica ItalianaPagina web dellPagina web dell’’AGI AGI –– Forum aperti ai soli sociForum aperti ai soli soci
Finalità
Spazio di discussione tra i soci
Interazione con commissioni AGI(ad es.: revisione raccomandazioni e lineeguida)
Associazione Geotecnica ItalianaInterazione con i sociInterazione con i soci
Rivista Italiana di geotecnica
Newsletter AGI
Sito web
Frequentissime mail del presidente
Associazione Geotecnica Italiana
Mi farebbe piacere se gli Ordini degli Ingegneri
(almeno quelli con Commissioni Geotecniche)
si associassero all’AGI
Non mi sembra che sia un costo eccessivo!
La definizione del modello geotecnico di sottosuolo alla luce delle NTC (2008)
Stefano Aversa
UniversitUniversitàà degli studi di Napoli Parthenopedegli studi di Napoli Parthenope
Associazione Geotecnica ItalianaAssociazione Geotecnica Italiana
Bolzano – 30 Novembre 2012
Incontro delle Commissioni di Ingegneria GeotecnicaIncontro delle Commissioni di Ingegneria Geotecnica
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
IndiceIndice
Modellazione
Il Modello Geotecnico di sottosuolo
Inquadramento nelle NTC
Microzonazione vs. Risposta Sismica Locale
Responsabilità professionali
Modello
ModellazioneModellazione
Infrango una promessa fatta a me stesso!
Modello
Del rigore della scienza
... In quell'impero, l'arte della cartografia giunse ad una tal perfezione che la mappa di una sola provincia occupava tutta una città, e la mappa dell'impero tutta una provincia. Col tempo, queste mappe smisurate non bastarono più.
I collegi dei cartografi fecero una mappa dell'impero che aveva l'immensitàdell'impero e coincideva perfettamente con esso.
Meno dedite allo studio della cartografia, le generazioni successive compresero che quella vasta Mappa era inutile e non senza empietà la abbandonarono
alle inclemenze del sole e degli inverni. Nei deserti dell'Ovest rimangono lacere rovine della mappa, abitate da animali
e mendichi; in tutto il paese non vi è altra reliquia delle discipline geografiche.
(Suarez Miranda, Viaggi di uomini prudenti, libro quarto, cap. XLV, Lérida, 1658)
Modello
"…Passa un uomo: spinge a braccia un carretto, rosso. Passa un 70.Un signore guarda la vetrina di Laffont. Davanti a «La Demeure» c’èuna signora che aspetta, in piedi vicino ad una panchina. In mezzo alla strada, un signore controlla se arrivano dei taxi ( non ci sono piùtaxi alla fermata dei taxi ). Passa un 86. Passa un 96. Passa unfattorino di « Tonygencyl »…”
Tentativo di esaurimento di un luogo parigino
Le indagini devono essere mirate
Modello
Un modello non può contenere tutta la realtà,
ma solo alcune specifiche informazionitenendo conto dello specifico problema in esamesulla base di uno specifico progetto di selezione
Modello
ModellazioneModellazione
Situazione enigmatica
Modello
Realtà
Domanda Q'
DomandaQ
RispostaR'
RispostaR
Validazione
Anal
ogia
Margine di sicurezza
Blum
Paratia
E' sicura?
FS = ?
E' sicura!
FS = 2.0
modellovalidato
Ana
logi
a
a) b)
(Giulio Giorello)
Modello
ModellazioneModellazione
Situazione enigmatica
Modello
Realtà
Anal
ogia
Situazione enigmatica
Modello
Anal
ogia
Situazione enigmatica
ModelloAn
alog
ia
Modello
ModellazioneModellazione
La realtà ammette (anzi, richiede)diversi modelli
Questo è vero anche per il Modello Geotecnico di Sottosuolo
È più opportuno parlare di Modelli Geotecnici di Sottosuolo
Geotecnico di Sottosuolo
Il Modello Geotecnico di Sottosuolo è il prodotto finale di un insieme di elaborazioni che, sulla base:
1.delle caratteristiche tipologiche e prestazionali del manufatto da realizzare2.dei risultati di specifiche indagini e prove geotecniche
giunge a definire e a caratterizzare in termini fisici e meccanici un sistema strutturale – il volume significativo di terreno – connesso con un altro sistema strutturale, quello costituito dal manufatto.
È in generale necessario individuare piùdi un modello geotecnico, in ragione del tipodi opera (fondazione, opera di sostegno, ..)e dello stato limite considerato.
Modello Geotecnico di Sottosuolo
(da Burghignoli, 2008)
Modello Geotecnico di Sottosuolo
Opera
Liv. di prog.
SITo
SITr
SITl SITd
Indagini per def.sit. inizialeMec. Tec. Azi.
Provemeccaniche
OK NO Modificaprogetto
VerificaLegendaMec.= Proprietà meccanicheAzi. = AzioniTec. = Tecnologia
(modificato da JAPPELLI, 1997)
Modello Geotecnico di Sottosuolo
(da Burghignoli, 2008)
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Presentazione di alcuni paragrafi delle NTC (2008)
+
Esegesi degli stessi
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
6.1.2 PRESCRIZIONI GENERALI
Le scelte progettuali devono tener conto delle prestazioni attese delle opere, dei caratteri geologici del sito e delle condizioni ambientali.I risultati dello studio rivolto alla caratterizzazione e modellazione geologica, di cui al §6.2.1. devono essere esposti in una specifica relazione geologica.
Le analisi di progetto devono essere basate su modelli geotecnici dedotti da specifiche indagini e prove che il progettista deve definire in base alle scelte tipologiche dell’opera o dell’intervento e alle previste modalità esecutive.Le scelte progettuali, il programma e i risultati delle indagini, la caratterizzazione e la modellazione geotecnica, di cui al §6.2.2, unitamente ai calcoli per il dimensionamento geotecnico delle opere e alla descrizione delle fasi e modalità costruttive, devono essere illustrati in una specifica relazione geotecnica.
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
6.1.2 PRESCRIZIONI GENERALI
Si richiede di:
• tener conto dei caratteri geologici del sito• effettuare uno studio geologico ad hoc, riportando i risultati in una
specifica relazione geologica
• effettuare le analisi di progetto utilizzando modelli geotecnici basati su indagini definite dal progettista
• riportare scelte progettuali, indagini e calcoli geotecnici nella relazione geotecnica
Non esiste la relazione geologico-tecnica!
Non esiste neanche più la relazione sulle fondazioni!
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
6.2 ARTICOLAZIONE DEL PROGETTO
Il progetto delle opere e dei sistemi geotecnici deve articolarsi nelle seguenti fasi:
1.caratterizzazione e modellazione geologica del sito;2.scelta del tipo di opera o d’intervento e programmazione delle indagini geotecniche;3.caratterizzazione fisico-meccanica dei terreni e delle rocce e definizione dei modelli geotecnici di sottosuolo;4.descrizione delle fasi e delle modalità costruttive;5.verifiche della sicurezza e delle prestazioni;6.piani di controllo e monitoraggio.
Si fissa una sequenza logica e cronologica!
A tutela delle competenze e delle professionalitàdel consulente geologo e del progettista
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008).
6.2.1 CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOLOGICA DEL SITO
La caratterizzazione e la modellazione geologica del sito consiste nella ricostruzione dei caratteri litologici, stratigrafici, strutturali, idrogeologici, geomorfologici e, più in generale, di pericolosità geologica del territorio.
In funzione del tipo di opera o di intervento e della complessità del contesto geologico, specifiche indagini saranno finalizzate alla documentata ricostruzione del modello geologico.
Esso deve essere sviluppato in modo da costituire utile elemento di riferimento per il progettista per inquadrare i problemi geotecnici e per definire il programma delle indagini geotecniche.
Metodi e risultati delle indagini devono essere esaurientemente esposti e commentati in una relazione geologica
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008).
6.2.1 CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOLOGICA DEL SITO
Finalità della modellazione geologica
Possibilità di eseguire specifiche indagini
Metodi e risultati in Relazione Geologica
Il Modello Geologico deve essere di riferimento al progettista per la definizione del programma delle indagini geotecniche
Chiara differenziazione traindagini geologiche e indagini geotecniche
Ruolo degli studi geologici
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Hanno elefanti selvaggi e unicorni non meno grossi degli elefanti che nel pelame somigliano ai bufali e nelle zampe agli elefanti. L'unicorno ha poi un corno in fronte molto grosso e nero; e vi dirò che egli non si difende con quel
corno ma si serve della lingua tutta spinosa e dei ginocchi. La sua testa somiglia a quella del porco selvatico e la porta sempre chinata in basso; ama molto restare tra la melma e il fango; è molto brutto da vedersi e non somiglia
affatto all'idea che ne abbiamo noi, né a ciò che diciamo quando lo descriviamo come un animale che si lascia prendere in braccio da una
vergine; è proprio l'opposto.
La descrizione qualitativa è utile, ma l’indagine oggettiva lo è di più!
(Marco Polo, Il Milione)
(Albrecht Dürer, Rinoceronte)
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
6.2.2 INDAGINI, CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOTECNICA
Le indagini geotecniche devono essere programmate in funzione del tipo di opera e/o di intervento e devono riguardare il volume significativo di cui al § 3.2.2, e devono permettere la definizione dei modelli geotecnici di sottosuolo necessari alla progettazione.……………
Le indagini geotecniche devono tenere conto dei manufatti e delle modalità costruttive per la definizione dei Modelli Geotecnici di
Sottosuolo
…….Per modello geotecnico si intende uno schema rappresentativo delle condizioni stratigrafiche, delregime delle pressioni interstiziali e della caratterizzazione fisico-meccanica dei terreni e delle rocce comprese nel volume significativo, finalizzato all’analisi quantitativa di uno specifico problema geotecnico.
Definizione del Modello Geotecnico di Sottosuolo
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Sospendiamo l’analisi testualedelle NTC
Perché non è possibile prescindere dalla conoscenza
del manufatto da progettare e delle modalità e fasi costruttive
nella caratterizzazione geotecnica dei terreni e nella
definizione dei Modelli Geotecnici di Sottosuolo?
I Risposta
Una prima risposta risiede proprio nella
definizione stessa di Modello
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Perché non è possibile prescindere dalla conoscenza
del manufatto da progettare e delle modalità e fasi costruttive
nella caratterizzazione geotecnica dei terreni e nella
definizione dei Modelli Geotecnici di Sottosuolo?
II Risposta
Complessità del comportamento meccanico dei terreni
(da Burghignoli, 2008)
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Costituzione e struttura delle terrere
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
IL PRINCIPIO DELLE TENSIONI EFFICACI
1. Le tensioni in ogni punto di una sezione attraverso una massa di terrapossono essere calcolate dalle tensioni totali σ1, σ2 e σ3 che agiscono in quel punto. Se i pori della terra sono pieni d’acqua ad unapressione u, le tensioni principali totali si dividono in due parti. Una parte,u, agisce nell’acqua e nella fase solida, con uguale intensità in ogni direzione.Le differenze σ1 – u, σ2 – u e σ3 – u rappresentano un incremento rispettoalla pressione interstiziale ed hanno la loro sede esclusivamente nellafase solida della terra. Questa frazione della tensione totale normalesarà chiamata tensione efficace.
2. Tutti gli effetti misurabili di una variazione dello stato di tensione, comela compressione, la distorsione e la variazione di resistenza al taglio sonodovuti esclusivamente a variazioni delle tensioni efficaci.
σ = σ’ + u
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Comportamento a rottura di una sabbia
ττ
σσ’’
picco
volumecostante (cv)
ϕϕ’’pp
ϕϕ’’cvcv
cvcv
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Comportamento a rottura di una sabbia
Curvatura dell’inviluppo a rottura
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Effetti della storia delle tensioni
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
p’
Valori rappresentativi dei parametri geotecnici
τ τ
σδ
c’ p
ϕ’ pϕ’ pp
ϕ’ r
00
Norme Tecniche per le Costruzioni Teramo, 26 settembre 2008
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Rigidezza a taglio dei terreni
Forte non linearità del comportamento del terreno
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Deformazioni distorsionali a tergo di una paratia
0.050.05
0.100.15
0.20
0.200.30
0.40
0.50
Puntoni
deformazionidistorsionali, %
Quale Modulo elastico?Ha senso un modello elastico perfettamente plastico?
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Riduzione della tensione media a monte e a valle
0 25 50 75 100 125 150s' [kPa]
-25
0
25
50
75
100
t [kP
a]
AMCHSMCLoEP2
P1
P2
P1retta Ko
a)
b)
P1
P2
P2
P1
Rigidezza differente in scarico ed in carico
Modellazione funzione dell’opera
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Un esempio per spiegarmi meglio
Sottopasso ferroviario di Pisa
Rampa con pendenza ≈ 1%
Rampa con pendenza ≈ 1%
Sottopasso ferroviarioPiano ferro ≈ 5.50 mAltezza scavo ≈ 7.70 m
Passaggio sotto spalla ponte
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Sottopasso ferroviario di Pisa
Piazza dei Miracoli
Centro storico
Sottopasso
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Sottopasso ferroviario di Pisa
Problemi del progetto esecutivo
• Inadeguatezza delle Indagini
• Trascurati alcuni aspetti (SL):
• Instabilità fondo scavo
• Galleggiamento dell’opera
• Valutazione spostamenti
•Mancanza di sistemi di aggottamento delle acque meteoriche
• Verifiche
• Errori di modellazione della sequenza realizzativa
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Sottopasso ferroviario di Pisa
Opere da realizzare
• Scavo tra paratie libere
• Scavo tra paratie puntonate in testa
• Sottopasso ferroviario
• Attraversamento sotto spalla di un cavalcaferrovia
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Sottopasso ferroviario di Pisa
DY=5.78i=0.01090566L=530.00m
LATO
STA
ZIO
NE
LATO
LIV
OR
NO
Sot
tovi
a S
.Erm
ete
Profilo
Estradosso platea
Piano ferro
Estradosso platea
Scala lunghezze = 1:2.000
Scala altezze = 1:100
PROFILO LONGITUDINALE
i=0.01048649DY=5.82
L=555.00m
R=4710.00m Tg=50.3756m
prog
r. 1+
013.
024
prog
r. 1+
063.
400
Tg=26.1720mR=4800.00m
prog
r. 0+
507.
228
prog
r. 0+
533.
400
prog
r. 0+
559.
572
Tg=26.2148mR=5000.00m
prog
r. 1+
592.
185
prog
r. 1+
618.
400
prog
r. 1+
644.
615
Piano ferro
prog
r. 1+
113.
776
prog
r. 1+
012.
914
prog
r. 1+
113.
877
2 3 4 5/p 8 9 10 11a 12
Intradosso platea
Intradosso platea
Profilo base pali Profilo base pali
prog
r. 0+
968.
25
prog
r. 0+
940.
25
prog
r. 0+
835.
35
prog
r. 0+
759.
65
prog
r. 0+
683.
95
prog
r. 0+
579.
05
prog
r. 1+
158.
75
prog
r. 1+
186.
80
prog
r. 1+
291.
90
prog
r. 1+
443.
70
prog
r. 1+
571.
30
Testa cordolo
Cls magrosp.20cm
Cls magrosp.20cm
Sommità parapetto
del terreno
Testa muro
Sommità parapetto
Testa cordoloTesta muro
prog
r. 1+
480.
70
prog
r. 1+
519.
70
11b11c1a 1b
prog
r. 0+
550.
75
prog
r. 1+
387.
30
NOTA
Le lunghezze considerate sono calcolate sullo sviluppo del binario pari linea ROMA-GENOVA, sul quale si è riportato anche il profilo della linea Collesalvetti.
6/p 7/p 5/c6/c7/c
≈ 7.70 m
Piano ferro
Solettone
Jet‐grouting
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Sottopasso ferroviario di Pisa
Conoscenze pregresse sul sottosuolo• Terreni costituiti da:
• alternanze sabbie e limi saturi
• argilla molle (Pancone)
• sabbie
• argille limose
• Falda ≈ a piano campagna
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Stati limite presunti e parametri geotecnici
Problematica Stato limite Parametri e dati necessari
Instabilità delle paratie SLUCND: stratigrafia, γ, cu, ϕ’ (per i terreni a grana grossa)
CD: stratigrafia, γ, c’, ϕ’, andamento falda idrica
Sifonamento SLU CD: stratigrafia, γ, condizioni della falda idrica
Instabilità fondo scavo SLU CND: stratigrafia, γ, cu
“Stappamento” fondo scavo SLU CND: stratigrafia, γ, condizioni della falda idrica
Galleggiamento SLU Condizioni di falda ed, eventualmente, caratteristiche di resistenza dei terreni
Spostamenti paratia SLSCND e CD: stratigrafia, γ, c’, ϕ’, ko, parametri di deformabilità a piccoli livelli di deformazione, condizioni iniziali della falda idrica, coefficiente di permeabilità dei terreni
Sollecitazioni nella paratia e nelle altre parti strutturali SLS CND e CD: vedi sopra
Infiltrazioni d’acqua SLS Stratigrafia, permeabilità e condizioni iniziali della falda idrica
Carico limite fondazioni SLU CND: stratigrafia, cu, γCD: stratigrafia, c', ϕ', γ
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Sottopasso ferroviario di Pisa
Variazioni richieste da NTC (2008)
Problematica Stato limite Parametri e dati necessari
Azione sismica (RSL) Stratigrafia fino a 30 m, Vs, parametri di rigidezza
Verifica strutturale SLU di paratia SLU
CND e CD: stratigrafia, γ, c’, ϕ’, ko, parametri di deformabilità a piccoli livelli di deformazione, condizioni iniziali della falda idrica, coefficiente di permeabilità dei terreni
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Sottopasso ferroviario di PisaIndagini
• finalizzate a definire i modelli geotecnici del sottosuolo
• richiedenti in sintesi:
1. stratigrafia del sottosuolo
2. condizioni della falda e delle sue variazioni stagionali
3. stato tensionale in sito e della storia tensionale
4. coefficienti di permeabilità
5. resistenza in condizioni sia drenate sia non drenate
6. parametri per modellazione costitutiva
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Indagini eseguite nel progetto esecutivo
• 10 sondaggi a carotaggio continuo sino a 25 m dal p.c.
• 5 sondaggi a distruzione di nucleo sino a 8 ‐ 15 m dal p.c.
• 45 prove penetrometriche
• 8 prove penetrometriche CPT
• 12 prove di permeabilità tipo Lefranc
• 40 prove di taglio diretto (TD)
• 1 prova triassiale non consolidata non drenata (TX‐UU)
• 2 prove di compressione uniassiale (ELL)
• 4 prove di compressione edometrica (Edo)
Sono veramente poche e inadeguate?
O, è un accanimento dei nuovi consulenti?
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Sottopasso ferroviario di Pisa
Limitazione delle indagini eseguite nel progetto esecutivo
• verticali investigate non diffuse lungo l’opera
• poche informazioni sullo stato della falda idrica
• prove TD non particolarmente idonee e mal eseguite
• una sola prova TX‐UU
• numero ridotto di prove edometriche
• nessuna informazione su stato tensionale in sito
• carenza di parametri di rigidezza dei terreni
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Sottopasso ferroviario di PisaIndagini integrative
• programmate da nuovo progettista sulla base degli SL
• finalizzate a definire i modelli geotecnici del sottosuolo
• richiedenti in sintesi:
1. stratigrafia del sottosuolo;
2. condizioni della falda e delle sue variazioni stagionali;
3. stato tensionale in sito e della storia tensionale;
4. coefficienti di permeabilità;
5. resistenza in condizioni sia drenate sia non drenate;
6. parametri per modellazione costitutiva (Hardening‐Soil di Plaxis)
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Indagini integrative
• 3 sondaggi a carotaggio continuo fino a 25‐35 m p.c.• installazione di tre piezometri tipo Casagrande• 3 prove CPTU, con prove di dissipazione• 2 prove dilatometriche con DMT• 3 prove di permeabilità tipo Lefranc• 1 prova cross‐hole
• 10 determinazione di caratteristiche fisiche generali• 7 prove di compressione edometrica (EDO)• 9 prove di compressione triassiale TX‐CIU• 2 prove di compressione triassiale TX‐UU
Eseguite da ditte di fiducia del progettista
Sufficienti anche per progettazione NTC (2008)
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)
Le indagini sarebbero state diverse per:
• Altri tipi di opere• Altri approcci progettuali• Altri modelli costitutivi• Altri progettisti
ipocentro
epicentro
SITO 1Danni
importanti
SITO 2Danni medi
SITO 3Danni lievi
SITO 4Nessun danno
VARIABILITÀ DEL MOTO SISMICO CON LA DISTANZA
ROCCIA
Risposta Sismica Locale vs. Microzonazione
ipocentro
epicentro
SITO 1Danni
importanti
SITO 2Danni medi
SITO 3Danni lievi
SITO 4Danni
importanti
ROCCIA
TERRENO
ROCCIA
EFFETTI LOCALI
Risposta Sismica Locale vs. Microzonazione
Microzonazione Sismica
DEFINIZIONI
Microzonazione Sismica
…Benché la scala tipica della MS sia quella ‘urbana’ e quella delle NTC sia quella della singola ‘costruzione’, poiché anche le nuove NTC offrono al progettista indicazioni sulle modalità di valutazione degli effetti locali, questa coincidenza di obiettivi ha dato origine anche recentemente ad una notevole confusione, soprattutto per quanto riguarda i ruoli e gli ambiti professionali coinvolti, che hanno gettato ombre e diffidenze verso l’uno o l’altro documento.
differente scala alla quale i due strumenti di prevenzione operano: la MS opera in ambiti territoriali e subterritoriali mentre le NTC riguardano la progettazione di opere a scala di manufatto; perciò per la progettazione si richiedono informazioni molto più puntuali di quelle richieste da uno studio di MS
modalità di utilizzo degli studi di MS: quando ufficialmente riconosciuti dalle Regioni e dalle Amministrazioni locali, gli studi di MS sono direttamente utilizzabili per la programmazione territoriale e urbanistica e per la programmazione dell’emergenza; …
Crespellani e Martelli, 2008
Risposta Sismica Locale vs. Microzonazione
…per quanto riguarda la progettazione strutturale, gli studi di MS piùapprofonditi (Livelli 2 e 3) sono un importante riferimento che offre elementi di conoscenza per orientare il progettista sulla natura dei rischi del sito in cui il manufatto ricade, sugli approfondimenti da effettuare, sulle indagini sui terreni fondazione e nel sito, ecc., ma, salvo eccezioni, non sono direttamente utilizzabili per la progettazione;
Crespellani e Martelli, 2008
Risposta Sismica Locale vs. Microzonazione
Risposta Sismica Locale vs. Microzonazione
In sintesi:
• RSL differente da MS
• studi di RSL responsabilità del progettista
• indagini per RSL responsabilità del progettista
• indagini per RSL parte del più ampio programma di indagini
• diversa affidabilità delle diverse tecniche di indagine
• categorie di sottosuolo = modo semplificato di studi di RSL
Responsabilità del progettista
6.2.2 INDAGINI, CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOTECNICA…….Per modello geotecnico si intende uno schema rappresentativo delle condizioni stratigrafiche, delregime delle pressioni interstiziali e della caratterizzazione fisico-meccanica dei terreni e delle rocce comprese nel volume significativo, finalizzato all’analisi quantitativa di uno specifico problema geotecnico.
È responsabilità del progettista la definizione del piano delle indagini, la caratterizzazione e lamodellazione geotecnica.
Definizione del Modello Geotecnico di Sottosuolo
Responsabilità culturale, tecnica e giuridica
Responsabilità del progettista
6.2.2 INDAGINI, CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOTECNICA…….Le indagini e le prove devono essere eseguite e certificate dai laboratori di cui all’art.59 del DPR6.6.2001, n.380. I laboratori su indicati fanno parte dell’elenco depositato presso il Servizio Tecnico Centrale del Ministero delle Infrastrutture.
Nel caso di costruzioni o di interventi di modesta rilevanza, che ricadano in zone ben conosciute dal punto di vista geotecnico, la progettazione può essere basata sull’esperienza e sulle conoscenze disponibili, ferma restando la piena responsabilità del progettista su ipotesi e scelte progettuali.
Indagini quantitative richiedono laboratori affidabili
Non sono necessarie indagini per la cuccia del cane!
Responsabilità del progettista
La programmazione delle indagini geotecniche:
• non dovrebbe essere affidata a soggetti terzi
•non dovrebbe essere effettuata dal Committente prima di assegnare l’incarico professionale al progettista
Le prove dovrebbero essere eseguite da ditte di fiducia del progettista
Le prove per RSL non esauriscono le indagini geotecniche
Non esistono prove “miracolose” che fanno tutto senza “buchi”
Il costo delle prove è sempre modesto se confrontato alle opere