A corredo del progetto di cui sopra, sono state realizzate indagini geognostiche in situ, integrate con le indagini a supporto del Nuovo Piano Regolatore portuale (dic. 2003), nel complesso sufficienti a definire la natura dei terreni costituenti il sottosuolo di quanto in progetto.
I dati raccolti permettono di trarre le seguenti considerazioni di carattere conclusivo:
* I luoghi di cui sopra sono caratterizzati da un idoneo assetto geomorfologico che si manterrà tale anche in condizioni di progetto: allo stato attuale, nella zona interessata, non sono presenti fenomeni di dissesto, in atto o potenziali, tali da creare pregiudizio per la realizzazione dell’intervento.
* Dal punto di vista idrogeologico l'elevata permeabilità dei litotipi riscontrati e la vicinanza alla linea di costa determinano la presenza della falda, a profondità di circa 2,2 m dal p.c. Si consideri che la quota della tavola d'acqua può subire ridotte oscillazioni in relazione a fatti stagionali. Pertanto, nel caso si dovessero realizzare scavi sotto falda, sarà necessario tenere conto dell'esigenza di allontanare l'acqua procedendo ai necessari aggottamenti.
* Il sedime è caratterizzato da riporto (unitàTR), fino a profondità riscontrate nei sondaggi di 6 metri. Il materiale di riporto poggia su sabbie limose grigio-giallastre con ghiaia (Formazione sabbioso-limosa) che è presente a profondità comprese tra 6 e 27 metri. Sono presenti frequenti livelli ricchi di clasti (cm-dm) costituiti da calcari grigi e dolomie vacuolari mesozoiche. Il riporto superficiale è costituito da materiale eterogeneo sciolto che pertanto non è adatto al prelievo di
"campioni indisturbati" finalizzato ad una esatta determinazione dei parametri fisico-meccanici rappresentativi dell’intero deposito.
Tuttavia, la comparazione con i dati provenienti dalle prove SPT eseguite o provenienti da studi precedenti, permettono di ricavare deii parametri geotecnici medi (cfr. paragrafo 7), che esprimono nel complesso le scadenti caratteristiche meccaniche di questi depositi.
*
Dr. Giuseppe Avellone – Geologo – Via P. D’Asaro, 45 – 90138 Palermo. Ordine Regionale dei Geologi. n.1939 25
FIGURE ed ALLEGATI a seguire
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Dr. Giuseppe Avellone – Geologo – Via P. D’Asaro, 45 – 90138 Palermo. Ordine Regionale dei Geologi. n.1939 26
*Prove di laboratorio - All. A.
303 88/12
Autorizzato ai sensi del DPR 06/06/01 n. 380 art. 59 - n. prot. 5594 del 25/06/2010
Rif. Verb. di accettazione n°
Laboratorio associato n° 124
Sistema di certificazione aziendale conforme alla norma UNI EN ISO 9001:2008 Cert. N. T642/GDR/Q35/110622
Sett. EA 35
REALIZZAZIONE DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO SU AREA ADIBITA A PARCHEGGIO NEL PORTO DI PALERMO
RISULTATI DELLE PROVE GEOTECNICHE DI LABORATORIO OGGETTO DEI LAVORI
COMMITTENTE
Rif. Interno n°
Antonino Balistreri Trivellazioni
Laboratorio Autorizzato ai sensi del DPR 06/06/01 n. 380 art. 59 - n. prot. 5594 del 25/06/2010
303
Sono, infatti, pervenuti presso codesto laboratorio i seguenti campioni:
N° 0
N° 1 denominato C1
-258/12 a a 258/12 b
Gibellina,
REALIZZAZIONE DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO SU AREA ADIBITA A PARCHEGGIO NEL
PORTO DI PALERMO
Nell’ambito dei lavori inerenti la campagna di indagini geognostiche in oggetto, il
Nello specifico sono state eseguite le seguenti prove:
determinazione del peso specifico – ASTM D 854;
Di seguito vengono riportati i certificati da
Rif. Verb. N°
Dopo l’apertura del campione, è stato possibile identificare lo stesso e classificarlo dal punto di vista macroscopico; in seguito a tale identificazione si è proceduto alla selezione delle porzioni necessarie per la caratterizzazione fisica e meccanica.
Oggetto dei lavori:
I campioni risultano essere opportunamente sigillati onde evitarne l’essiccazione e marcati da etichetta identificatrice.
committente,
ha incaricato formalmente la Società GEO 3 s.a.s. di Antonino Ardagna & C. per l’esecuzione di prove geotecniche su campioni di terreno opportunamente prelevati.
fustella metallica
Dott. Geol. Antonino Ardagna Il direttore di Laboratorio
dicembre-12
campioni pervenuti in questo laboratorio.
sacchetto plastico
Antonino Balistreri Trivellazioni
granulometrica mediante sedimentazione (aerometria) e/o setacciatura - ASTM D 422.
con riferimento ai
Laboratorio Autorizzato ai sensi del DPR 06/06/01 n. 380 art. 59 - n. prot. 5594 del 25/06/2010
Classe di qualità Q3 Indisturbato - Rimaneggiato x
<100 kPa - 100<kPa<400 - > 400 kPa
Direttore Lavori - Porto di Palermo
C1
Rif. Verbale di accettazione n°
Antonino Balistreri Trivellazioni
REALIZZAZIONE DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO SU AREA ADIBITA A PARCHEGGIO NEL PORTO DI PALERMO
SCHEDA CAMPIONE
- C1
Contenitore Sacchetto plastico
Descrizione del campione
Data prelievo campione Data accettazione Data inizio prove
Sabbia grossolana di colore grigio mista a ghiaia di natura calcarenitica. Umida sciolta.
Infissione pocket penetrometer
Dott. Geol Antonino Ardagna Dott. Geol. Vito Francesco Ingrassia
Peso di volumeJ (kN/m3) Grado di saturazione (S0) (%)
Indice dei vuoti (e) Peso di volume seccoJd (kN/m3)
Il Direttore di Laboratorio Lo Sperimentatore
Porosità %
Contenuto d'acqua I W0 (%) Peso specifico I Js (kN/m3)
Contenuto d'acqua II W0(%)
26,51
(media 2 determinaz.) (media 2 determinaz.)
Peso specifico IIJs (kN/m3) Contenuto d'acqua medio W0(%)
21,41 Peso specifico medioJs (kN/m3)
88/12 258/12 b 04/12/2012 2 Dati del Cliente Cliente Cantiere Sondaggio-CampioneC1 Profondità Ghiaia %Sabbia %Limo %Argilla %I60I10U 5248--60,10656,60
Lo Sperimentatore Dott. Geol. Vito Francesco Ingrassia Ghiaia con sabbia
Descrizione
Il Direttore di Laboratorio Dott. Geol Antonino Ardagna 5,00-5,45REALIZZAZIONE DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO SU AREA ADIBITA A PARCHEGGIO NEL PORTO DI PALERMO
Antonino Balistreri Trivellazioni
Laboratorio Autorizzato ai sensi del DPR 06/06/01 n. 380 art. 59 - n. prot. 5594 del 25/06/2010
CURVA GRANULOMETRICA (ASTM D 421 / 422)
Rif. interno n° Certificato n° Data n° pagina 2/ 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90100
0,000,010,101,0010,00100,00
% Passante
SILT/LIMOSAND/SABBIAGRAVEL/GHIAIACLAY/ARGILLA
Dr. Giuseppe Avellone – Geologo – Via P. D’Asaro, 45 – 90138 Palermo. Ordine Regionale dei Geologi. n.1939 27
* Analisi sismica a rifrazione (MASW) - All. B.
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Analisi sismica a rifrazione (MASW) - All. B
Premessa
Il sottoscritto Dott. Geol. Gaspare Ciaccio, iscritto all’Ordine Regionale dei Geologi di Sicilia con il n. 3248 sez.
A, ha ricevuto l'incarico dal dott. Giuseppe Avellone di redigere una relazione geofisica per la “Realizzazione di un impianto fotovoltaico su area adibita a parcheggio nel porto di Palermo. Operazioni e Servizi Portuali Palermo s.r.l.” (fig. 1). Il presente lavoro costituisce parte integrante dello studio geologico di corredo a cura del dott. G Avellone su incarico della ELIOCENTRICA S.R.L., con sede in VIA FRANCESCO CRISPI, 52 – 91014 CASTELLAMMARE DEL GOLFO (TP).
Figura 1 – Ubicazione dello stendimento
In dettaglio è stata eseguita un’indagine geofisica di superficie tramite un profilo sismico per la caratterizzazione del sottosuolo nelle prime decine di metri con l’individuazione
Pag. 2 a 11 delle principali unità sismo-stratigrafiche e delle relative proprietà meccaniche ed elastiche attraverso la risposta sismica del sito in esame.
Il metodo utilizzato è il MASW (Multi-channel Analysis of Surface Waves, analisi della dispersione delle onde di Rayleigh da misure di sismica attiva) utile a definire il profilo verticale della Vs (velocità di propagazione delle onde di taglio).
La scelta della procedura adottata è in accordo con l’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri (G.U. n.
30 del 4 febbraio 2008) e delle Norme Tecniche per le Costruzioni del 14 Gennaio 2008, che definiscono le regole da seguire per la progettazione, l’esecuzione e il collaudo delle costruzioni.
1 – La metodologia sismica MASW
Il metodo MASW (Multi-channel Analysis of Surface Waves) è una tecnica di indagine del sottosuolo non invasiva, che permette di definire il profilo di velocità delle onde di taglio Vs sulla base dell’analisi delle onde di superficie, rilevate da dei sensori (geofoni) posti sulla superficie del suolo.
Sebbene le onde superficiali siano da considerarsi rumore, nelle indagini sismiche che utilizzano le onde di volume (riflessione e rifrazione) una delle loro proprietà, la
dispersione, può essere utilizzata per studiare le
caratteristiche elastiche dei terreni prossimi alla superficie.
Esistono due tipi di onde di superficie: le onde di Rayleigh e le onde di Love. In questo tipo di indagine il contributo predominante è dato dalle onde di Rayleigh poiché viaggiano con una velocità correlata alla rigidezza della porzione di terreno interessata dalla propagazione delle onde.
Pag. 3 a 11 In un mezzo stratificato le onde di Rayleigh hanno la caratteristica di essere “dispersive”, in generale la natura dispersiva delle onde superficiali è legata al fatto che onde ad alta frequenza e bassa lunghezza d’onda si propagano negli strati più superficiali, fornendo informazioni solo sulla parte del sottosuolo prossima alla superficie; al contrario le onde a bassa frequenza e alta lunghezza d’onda si propagano negli strati più profondi dando quindi informazioni su questa porzione del sottosuolo.
Dal punto di vista della tipologia di indagine il metodo MASW rientra tra i metodi sismici attivi, le onde di superficie studiate sono generate sulla superficie da una sorgente artificiale (in questo caso la mazza battente del peso standard di 10 kg) e misurate da uno stendimento lineare di sensori (geofoni).
Il metodo attivo, generalmente, consente di ottenere una curva di dispersione sperimentale appartenente al range di frequenze compreso tra 5 Hz e 80 Hz, e fornisce informazioni sulla parte più superficiale del sottosuolo, generalmente compresa tra -30m e -50m dal p.c.
2 – Classificazione del suolo di fondazione con il metodo MASW
L’Ordinanza n.3274/2005 del Presidente del Consiglio dei Ministri ripresa e completata con la OPCM n. 3519/2006 ha introdotto la nuova normativa tecnica in materia di progettazione antisismica (Eurocodice 8).
Essa introduce importanti novità relative alle metodologie di calcolo ingegneristico e introduce la classificazione dei suoli per la definizione dell’azione sismica di progetto in 5 categorie principali (dalla A alla E) a cui ne sono aggiunte
Pag. 4 a 11 altre 2 (S1 ed S2) per le quali sono richiesti studi speciali per definire l’azione sismica da considerare, sulla base del parametro Vs30.
Questo parametro rappresenta la velocità media di propagazione delle onde S o onde di taglio o onde orizzontali entro 30 m di profondità (al di sotto del piano di fondazione) ed è calcolato mediante la seguente espressione:
dove hi e Vi indicano lo spessore in metri e la velocità delle onde di taglio dello strato i-esimo, per un totale di n presenti nei primi 30 metri di profondità. La nuova normativa conclude che il sito verrà classificato sulla base del valore di Vs30 o altri parametri come Nspt o Cu.
Viene comunque enfatizzata l’importanza del parametro Vs, che meglio rappresenta la variabilità geotecnica dei materiali geologici presenti nel sottosuolo, poiché riferito ad un vasto intervallo più che ad un fatto puntuale come può essere il valore di Cu o Nspt.
Una precisa valutazione delle velocità delle onde S negli strati di copertura può essere effettuata attraverso stendimenti di sismica a rifrazione. Dall’interpretazione dell’indagine sismica si ottengono i valori delle velocità delle onde P, dalle quali, noto il coefficiente di Poisson e la densità del materiale, si ricavano i corrispondenti valori delle velocità delle onde S con la relazione:
Vs (m/s) = Vp 1-2 / 2-2
dove è il coefficiente di Poisson dello strato, mediamente uguale a 0,25 nelle rocce e 0,35 nei terreni sciolti (media
Pag. 5 a 11 rappresentativa = 0,33).
La Normativa Italiana (modifiche del D.M. 14/09/2005 Norme Tecniche per le Costruzioni, emanate con D.M. Infrastrutture del 14/01/2008, pubblicato su Gazzetta Ufficiale Supplemento ordinario n° 29 del 04/02/2008), coerentemente con quanto indicato nell’Eurocodice 8, prevede una classificazione del sito in funzione sia della velocità delle onde S nella copertura che dello spessore della stessa.
Vengono identificate 5 classi, A, B, C, D e E ad ognuna delle quali è associato uno spettro di risposta elastico.
Lo schema indicativo di riferimento per la determinazione della classe del sito è il seguente:
Classe Descrizione
A Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi,caratterizzati da valori di VS30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo di 3 m.
B Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fine molto consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e valori del VS30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT30 > 50 nei terreni a grana grossa e cu30> 250 kPa nei terreni a grana fina).
C Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fine mediamente consistenti, con spessori superiori a 30 m caratterizzati da graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e valori del VS30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (ovvero 15 < NSPT30 < 50 nei terreni a grana grossa e 70 < cu30 < 250 kPa nei terreni a grana fina).
D Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o terreni a grana fine scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30 m caratterizzati da graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e valori del VS30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT30 < 15 nei terreni a grana grossa e cu30 < 70 kPa nei terreni a grana fina).
E Terreni dei sottosuoli dei tipi C o D per spessori non superiori a 20 m, posti sul substrato di riferimento (con VS > 800 m/s).
In generale il fenomeno dell’amplificazione sismica diventa più accentuato passando dalla classe A alla classe E.
Alle cinque categorie descritte se ne aggiungono altre due per
Pag. 6 a 11 le quali sono richiesti studi speciali per la definizione dell’azione sismica da considerare.
3 – Strumentazione impiegata per l’acquisizione
L’attrezzatura utilizzata per l’acquisizione dei dati è costituita da:
sismografo a 24 canali 24 bit (mod. DOLANG DBS280);
sistema di energizzazione, costituito da una mazza (peso 10 kg) battente verticalmente su una piastra in Alufer posta direttamente sul piano campagna;
sistema di ricezione, costituito da 24 geofoni
verticali con frequenza principale di 4,5 Hz muniti di tripodi;
sistema trigger, costituito da un circuito elettrico che viene chiuso nell’istante in cui la mazza colpisce la piastra, così da individuare e visualizzare l’esatto istante in cui la sorgente viene attivata e fissare l’inizio della registrazione;
sistema di registrazione, costituito da un netbook (mod.
ASUS Eee Pc R101D) con sistema operativo Windows 7 munito di software di acquisizione DOLANG.
4 – Acquisizione Dati
Il profilo sismico eseguito per questa indagine è stato acquisito all’interno del piazzale del parcheggio per automobili (fig. 2). L’acquisizione è stata eseguita posizionando i 24 geofoni da 4,5 Hz secondo la seguente configurazione spaziale e temporale:
lunghezza dello stendimento dei ricevitori: 48.0 m,
n. geofoni: 24,
distanza intergeofonica: 2.0 m,
offset sorgenti: 2.0 m dal 1° geofono,
Pag. 7 a 11
durata acquisizione: 1230 ms,
numero di campioni per traccia: 4096,
massima frequenza campionabile 3300 Hz.
Per ridurre il più possibile il rumore ambientale, l’indagine è stata svolta durante un orario in cui il transito veicolare era relativamente basso.
Figura 2 – Immagini della fase di acquisizione dei dati
5 – Elaborazione dei dati
L’elaborazione è stata eseguita tramite il software winMASW attraverso le seguenti fasi:
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importazione dei file SU (Seismic Unix) acquisiti e della relativa geometria spaziale;
Applicazione di un filtro passabanda per tagliare tutte le frequenze minori di 5 Hz e maggiori di 70 Hz;
applicazione di un filtro poligonale grafico che taglia la parte del segnale che non riguarda la dispersione delle onde di superficie, utilizzate in questa metodologia;
calcolo della curva di dispersione sperimentale dallo spettro di velocità ottenuto;
elaborazione della curva di dispersione sperimentale;
individuazione del profilo di velocità delle onde di taglio verticali Vsv, attraverso l’eventuale calibrazione di alcuni parametri (modellazione diretta) che costituiscono il modello del sottosuolo (spessore h, velocità delle onde di taglio Vs e di compressione Vp) fino a raggiungere una sovrapposizione ottimale tra la curva di dispersione sperimentale e la curva di dispersione numerica corrispondente al modello di suolo assegnato. Il software usato utilizza come metodo di inversione gli algoritmi genetici, che rappresentano un tipo di procedura di ottimizzazione appartenente alla classe degli algoritmi euristici; queste tecniche di inversione offrono un’affidabilità del risultato di gran lunga superiore rispetto ad altri algoritmi per precisione e completezza. L’affidabilità del profilo di velocità Vs trovato durante il processo di inversione è valutata tramite la discrepanza tra le due curve (misfit).
6 – Risultati delle analisi MASW
Per tarare l’indagine sono state utilizzate informazioni provenienti da un sondaggio precedentemente eseguito all’interno dell’area oggetto dell’indagine.
Pag. 9 a 11
Figura 3 – Spettro di velocità e curva di dispersione (in alto a sinistra nella figura); Grafico misfit/generazione dal quale si evidenzia il miglioramento del modello con il procedere delle generazioni (in basso a sinistra nella figura); Profili verticale delle onde di taglio (a destra nella figura), sono due i modelli presentati come soluzione: il modello ”migliore” in blu (in termini di minor misfit, cioè discrepanza tra curva osservata e calcolata) e un modello medio in rosso calcolato secondo un’operazione statistica nota come MPPD (Marginal Posterior Probability Density).
1° SS. Dai risultati ottenuti dall’elaborazione del profilo sismico, si evidenzia che in generale la velocità delle onde S aumenta con l’aumentare della profondità, mettendo in risalto un primo sismo-strato di 6 m circa di spessore con velocità delle onde S di 250 m/s in accordo con le informazioni provenienti dal sondaggio, da cui si evince la presenza di materiali di riporto.
2°SS. Successivamente, si riscontra un secondo sismo-strato (circa 14 m dal p.c) con spessore di circa 8 m con velocità delle onde di taglio di 391 m/s che testimonia come le condizioni di addensamento del terreno migliori con la profondità.
3° SS. Alla profondità compresa tra 14 e 23 mcirca, si rinviene il terzo sismo-strato con velocità delle onde di taglio di circa 561 m/s, anche in questo caso le condizioni di
Pag. 10 a 11 addensamento ed il grado di cementazione del terreno migliorano con la profondità.
4°SS. Alla profondità di circa 23 m comincia il quarto sismo-strato con velocità delle onde di taglio di circa 473 m/s, quindi leggermente più lento del sismo-strato sovrastante.
Questi tre sismo-strati corrispondono alle sabbie/sabbie limose con ghiaia e blocchi calcarenitici, il cui addensamento e grado di cementazione determina localmente la variazione della velocità delle onde di taglio.
5° SS. Alla profondità di circa 27 metri comincia un sismo-strato con velocità delle onde di taglio di 766 m/s confermando un aumento della compattezza e un miglioramento delle condizioni litotecniche con la profondità, questo strato corrisponde certamente alle calcareniti cementate a consistenza litoide.
Figura 4 – Modello geosismico di sottosuolo del profilo sismico
Pag. 11 a 11 7 – Conclusioni
L’elaborazione MASW del profilo sismico eseguito ha definito un valore della velocità Vs30 dei terreni pari a 412 m/s.
Pertanto, ai sensi dell’Ordinanza n. 3274/2005 del Presidente del Consiglio dei Ministri ripresa e completata con la O.P.C.M.
n. 3519/2006 e successivamente con il D.M. 14.01.2008, i terreni attraversati dal profilo sismico S1 rientrano nel tipo di suolo
“B” (Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fine molto consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e valori del VS30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT30 > 50 nei terreni a grana grossa e cu30> 250 kPa nei terreni a grana fina).
FIRMA
Dr. Giuseppe Avellone – Geologo – Via P. D’Asaro, 45 – 90138 Palermo. Ordine Regionale dei Geologi. n.1939 28
* Risultati di sondaggi e prove acquisite da indagini precedenti - All.C.
(per l'ubicazione v. Fig. 1).