Le caratteristiche fisico-meccaniche degli strati

Nel modello geotecnico elaborato sono visibili sette strati, però non tutti offrono un comportamento totalmente diverso dagli altri, infatti è possibile individuare 5 categorie geotecniche che offrono comportamenti tra loro differenti. Queste 5 categorie sono state suddivise nel seguente ordine:

 Riporto Antropico

 Strato A (Limo argilloso e sabbioso)

 Strato A1 (Limo con argilla debolmente sabbioso)  Strato B (Sabbia debolmente limosa)

 Strato C (Sabbie e ghiaie debolmente limose)

I parametri di resistenza meccanica sono stati ottenuti utilizzando e confrontando tra loro le prove di laboratorio e le prove in sito, nei paragrafi seguenti si riporteranno le analisi e le deduzioni effettuate per la caratterizzazione dei singoli strati.

4.1.1.1 Riporto antropico

Il riporto antropico è necessario per effettuare un riempimento della zona adiacente al diffusore per giungere fino alla quota di progetto prevista, ossia +2.50 m sul livello medio del mare. I materiali di riporto costituiscono per lo più una miscela eterogenea di terreno naturale e di materiali di origine antropica, anche di derivazione edilizio-urbanistica pregressa ed una volta compattati ed assestati determinando un nuovo orizzonte stratigrafico.

In particolare la zona che sarà principalmente interessata dall’esecuzione del riempimento fino a quota di progetto, sarà la zona interposta tra la nuova banchina a giorno, il diffusore ed il terminal Torres.

97

Figura 43 Ubicazione delle diverse tipologie di banchinamento

Il materiale di riempimento sarà in parte costituito da materiale inerte frutto della demolizione dei manufatti attualmente presenti nell’area, dai piazzali, pavimentazioni e dai piccoli moli attualmente utilizzati a scopo diportistico che dovranno essere dismessi e smantellati. Naturalmente l’impiego di materiale di risulta da demolizione potrà essere utilizzato esclusivamente previa frantumazione e vagliatura con impianto autorizzato secondo la normativa vigente inerente il trattamento dei rifiuti speciali da demolizione. Il materiale ancora necessario per il riempimento sarà reperito da impianti di riciclaggio degli inerti e da cave di prestito.

Il materiale utilizzato essendo materiale selezionato e compattato in opera con mezzi meccanici offre ottime caratteristiche meccaniche, perciò è lecito ipotizzare un angolo di resistenza al taglio pari a φ=40° e privo di qualsiasi coesione efficacie o coesione non drenata.

4.1.1.2 Strato A (limo argilloso molle)

Lo strato A costituito principalmente da un limo argilloso molle, si trova suddiviso in due orizzonti stratigrafici posti rispettivamente tra -2.00 e -7.00 m e -9.55 e -18.40 m, separati da uno strato sabbioso.

Osservando le prove CPTU, i due orizzonti stratigrafici offrono un comportamento praticamente identico, con una resistenza alla punta molto bassa, un attrito laterale tra loro paragonabile ed un incremento delle pressioni interstiziali rispetto al livello delle pressioni

98

idrostatiche praticamente costante, perciò osservando questi comportamenti è stato deciso di caratterizzare in modo meccanicamente identico i due strati.

Figura 44: Identico comportamento meccanico tra gli strati di argilla limosa

Le caratteristiche meccaniche sono state determinate per quanto riguarda la coesione drenata e l’angolo d’attrito (c', φ') con i risultati delle prove di laboratorio e la coesione non drenata (c_u) con la media dei valori stimati con le prove CPTU.

Il secondo orizzonte appartenente allo tipologia A, è stato interessato dal prelievo di due campioni indisturbati, in particolare il campione 1 prelevato a 12.00 m ed il campione 2 prelevato a 18.00 m di profondità dal piano campagna. Riportando i valori a rottura dei provini da essi realizzati sul piano t-s, possiamo osservare un comportamento tra loro molto simile.

99

Figura 45: Inviluppo di rottura dei 3 campioni analizzati

In base alla similitudine di comportamento ed alla coesione efficacie molto bassa, prossima ai 4 kPa per il campione 1 ed i 12 kPa per il campione 2, è stato deciso di interpolare i due campioni assieme imponendo una coesione nulla. In questo modo otteniamo il seguente grafico:

100

In questo modo trasformando da radianti a gradi il coefficiente angolare della retta di interpolazione lineare corrisponde all’angolo di attrito al taglio caratteristico del materiale:

0,4985 [Rad.] 28,56195 [°]

A favore di sicurezza adottiamo per lo strato A un angolo di attrito pari a 28°.

La coesione non drenata (c_u) è stata ottenuta mediando i valori sullo strato ricavati dalla s_u=c_u stimata con le prove CPTU.

Tipologia Su (kPa)

Strato A media da 2.00 m a 7.64 m 34,12932 Strato A media da 9.55 m a 18.60 m 32,28565

101

 Strato A1 (Limo con argilla debolmente sabbioso) Lo strato A1 è l’ultimo strato con qualità meccaniche relativamente scadenti situato prima delle ghiaie profonde. Anch’esso è stato caratterizzato grazie ai risultati delle prove di laboratorio eseguito sul campione numero 3 estratto ad una profondità di -24.00 m, e con l’ausilio delle prove CPTU.

Come si può osservare dal grafico di Figura 48 l’interpolazione lineare dell’inviluppo di rottura dei 3 provini estratti dal campione 3, ci fornisce un basso angolo di attrito 23° circa ed una coesione efficacie prossima agli 8 kPa. Anche in questo caso è stato deciso di realizzare una nuova interpolazione lineare imponendo una coesione nulla ed incrementando leggermente l’angolo d’attrito interno.

-

Figura 48 Inviluppo campione 3 con imposta coesione nulla

In questo modo trasformando da radianti a gradi il coefficiente angolare della retta di interpolazione lineare corrisponde all’angolo di attrito al taglio caratteristico del materiale:

0.4325 [Rad.] 24.78042 [°]

La coesione non drenata (c_u) è stata ottenuta mediando i valori sullo strato ricavati dalla s_u=c_u stimata con le prove CPTU.

Tipologia Su (kPa)

102

 Strato B (sabbia debolmente limosa)

La tipologia B degli strati geotecnici utilizzati, è la modellazione di due orizzonti sabbiosi debolmente limosi situati rispettivamente alla profondità di -7.00 m e -9.55 m e -18.40 m e 22.40 m. Entrambi gli orizzonti sono stati caratterizzati in maniera identica procedendo a favore di sicurezza con l’analisi dei dati delle prove CPTU. Anche in questo caso la stima dell’angolo d’attrito è stata fatta mediando i risultati delle prove sugli strati.

Tipologia Friction angle (°)

Strato B media da 7.64 m a 10.15 m 34,13208 Strato B media da 19.04 m a 22.04 m 36,10714

Trascurando qualsiasi coesione efficacie e non drenata, abbiamo ipotizzato l’utilizzo di un angolo di attrito pari a 35° per entrambi gli strati.

 Strato C (Sabbie e ghiaie debolmente limose)

Lo strato C si trova posizionato a circa -27.00 m dal piano campagna, esso è costituito da un’alternanza di strati che si sono sviluppati in ambiente marino o continentale. Risulta comunque di buone caratteristiche fisico-meccaniche che vanno ad aumentare man mano che aumenta la profondità. Si trovano oltre il limite di volume significativo ai fini dei calcoli, c’ho non toglie che esso sia uno strato fortemente influenzato dai carichi trasferiti dalle fondazioni.

L’unico metodo disponibile per fornire una caratterizzazione geomeccanica è tramite l’utilizzo dei dati ottenuti con le prove SPT, in quanto solamente la prova CPTU 2 ha raggiunto per circa 1 metro tale strato, mostrando comunque un repentino innalzamento della resistenza alla punta, un elevato attrito laterale contemporaneo ad un brusca riduzione delle pressioni interstiziali, come si può osservare in Figura 49.

103

Figura 49 :Risultati prova CPTU_2 riferita allo strato tipo C

La stima dei parametri fisici è stata eseguita mediando i valori degli angoli d’attrito ricavati dalle prove SPT. Come si può vedere dal grafico di Figura 50, la stima degli angoli interni è stata sviluppata con 3 metodi diversi, che nel caso dello strato prevalentemente sabbioso e ghiaioso, forniscono risultati tra loro concordi. La stima dell’angolo perciò è stata eseguita mediando tra loro i risultati calcolati sullo spessore dello strato.

104

Figura 50 Stima degli angoli d'attrito tramite le prove SPT

. Sulla base di questa analisi è stata eseguita la stima dell’angolo di attrito interno mediando tra loro i risultati ottenuti sullo spessore dello strato.

Tipologia Friction angle (°)

Strato C 38,40

Naturalmente essendo il materiale costituente lo strato prevalentemente incoerente è stata trascurata qualsiasi coesione, in virtù del fatto che anche a 30,50 m di profondità (perciò all’interno di questo strato) è fallito il tentativo di prelievo di un campione indisturbato con campionatore Osterberg.

 Il quadro d’insieme ALLEGATO 1

105

5 L

Prima di proseguire con l’analisi dei carichi è necessario spendere qualche parola per la descrizione di banchine e pontili.