Livello 2 di Microzonazione Sismica: Livello 2 di Microzonazione Sismica: Casi reali, casi anomali e restituzione graficaCasi reali, casi anomali e restituzione graficaORDINE DEI GEOLOGI DEL LAZIOORDINE DEI GEOLOGI DEL LAZIO

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Livello 2 di Microzonazione Sismica:

Casi reali, casi anomali e restituzione grafica Casi reali, casi anomali e restituzione grafica

ORDINE DEI GEOLOGI DEL LAZIO ORDINE DEI GEOLOGI DEL LAZIO

CORSO DI AGGIORNAMENTO PROFESSIONALE

Geol. Antonio Colombi

Ufficio Geologico e Sismico Regionale - Regione Lazio acolombi@regione.lazio.it

2

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3

Parametri di Ss da NTC08 per SLO, SLD, SLV, SLC

Categoria

A Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs,30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m.

B Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT,30 > 50 nei terreni a grana grossa e cu,30 > 250 kPa nei terreni a grana fina).

C Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (ovvero 15 < NSPT,30

< 50 nei terreni a grana grossa e 70 < cu,30 < 250 kPa nei terreni a grana fina).

D Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fina scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT,30 < 15 nei terreni a grana grossa e cu,30 < 70 kPa nei terreni a grana fina).

E Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento

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5

LACUNE NELLA DETERMINAZIONE DELLE CATEGORIE DI

SUOLO DI FONDAZIONE

PER NTC08

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LACUNE NELLA DETERMINAZIONE DELLE CATEGORIE DI SUOLO DI

FONDAZIONE PER NTC08

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IL LIVELLO 2 di MICROZONAZIONE SISMICA SI USA IL LIVELLO 2 di MICROZONAZIONE SISMICA SI USA

con Livello 1 gi

con Livello 1 già à validato dalla Regione validato dalla Regione

Il Livello 2 di MS è obbligatorio, preventivamente all’adozione degli Strumenti Urbanistici Attuativi e ai Piani di Emergenza Comunali (PEC), per le Microzone Omogenee delle UAS identificate nel Livello 1 come:

• Zone Stabili suscettibili di amplificazione sismica(ZSA) in tutte le zone sismiche a eccezione della sottozona 3B;

• Zone Stabili suscettibili di instabilità sismica(ZSI) nella Sottozona Sismica 3B;

• Varianti puntuali con superfici > 5.000m²che non riguardano opere strategiche o rilevanti(All. 2 DGR Lazio n. 387/09)in zone suscettibili di amplificazione sismicain tutte le zone sismiche a eccezione della sottozona 3B;

• Per Varianti puntuali con superfici

≤

5.000m²che non riguardano opere strategiche o rilevanti in zone suscettibili di amplificazione sismicanelle sole sottozone sismiche 1 e 2A;

IL LIVELLO 2 di MICROZONAZIONE SISMICA SI USA IL LIVELLO 2 di MICROZONAZIONE SISMICA SI USA

senza Livello 1 validato senza Livello 1 validato

• Qualunque piano urbanistico attuativoin tutte le zone sismiche a eccezione della sottozona 3B;

• Varianti puntuali con superfici > 5.000m²che non riguardano opere strategiche o rilevantiin tutte le zone sismiche a eccezione della sottozona 3B;

• Varianti puntuali con superfici

≤

5.000m²che non riguardano opere strategiche o rilevantisoltanto

(5)

9

• forme molto acclivi di superficie (possibili effetti di amplificazione dovuti alla topografia);

• aree soggette a instabilità (possibili aggravi delle amplificazioni);

• bacini sepolti, ovvero forme concave del basamento sismico con riempimenti di sedimenti soffici, i cui effetti bidimensionali rendono non reali il calcolo con Abachi, nel caso in cui non sia verificata la seguente condizione:

dove h è la profondità della valle, l la sua semiampiezza, C

_v

il rapporto fra la velocità V

_s

nel basamento sismico e quella media nei terreni di riempimento della valle;

• situazioni litostratigrafiche con inversione di velocità nel profilo delle V

_s,

quando un terreno rigido sovrasta un terreno soffice con un rapporto V

_{s rig}

/V

_s

sof

>2, con la V

_s

dello strato più rigido > 500 m/s;

• Aree con deformazioni permanenti.

IL LIVELLO 2 di MICROZONAZIONE SISMICA

IL LIVELLO 2 di MICROZONAZIONE SISMICA NON SI USA NON SI USA

10

PASSI FONDAMENTALI

1 – ANALISI DATI GEOFISICI

2 – SCELTA DELL’ABACO REGIONALE DI LIVELLO 2 3 – IDENTIFICAZIONE DEL SUBSTRATO RIGIDO 4 – DETERMINAZIONE PARAMETRI INGRESSO

5 – DETERMINAZIONE DI F

_H

6 – CONFRONTO CON LE SOGLIE UAS S

_S

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11

VALUTAZIONE ATTENDIBILITA’ INDAGINI DISPONIBILI

Riferimento all’inserto Ingegneria Sismica Vol. 2 Giugno, 2011 Foti, Santucci, de Magistris, Silvestri, Eva

Prove in foro: CH – più attendibili, misure dirette, alti costi;

DH – attendibili, misure dirette, costi più limitati;

Prove a penetrazione: SCPT, SDMT – non molto usate, più rapide; (verticalità dei fori, interpretazione)

Prove con onde superficiali: diverse modalità di esecuzione e acquisizione, difficoltà nel definire standard (strumentazione adeguata, dimensione degli stendimenti, prove attive più direzioni, valutazione curve dispersione, modello di riferimento adeguato, non unicità della soluzione, uso diverse prove: ReMI - MASW)

Sismica riflessione e rifrazione: importante rapporto segnale-rumore; rifrazione strati nascosti

H/V: economici, indicatore modello geologico, estensione del modello, prima stima velocità media, cura nella configurazione sperimentale, ma no fattore di amplificazione (SESAME, 2004; Albarello et al., 2010)

PROFONDITÀ SUBSTRATO RIGIDO H

VELOCITÀ MEDIA EQUIVALENTE V _SH

Calcolata fino al raggiungimento del substrato rigido mediante la seguente

formula e arrotondata alla decina :

(7)

13

INDIVIDUAZIONE DELLA LITOLOGIA PREVALENTE E SCELTA DELL’ABACO

• Ghiaie alluvionali e detritiche e Sabbie di alterazione

• Sabbie alluvionali e Piroclastiti

• Argille e limi

• Presenza di riporto rigido in superficie

Si definisce litologia prevalentelitologia prevalente quella a cui corrisponde il maggior spessore cumulato lungo la verticale d’indagine, dando nei casi di equivalenza priorità alla litologia dell’unità più superficiale

GHIAIE ALLUVIONALI GHIAIE DETRITICHE SABBIE DI ALTERAZIONE DA ARENARIE SABBIE DI ALTERAZIONE DA TRAVERTINI SABBIE DI ALTERAZIONI DA TUFI VULCANICI

180 250 300 360 400 450500 600 700

5 1.3 1.2 1.1 1.1 1.1 1.1 1.0 1.0 1.0

10 1.4 1.4 1.2 1.2 1.1 1.1 1.0

15 1.6 1.5 1.3 1.3 1.2 1.1 1.1

20 1.7 1.6 1.4 1.3 1.2 1.1 1.1

25 1.6 1.5 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1

30 1.5 1.5 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1

35 1.4 1.4 1.3 1.3 1.2 1.1

40 1.4 1.3 1.3 1.2 1.1

45 1.3 1.2 1.2 1.1

Velocità media VSH (m/s) FH0.1-0.5

Profondità dal pc H (m)

SABBIE ALLUVIONALI e PIROCLASTITI Profilo di velocità a gradiente minimo

180 250300 360 400 450 500 600 700

5 1.3 1.3 1.2 1.2 1.1 1.1 1.1 1.0 1.0

10 1.5 1.4 1.4 1.2 1.2 1.2 1.1 1.0 15 1.6 1.6 1.5 1.3 1.3 1.3 1.1 1.1

20 1.7 1.6 1.4 1.4 1.3 1.1 1.1

25 1.7 1.6 1.5 1.4 1.4 1.2 1.1

30 1.5 1.5 1.5 1.4 1.4 1.2 1.1

35 1.4 1.4 1.4 1.4 1.2 1.1

40 1.4 1.4 1.4 1.2 1.1

45 1.4 1.3 1.2 1.1

50 1.3 1.3 1.2 1.1

55 1.2 1.2 1.1 1.1

60 1.2 1.2 1.1 1.1

70 1.1 1.0 1.0

80 1.0 1.0 1.0

90 1.0 1.0

100 1.0

FH0.1-0.5 Velocità media VSH (m/s)

ARGILLE e LIMI Profilo di velocità a gradiente minimo

180 250300 360 400450 500600 700

5 1.6 1.41.3 1.2 1.1 1.1 1.1 1.0 1.0

10 1.8 1.71.6 1.4 1.3 1.2 1.2 1.1 1.0 15 1.91.7 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.1 20 1.81.8 1.7 1.5 1.4 1.3 1.1 1.1

25 1.7 1.7 1.6 1.5 1.4 1.2 1.1

30 1.7 1.7 1.6 1.5 1.4 1.2 1.1

35 1.6 1.5 1.4 1.4 1.2 1.1

40 1.5 1.5 1.4 1.4 1.2 1.1

45 1.4 1.3 1.3 1.2 1.1

50 1.3 1.3 1.3 1.2 1.1

55 1.2 1.2 1.1 1.1

60 1.2 1.1 1.1

ARGILLE e LIMI Profilo di velocità a gradiente massimo

180 250300 360 400 450 500 600 700 5 1.61.4 1.3 1.2 1.1 1.1 1.1 1.0 1.0 10 1.81.7 1.6 1.5 1.3 1.3 1.2 1.1 1.0 15 2.01.9 1.8 1.6 1.5 1.4 1.3 1.1 1.1 20 1.72.0 1.9 1.7 1.6 1.5 1.3 1.1 1.1 25 1.51.7 1.7 1.7 1.6 1.6 1.4 1.2 1.1 30 1.41.5 1.7 1.7 1.6 1.6 1.5 1.2 1.1 35 1.31.5 1.6 1.6 1.5 1.5 1.5 1.2 1.1 40 1.4 1.5 1.6 1.5 1.5 1.5 1.2 1.1 45 1.3 1.4 1.5 1.5 1.5 1.4 1.2 1.1 50 1.2 1.4 1.4 1.5 1.5 1.4 1.2 1.1

55 1.3 1.4 1.5 1.5 1.4 1.1 1.1

60 1.2 1.3 1.4 1.4 1.4 1.1 1.1

70 1.2 1.3 1.4 1.3 1.1 1.1

80 1.2 1.2 1.3 1.2 1.1 1.1

90 1.2 1.2 1.2 1.1 1.0

100 1.1 1.1 1.0 1.0

110 1.1 1.1 1.0 1.0

120 1.1 1.1 1.0 1.0

FH0.1-0.5 Velocità medie VSH

Profondità dal pc H (m)

SABBIE ALLUVIONALI e PIROCLASTITI Profilo di velocità a gradiente massimo

180 250 300 360 400450 500 600 700

5 1.3 1.3 1.2 1.2 1.1 1.1 1.1 1.0 1.0

10 1.6 1.5 1.4 1.4 1.3 1.3 1.2 1.1 1.0

15 1.7 1.6 1.6 1.5 1.5 1.4 1.3 1.1 1.1

20 1.6 1.7 1.7 1.6 1.6 1.5 1.3 1.1 1.1

25 1.4 1.6 1.7 1.7 1.6 1.6 1.4 1.2 1.1

30 1.4 1.6 1.7 1.6 1.6 1.4 1.2 1.1 35 1.3 1.5 1.6 1.5 1.5 1.4 1.2 1.1

40 1.4 1.6 1.5 1.5 1.4 1.2 1.1

45 1.4 1.5 1.5 1.5 1.4 1.2 1.1

50 1.4 1.4 1.5 1.5 1.4 1.2 1.1

55 1.3 1.4 1.5 1.4 1.3 1.1 1.1

60 1.2 1.3 1.4 1.4 1.3 1.1 1.1

70 1.2 1.3 1.3 1.1 1.0 1.0

80 1.1 1.2 1.2 1.0 1.0 1.0

90 1.1 1.1 1.0 1.0 1.0

100 1.1 1.0 1.0 1.0

14

2 – VALUTAZIONE DELLA VALIDITÀ DELL’ABACO

La valutazione della validità è effettuata tramite il confronto tra l’andamento di V_Scon la profondità e il gradiente di velocità riferito all’abaco scelto.

Il confronto potrà prevedere piccoli “sforamenti” nel campo di non validità cosi definiti:

- per V_S< 360 m/s sono ammessi “sforamenti” dell’ordine di massimo 20% della profondità - per 360 m/s < V_S< 600 m/s sono ammessi “sforamenti” dell’ordine di massimo 30% della

profondità

- per V_S> 600 m/s sono ammessi “sforamenti” dell’ordine di massimo 40% della profondità

0 20 40 60 80 100

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Vs (m/s)

Profondità dal pc (m)

ZONA ABACO NON VALIDO Vs 300 m/s = 10m+20% = 12m

Vs 500 m/s = 22m+30% = 28.6m Vs 700 m/s = 31m+40% = 43.4m

(8)

15

L’INDAGINE EVIDENZIA LA PRESENZA DI UN’UNITÀ CON V

S

> 700 m/s

Tale unità rappresenta il substrato rigido

L’INDAGINE NON EVIDENZIA LA PRESENZA DI UN’UNITÀ CON V

S

> 700 m/s

Il modello geologico permette di assegnare una profondità al substrato rigido: estrapolazione dei dati sperimentali fino a tale profondità utilizzando un gradiente di V_Sdi tipo lineare quindi si ha la presenza del substrato con Vs>700m/s a 36 m (a)

Il modello geologico non permette di assegnare una profondità al substrato rigido: si considerano solo i dati sperimentali per la definizione di F_Hin quanto la scelta è sempre più cautelativa quindi si impone il substrato a 30 m (b)

0 10 20 30 40 50

0 100 200 300 400Vs (m/s)500 600 700 800 900 1000

Profondità dal pc (m)

0 10 20 30 40 50

0 100 200 300 400Vs (m/s)500 600 700 800 900 1000

Profondità dal pc (m)

a b

CASI REALI E/O ANOMALI DI APPLICAZIONE DEL LIVELLO 2 DI MS

O

DEGLI ABACHI REGIONALI

(9)

17

18

H=7,4m

H=8m H=7,4 m

(10)

19

H = 6m H = 6m

SI 1.4 1.1 400 6 10

SI 1.4 1.1 400 6 9

SI 1.4 1.1 400 6 8

SI 1.4 1.1 400 6 7

SI 1.4 1.2 375 7.4 6

SI 1.4 1.2 375 7.4 5

SI 1.4 1.1 389 7.4 4

SI 1.4 1.1 389 7.4 3

SI 1.4 1.3 421 8 2

SI 1.4 1.3 421 8 1

VERIF Ss+0.1 FH VSH SPESSORE COPERTURA MASW

(11)

21

22

Comune di Zagarolo

Piano di Lottizzazione

(12)

23

(13)

25

Comune di Capranica Piano di Lottizzazione

26

Comune di Capranica

Piano di Lottizzazione

(14)

27

(15)

29

Comune di Capranica Suolo C Ss = 1.6

Fh ≤ Ss +0.1 = 1.6+0.1 = 1.7 Il Livello 2 è verificato

30

(16)

31

Comune di Capranica Piano di Lottizzazione Cat. Suolo B per tutte e 4 Masw

Ss =1.3 Fh ≤ Ss +0.1 = 1.4

Masw 1 Masw 2 Masw 3

Masw 4

H = 32m H = 9 m

H = 22 m H = 12 m

(17)

33

Livello 2 verificato per tutta l’area

34

Comune di Ardea

Variante al PRG

(18)

35

ABACO "Sabbie alluvionali a gradiente massimo"

VERIFICA VALIDITA' DELL'ABACO

0

20

40

60

80

100

120

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Vs (m/sec)

Profondità dal p.c. (m) Vs = 6.7 z + 130

Profilo Vs di screti zzato

PROVA MASW 1

VERIFICA VALIDITA' DELL'ABACO "Sabbie alluvionali a gradiente minimo"

0

20

40

60

80

100

120

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Vs (m/sec)

Profondità dal p.c. (m)

Vs = 16.7 z + 130 Profil o Vs di screti zzato

Figura 12

(19)

37

SABBIE ALLUVIONALI e PIROCLASTITI Profilo di velocità a gradiente minimo

180 250 300 360 400 450 500 600 700

5 1.3 1.3 1.2 1.2 1.1 1.1 1.1 1.0 1.0

10 1.5 1.4 1.4 1.2 1.2 1.2 1.1 1.0 15 1.6 1.6 1.5 1.3 1.3 1.3 1.1 1.1

20 1.7 1.6 1.4 1.4 1.3 1.1 1.1

25 1.7 1.6 1.5 1.4 1.4 1.2 1.1

30 1.5 1.5 1.5 1.4 1.4 1.2 1.1

35 1.4 1.4 1.4 1.4 1.2 1.1

40 1.4 1.4 1.4 1.2 1.1

45 1.4 1.3 1.2 1.1

50 1.3 1.3 1.2 1.1

55 1.2 1.2 1.1 1.1

60 1.2 1.2 1.1 1.1

70 1.1 1.0 1.0

80 1.0 1.0 1.0

90 1.0 1.0

100 1.0

Profondità dal pc H (m)

SABBIE ALLUVIONALI e PIROCLASTITI Profilo di velocità a gradiente massimo

180 250 300 360 400 450 500 600 700

5 1.3 1.3 1.2 1.2 1.1 1.1 1.1 1.0 1.0

10 1.6 1.5 1.4 1.4 1.3 1.3 1.2 1.1 1.0

15 1.7 1.6 1.6 1.5 1.5 1.4 1.3 1.1 1.1

20 1.6 1.7 1.7 1.6 1.6 1.5 1.3 1.1 1.1

25 1.4 1.6 1.7 1.7 1.6 1.6 1.4 1.2 1.1

30 1.4 1.6 1.7 1.6 1.6 1.4 1.2 1.1 35 1.3 1.5 1.6 1.5 1.5 1.4 1.2 1.1

40 1.4 1.6 1.5 1.5 1.4 1.2 1.1

45 1.4 1.5 1.5 1.5 1.4 1.2 1.1

50 1.4 1.4 1.5 1.5 1.4 1.2 1.1

55 1.3 1.4 1.5 1.4 1.3 1.1 1.1

60 1.2 1.3 1.4 1.4 1.3 1.1 1.1

70 1.2 1.3 1.3 1.1 1.0 1.0

80 1.1 1.2 1.2 1.0 1.0 1.0

90 1.1 1.1 1.0 1.0 1.0

100 1.1 1.0 1.0 1.0

Vs

₃₀

MASW 1 = 134m/s Vs

₃₀

MASW 2 = 119m/s

Vs

h

= 160m/s

H = 40/45 con interpolazione lineare

Non è possibile applicare alcun abaco regionale Il Livello 2 non è applicabile

Obbligatoria la RSL

38

Comune di Ardea Variante al PRG

Il Livello 2 non è applicabile

Obbligatoria la RSL

(20)

39

Comune di Isola del Liri Edificio Strategico

MASW

Vs30DH = 769m/s Vs_HDH = 238m/s

Vs₃₀Masw = 555m/s Vs_HMasw = 210m/s

Comune di Isola del Liri Edificio Strategico

L3 1.4 - S2 238 769 5 DH

L3 1.75 - S2 220 555 8 MASW

Verificato Fh Ss+0.1 Cat.

Suolo Vs_H Vs₃₀ H Prova

ARGILLE e LIMI Profilo di velocità a gradiente minimo

180 250 300 360 400 450 500 600 700 5 1.6 1.4 1.3 1.2 1.1 1.1 1.1 1.0 1.0 10 1.8 1.7 1.6 1.4 1.3 1.2 1.2 1.1 1.0

15 1.9 1.7 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.1

)

(21)

41

IL METODO DEGLI ABACHI IL METODO DEGLI ABACHI NON SI PU

NON SI PUÓ Ó UTILIZZARE QUANDO: UTILIZZARE QUANDO:

•

Se il profilo di velocità discretizzato si trova nel campo di non validità dell’Abaco

•

Se il profilo di velocità discretizzato inizia con velocità delle onde S minori di 180 m/sec

•

Se si ha una Vs

_h

minore di 180 m/s

•

Se vi sono sforamenti del profilo di velocità non consentiti

ATTENZIONE ATTENZIONE

• Non è possibile trovare il profilo di velocità discretizzato nel campo di validità dell’Abaco grafico e contemporaneamente nella zona grigia dell’Abaco numerico

• Si deve prima controllare la validità dell’Abaco a gradiente minimo e, nel caso in cui non è validata, passare in seconda battuta quello a gradiente massimo

• Se entrambe gli Abachi sono validati si deve scegliere sempre quello a gradiente minimo.

42

SE IL LIVELLO 2 di MICROZONAZIONE SISMICA SE IL LIVELLO 2 di MICROZONAZIONE SISMICA

NON SI PU

NON SI PUÓ Ó UTILIZZARE UTILIZZARE

• Nel caso in cui il Livello 2, per qualche ragione vista in precedenza, non può essere utilizzato, allora deve essere obbligatoriamente eseguito il Livello 3 di MS o la RSL

• Tutti gli Edifici Strategici e/o Rilevanti devono prevedere o la RSL o il

Livello 3 di MS

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ESEMPIO DI RESTITUZIONE GRAFICA DELLA CARTA DI MICROZONAZIONE

SISMICA DI LIVELLO 2

1. Si eseguono le indagini geofisiche e

geologiche per caratterizzare i modelli geologici e si calcolano le Vs₃₀per caratterizzare le aree a simile categoria del suolo.

2. Sulla base delle Categorie di sottosuolo si valutano i valori di S_s NTC=08 per la UAS corrispondente 3. Si eseguono le analisi con il metodo

degli Abachi Regionali per il calcolo di F_H

4. Il valore discriminante fra idoneità e non idoneità è F_H= S_s+ 0.1 5. Si costruisce la Carta di

Microzonazione Sismica 6. Per le aree con F_H> S_s+ 0.1 si deve

eseguire necessariamente il Livello 3 (rosso)

7. Le aree con FH≤ Ss+ 0.1 sono idonee (verde)

ESEMPIO DI RESTITUZIONE GRAFICA DELLA CARTA DI MICROZONAZIONE

SISMICA DI LIVELLO 2

1.4

1.9

1.4 1.2

1.6 1.3

1.7

1.7 1.5

F_H≤ 1.3 1.3 < F_H≤ 1.5

1.5 < FH≤ 1.7 1.7 < FH≤ 1.9 Aree dove è obbligatorio il Livello 3

Livello 2 di Microzonazione Sismica: Livello 2 di Microzonazione Sismica: Casi reali, casi anomali e restituzione graficaCasi reali, casi anomali e restituzione graficaORDINE DEI GEOLOGI DEL LAZIOORDINE DEI GEOLOGI DEL LAZIO