Pag.
1
C
OMUNE DIS
ANTOS
TEFANOB
ELBO(CN)
Realizzazione di nuova costruzione per
contenimento di Impianto Cogenerativo alimentato a biomassa legnosa di tipo B
da realizzarsi in Località San Maurizio, 39
R
ELAZIONE GEOLOGICAFebbraio 2017 f a b i o n i c o t e r a g e o l o g o
Geologia Tecnica e Ambientale – Sistemi Informativi Territoriali - Telerilevamento via De Gasperi, 57 - Alessandria – Tel. 0131 480040 fabio.nicotera@geologi.it - www.fabionicotera.eu
Pag.
2
C
OMUNE DIS
ANTOS
TEFANOB
ELBO(CN)
Realizzazione di nuova costruzione per
contenimento di Impianto Cogenerativo alimentato a biomassa legnosa di tipo B
da realizzarsi in Località San Maurizio, 39
R
ELAZIONE GEOLOGICAAlessandria, 21.02.2017
f a b i o n i c o t e r a g e o l o g o
Geologia Tecnica e Ambientale – Sistemi Informativi Territoriali - Telerilevamento via De Gasperi, 57 - Alessandria – Tel. 0131 480040 fabio.nicotera@geologi.it - www.fabionicotera.eu
Pag.
3
Sommario
1. Premessa ... 4
2. Localizzazione dell’intervento ... 5
3. Caratterizzazione sintetica dell’intervento ... 8
4. Modello geologico ... 10
4.1 Unità geologiche affioranti ... 10
4.2 Unità geologiche subaffioranti ... 10
4.3 Problematiche poste dalle unità geologiche presenti ... 12
5. Modello geomorfologico ... 13
5.1 Acque superficiali ... 13
6. Modello idrogeologico ... 17
7. Caratterizzazione geotecnica di sito ... 18
7.1 Test penetrometrici in situ ... 19
7.2. Caratterizzazione geotecnica di sito ... 20
8. Sismicità dell’area ... 24
8.1 Aspetti teorici e normativi ... 24
8.2 Pericolosità sismica di base ... 27
9. Considerazioni conclusive ... 32
Pag.
4
1. Premessa
L'indagine geologica che verrà sviluppata di seguito è rivolta a definire il grado di compatibilità geomorfologica, idrogeologica, geotecnica e sismica di un intervento edificatorio che riguarda la realizzazione di un fabbricato destinato al contenimento di un Impianto Cogenerativo per la generazione di energia elettrica alimentato a biomassa legnosa di tipo B.
Lo studio di cui nelle pagine seguenti è stato realizzato ai sensi delle prescrizioni contenute all'interno della Legge Regionale N. 45 del 9 agosto 1989, recante “Nuove norme per gli interventi da eseguire in terreni sottoposti a vincolo per scopi idrogeologici”, del D.M.LL.PP. n, 47 del 11.03.88 "Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione", ed in pieno accordo con il punto C.6.2.1 “Caratterizzazione e modellazione geologica del sito” della CIRCOLARE 2 febbraio 2009, n. 617 C.S.LL.PP. - Istruzioni per l’applicazione delle «Nuove norme tecniche per le costruzioni» di cui al decreto ministeriale 14 gennaio 2008, l’approfondimento e il dettaglio delle analisi e delle indagini sono stati commisurati alla complessità geologica del sito, alle finalità progettuali e alle peculiarità dello scenario territoriale ed ambientale locale. Si è, conseguentemente, proceduto ad un'analisi delle condizioni di assetto geologico generale con particolare riguardo alla configurazione litostratigrafica, geomorfologica e idrogeologica dell’area, successivamente, si è passato alla caratterizzazione geotecnica e sismica dei terreni in affioramento e di substrato locale. Poiché l’intervento qui proposto impone un impatto geotecnico limitato, la caratterizzazione geotecnica e sismica sito specifica è stata definita sulla base di dati derivanti da letteratura tecnica.
Pag.
5
2. Localizzazione dell’intervento
Il sito in questione è ubicato all’interno del territorio comunale di S. Stefano Belbo (CN) in Loc. San Maurizio, 39 ed è censito al Foglio n 25 particella n 262 del C.T. del comune di S.Stefano Belbo. Dal punto di vista cartografico, il sito in questione risulta essere ubicato nella sezione n.193070 della Carta Tecnica Regionale.
COMUNE DI SANTO STEFANO BELBO (CN) ESTRATTO CATASTALE –FOGLIO N 25PARTICELLA N 262
Pag.
6
REGIONE PIEMONTE
CARTA TECNICA REGIONALE –SEZIONE N 193070 (stralcio)
Pag.
7
UBICAZIONE GEOGRAFICA DELL’INTERVENTO
PARTICOLARE DEL FOTOGRAMMA SATELLITARE IN VISUALIZZAZIONE NADIRALE CON SOVRAPPOSIZIONE DELLE CURVE ALTIMETRICHE TRATTE DAL DEM5M DELLA REGIONE PIEMONTE
E ELABORAZIONE 3D
Pag.
8
3. Caratterizzazione sintetica dell’intervento
La descrizione dell’intervento in progetto è tratta dalla relazione tecnico-descrittiva allegata al progetto. L’intervento prevede la realizzazione di un fabbricato necessario all’installazione di un impianto cogenerativo alimentato a biomassa legnosa di tipo B.
L’impianto consiste in una centrale per la produzione di energia elettrica alimentata con biomasse vegetali vergini.
L’intervento in oggetto riguarda la costruzione di un volume tecnico indispensabile all’installazione dell’impianto di cogenerazione che presenta volumetria totalmente interrata complessivamente pari a m3 468.27, con una superficie coperta di 95.40 mq, l'altezza utile interna è costante e pari a 4.00 m. per un volume utile pari a 381.60 mc.
La struttura, in c.a., sarà fondata su pali. L’accesso sarà garantito da una rampa di larghezza minima di m 2.70 e pendenza non superiore al 15%
Le parti interrate dovranno essere provviste di un diaframma di isolamento dalle acque di infiltrazione superficiale da disporsi lungo tutta la superficie perimetrale verticale nonché sulla superficie di fondo scavo.
In assenza di specifici test da effettuarsi in situ, al momento non richiesti, non è possibile valutare l’eventuale presenza di falda idrica superficiale persistente, tuttavia, vista la natura dei terreni in affioramento, di cui si dirà in seguito, è da considerarsi possibile la formazione di accumuli idrici subsuperficiali temporanei in occasione di eventi pluviometrici persistenti. Conseguentemente, l’isolamento idraulico risulta necessario.
Di fondamentale importanza, inoltre, la gestione definitiva delle acque di infiltrazione raccolte che non dovranno in alcun modo disperse sul versante adiacente, ma indirizzate al sistema di raccolta e smaltimento delle acque bianche già esistente.
I disegni di seguito proposti sono tratti dalla documentazione di progetto
Pag.
9
Rendering schematico
Planimetria
Sezione di riferimento
Pag.
10
4. Modello geologico
Il modello geostrutturale qui preso in considerazione fa riferimento al ”Bacino Terziario Piemontese-Ligure” costituito da sedimenti trasgressivi post-orogenici in successione pressoché completamente clastica sovrapposta al basamento precenozoico e ricoperta da depositi alluvionali. Tale successione, la cui potenza raggiunge un valore massimo di 4000.m, ha un’età compresa tra l’Oligocene ed il Miocene superiore e costituisce una struttura di “geosinclinale” e cioè una struttura plicativa subsidente determinata da un’intensa fase di sedimentazione all’interno di un bacino sedimentario sottoposto, parimenti, ad una fase parossistica di tettonica compressiva. Ciò che ne è scaturito è una struttura blandamente piegata di tipo sinclinalico, definita in letteratura scientifica
“Sinclinale Astigiana” il cui asse risulta orientato in direzione circa E – W. Nell’ambito della struttura descritta, il sito di riferimento è situato sul fianco meridionale, all’interno del dominio di sedimentazione di terreni di natura marnoso-arenacea riferibili cronologicamente al periodo che va dall’Oligocene medio superiore al Miocene inferiore, mentre lungo le maggiori aste fluviali e al fondo delle valli più ampie si riscontra la presenza dei depositi continentali del quaternario.
Vista la debole intensità di deformazione, a grande scala, il complesso litostratigrafico presenta una configurazione monoclinale con debole inclinazione e vergenza in direzione NNE; le caratteristiche sedimentologiche fondamentali appaiono assolutamente aderenti alle tipologie peculiari delle formazioni geologiche affioranti.
4.1 Unità geologiche affioranti
Il lotto oggetto di intervento è interessato dalla presenza di uno spessore di copertura di alterazione superficiale di origine pedogenetica costituito da materiale di natura sabbioso-limosa, incoerente e fortemente erodibile. Tale litologia deriva, in sostanza, dall’alterazione e dall’erosione superficiale della litologia di substrato costituita dalla formazione delle Arenarie di Serravalle in facies di Cassinasco. Lo spessore di questo orizzonte litologico può variare localmente in ragione dell’irregolarità della morfologia sepolta.
4.2 Unità geologiche subaffioranti
Il substrato litologico locale è costituito dal bacino di sedimentazione delle Arenarie di Serravalle in facies di Cassinasco. Questa formazione è costituita da marne più o meno argillose e arenarie al top stratigrafico. Mentre alla base si rileva la presenza di arenarie in banchi e conglomerati. La matrice ha sempre un forte chimismo calcareo che conferisce alla frattura fresca una forte reattività all’HCl.
Età: Miocene medio
Pag.
11
Comune di S.Stefano Belbo Carta geolitologica
(stralcio)
A1fl3 Alluvioni recenti costituenti terrazzi inferiori
M3 Arenarie di Serravalle – Facies di Cassinasco (Miocene Serravalliano)
Giacitura della stratificazione Con indicazione dell’inclinazione 45°
Pag.
12
4.3 Problematiche poste dalle unità geologiche presenti
La maggior problematica di natura litotecnica per quel che riguarda gli orizzonti litologici naturali, deriva dallo spessore della coltre di copertura superficiale che presenta caratteristiche di resistenza geomeccanica generalmente mediocri in funzione dello stato di addensamento locale. Tale orizzonte litologico, inoltre, presenta, di norma, un valore di permeabilità variabile in funzione dello stato di addensamento locale, ma tale da consentire infiltrazioni significative delle acque di origine meteorica; occasionalmente, in concomitanza con episodi pluviometrici persistenti, è possibile il verificarsi di accumuli subsuperficiali che possono condurre a riassestamenti locali o a veri e propri fenomeni di collasso o rapido scivolamento.
Pag.
13
5. Modello geomorfologico
La configurazione geomorfologica dell’area di riferimento, a grande scala, risulta presentare caratteristiche di transizione tra la morfologia tipica del bacino astigiano caratterizzato da incisioni vallive molto ampie e pendii collinari con acclività prevalentemente moderata e la morfologia delle Langhe con incisioni vallive profonde e acclività dei versanti prevalentemente accentuata. Tale assetto morfologico è direttamente conseguente al grado di erodibilità dei terreni in affioramento costituiti, nell’area di riferimento, da litotipi di natura marnoso-arenacea che, frequentemente, risultano molto addensati.
Il sito di riferimento si trova nell’area di spartiacque di un rilievo collinare, i versanti che da esso si dipartono, sia sul settore con esposizione circa S che sul settore con esposizione circa a N presentano acclività da media ad accentuata e sono caratterizzati da sporadica copertura vegetale spontanea e da diffusa attività agricola di tipo viticolo con conseguente denudamento della superficie topografica lungo l’intero arco dell’anno. Sono segnalati alcuni fenomeni di dissesto, nessuno dei quali, tuttavia, riguarda, né direttamente né indirettamente, il sito di interesse. Dal punto di vista della pericolosità geomorfologica e idoneità all’utilizzazione urbanistica il sito in questione è inserito in Classe II che individua aree a pericolosità geomorfologica moderata.
5.1 Acque superficiali
L’intera area di destinazione dell’intervento in progetto è provvista di un sistema di regimazione dei deflussi delle acque superficiali. È importante che anche le acque defluenti dalle aree di intervento siano raccolte e destinate al medesimo sistema, cosa per altro già prevista in progetto. Ciò al fine di evitare un deflusso incontrollato sul versante adiacente che potrebbe predisporre fenomeni di disequilibrio dinamico-gravitativo soprattutto in corrispondenza dei settori di pendio interessati da attività viticola in cui la criticità in essere riguarda, essenzialmente, la mancanza di copertura vegetale e la natura litologica dei terreni in affioramento. Questi presentano un grado di permeabilità variabile in funzione del grado di addensamento granulare all’interno dello spessore di coltre superficiale, gli afflussi di origine meteorica, in corrispondenza di eventi pluviometrici persistenti, ma non particolarmente intensi, possono risultare anche cospicui procurando accumuli subsuperficiali importanti con conseguente, sensibile, a volte decisiva, diminuzione delle caratteristiche di resistenza agli sforzi di taglio dell’ammasso litologico coinvolto.
Pag.
14
Comune di S.Stefano Belbo Carta delle acclività
(stralcio)
CLASSE I
Pendenza compresa tra 0 e 10%
CLASSE II
Pendenza compresa tra 10 e 20%
CLASSE III
Pendenza compresa tra 20 e 35%
CLASSE IV
Pendenza compresa tra 35 e 5%
CLASSE V
Pendenza superiore al 50%
Pag.
15
Comune di S.Stefano Belbo Carta dei dissesti attivi e quiescenti
(stralcio)
Frane QUIESCENTE
(Fq)
frana di colata
Esondazioni e dissesti morfologici di carattere torrentizio lungo le aste dei corsi d’acqua
Aree Ee, dissesti torrentizi in alvei incisi
CAe aree di conoide potenzialmente attivi
Pag.
16
Comune di S.Stefano Belbo
Carta di sintesi della pericolosità geomorfologica E dell’idoneità all’utilizzazione urbanistica
(stralcio)
CLASSE II
Settori a moderata pericolosità geomorfologica
CLASSE III III/a- SETTORI INEDIFICATI
Settori ad alta pericolosità geomorfologica
III/a2: Aree nelle quali i vari tematismi investigati hanno evidenziato condizioni di rischio molto elevate che, pertanto, li rendono inidonee ad ospitare nuovi insediamenti. Per gli edifici eventualmente presenti si potranno prevedere interventi di manutenzione, di risanamento e di ampliamento funzionale senza determinare però alcun aumento del carico antropico esistente. All’interno di queste aree sono state inoltre evidenziate condizioni di dissesto incipiente di natura gravitativa così suddivise:
FRANE ATTIVE FRANE QUIESCENTI (PROZIONI DI TERRITORIO CON
CONDIZIONI DI MODERATA PERICOLOSITÀ GEOMORFOLOGICA LEGATA A CONDIZIONI DI ACCLIVITÀ MEDIA, A CARATTERISTICHE
GEOTECNICHE MEDIOCRI E/O A DRENAGGIO SUPERFICIALE ANOMALO)
(PORZIONI DI TERRITORIO CARATTERIZZATE DA ELEVATA
PERICOLOSITÀ GEOMORFOLOGICA LEGATA ALLA PRESENZA DI FRANE RECENTI O ANTICHE (QUIESCENTI O ATTIVE) O DI CONDIZIONI GEOMOROFLOGICHE PREDISPONENTI L’INNESCO DI PROCESSI GRAVITATIVI O ALLA DINAMICA DEL RETICOLO FLUVIALE ESISTENTE)
Sono consentite nuove edificazioni, cambi di destinazione d’uso, ampliamenti o completamenti, previa esecuzione di indagine geologica,
geomorfologica e geotecnica ai sensi del D.M.
11.03.1988 che individui le condizioni di pericolosità geomorfologica gravante sul settore ed indicando gli accorgimenti tecnici da adottare a livello di progetto esecutivo e realizzabili nell’ambito del singolo lotto edificatorio o, al massimo dell’intorno significativo circostante
III /A1: Aree in condizioni morfologiche sfavorevoli, a pericolosità elevata, ma non soggette a fenomeni di dissesto. Nell’ambito di tali aree, con specifico riferimento alle attività agricole presenti lungo i versanti e previa esecuzione di indagini geologiche e geotecniche mirate a definire localmente le condizioni di pericolosità e di rischio ed a prescrivere gli accorgimenti tecnici atti a alla loro mitigazione, si ritiene possibile la realizzazione di nuove costruzioni che riguardino in senso stretto edifici per attività agricole e residenziali rurali connesse alla conduzione aziendale ed eventuali ampliamenti funzionali per le abitazioni esistenti
Pag.
17
6. Modello idrogeologico
Le acque di infiltrazione trovano permeabilità generalmente moderata all’interno dell’orizzonte litologico più superficiale costituito, come detto, dai terreni incoerenti e variamente addensati di copertura, la formazione di substrato litologico locale esprime anch’essa valori di permeabilità variabile, ma sempre complessivamente non elevata, a seconda del grado di addensamento dei livelli di natura a maggior connotazione sabbiosa, mentre risulta sicuramente ridotta la permeabilità all’interno degli orizzonti maggiormente addensati.
In occasione di fenomeni pluviometrici persistenti, è possibile la formazione di accumuli subsuperficiali significativi con conseguente diminuzione della resistenza agli sforzi di taglio dell’ammasso litologico e incremento, invece, delle sovrappressioni interstiziali.
Pag.
18
7. Caratterizzazione geotecnica di sito
Tenendo presenti le finalità da perseguire con l’indagine tecnica richiesta e in riferimento all’assetto litostratigrafico, geomorfologico e idrogeologico descritto, nonché alla tipologia e alle dimensioni dell’intervento previsto, in ottemperanza alle prescrizioni contenute nel D.M. 14.01.2008 cui si riferiscono le Nuove Norme Tecniche per le costruzioni si è ritenuto necessario e sufficiente prendere in considerazione dati derivanti da letteratura tecnica e test penetrometrici dinamici di tipo DPSH realizzati in precedenza sulla medesima formazione geologica qui in affioramento.
Le misure cui si fa riferimento sono state ottenute con prove penetrometriche dinamiche di tipo DPSH effettuate in situ con penetrometro super pesante TG 73-100/200 le cui caratteristiche tecniche sono le seguenti:
Pag.
19
7.1 Test penetrometrici in situ
I test penetrometrici di tipo DPSH valutano la resistenza geomeccanica dei terreni attraversati lungo la verticale d’indagine attraverso il numero di colpi che una massa battente di 73 kg, in caduta libera da un’altezza di 75 cm, deve effettuare per consentire un avanzamento del dispositivo d’infissione di un intervallo di 30 cm. Con l’utilizzo di processi statistici e correlazioni grafiche si giunge, poi, alla valutazione dei parametri geotecnici di base afferenti ai terreni testati.
Classificazione ISSMFE dei penetrometri dinamici
Tipo Sigla di riferimento Peso massa battente M (kg)
Profondità massima di indagine
Leggero DPL (Light) M < 10 8 m
Medio DPM (Medium) 10<M<40 20-25 m
Pesante DPH (Heavy) 40<M<60 25 m
Super pesante DPSH (Super Heavy) m>60 25 m
Pag.
20
7.2. Caratterizzazione geotecnica di sito
Poiché le correlazioni empiriche esistenti in letteratura tra i risultati di una prova penetrometrica dinamica ed i principali parametri geotecnici del terreno fanno riferimento essenzialmente alle prove SPT, occorrerebbe in teoria applicare una correzione ai risultati delle prove SCPT, per tenere conto delle diverse modalità esecutive.
Muromachi e Kobayashi (1981) hanno presentato una correlazione fra N30 (colpi per 30 cm di penetrazione) ed Nspt. Il penetrometro usato è l’RTRI-HEAVY, giapponese, con maglio di 63,5 Kg, caduta 75 cm, diametro di punta
=5,08 cm, il quale è simile al penetrometro italiano tipo EMILIA-DPSH. I due autori trovano che i dati, rilevati in materiali compresi in un’ampia gamma granulometrica e senza tenere conto dell’attrito laterale lungo la batteria delle aste, consentono la seguente relazione:Tenendo invece conto dell’influenza dell’attrito laterale la relazione diventa:
I risultati quindi in questo caso possono essere utilizzati senza alcuna correzione. I dati tecnici rilevati, si traducono in parametri geotecnici in base a correlazioni grafiche e correlazioni statistiche come di seguito riportato.
Di norma, dai test penetrometrici in situ deriva l’identificazione di tre orizzonti litologici di riferimento: un orizzonte di copertura superficiale, un orizzonte di transizione e, infine, il substrato litologico locale. Nella caratterizzazione geotecnica qui proposta si tiene conto di tale configurazione, i parametri proposti sono, evidentemente, valori medi di riferimento.
Pag.
21
Per il peso di volume naturale si possono indicare i seguenti valori statisticamente stabiliti per i tre orizzonti litologici individuati:
1 = 1,80 t/m3 valore riferito all’orizzonte di copertura
2 = 2,00 t/m3 valore riferito all’orizzonte di transizione
3 = 2,10 t/m3 valore riferito all’orizzonte di substrato litologico localePag.
22
La densità relativa viene valutata attraverso correlazioni applicabili solo per terreni prevalentemente sabbiosi come il caso in esame.
Il metodo di Gibbs & Holtz (1957) è valido per le sabbie da fini a grossolane, per qualunque valore di pressione efficace, in depositi normalmente consolidati. Nel caso di depositi ghiaiosi il valore di Dr (%) viene sovrastimato, nei depositi limosi viene sottostimato.
Il metodo si basa sulla seguente relazione:
I valori medi di riferimento per il caso in esame ripartiti per i tre orizzonti litologici individuati sono i seguenti:
Dr1 = 24,81% per l’orizzonte di copertura superficiale Dr2 = 44,18% per l’orizzonte di transizione
Dr3 = 61,98% per l’orizzonte di substrato litologico locale
Il modulo di deformazione (modulo di Young), considerando la possibilità di avere accumuli idrici subsuperficiali in occasione di eventi pluviometrici persistenti viene calcolato con il metodo di Webb che è valido per sabbia sotto falda o sabbia con fine plastico. Il metodo non considera l'influenza della pressione efficace che porta, a parità di Nspt, ad una diminuzione di E con la profondità.
E (kg/cmq) = 4,87 Nspt + 73 (sabbia satura)
I valori medi di riferimento riferiti al caso di terreni saturi, per il caso in esame ripartiti per i tre orizzonti litologici individuati sono i seguenti:
E1 = 90,00 kg/cmq per l’orizzonte di copertura superficiale E2 = 131,20 kg/cmq per l’orizzonte di transizione
E3 = 191,78 kg/cmq per l’orizzonte di substrato litologico locale
Per il calcolo del Modulo edometrico si adotta il metodo di Mezenbach e Malcev che è valido per le sabbie in genere. Il metodo non considera l'influenza della pressione efficace, che porta a parità di Nspt ad una diminuzione di M con la profondità.
M(kg/cmq) = 3,54 Nspt + 38 (sabbia fine)
M1 = 50,35 kg/cmq per l’orizzonte di copertura superficiale M2 = 180,30 kg/cmq per l’orizzonte di transizione
M3 = 124,34 kg/cmq per l’orizzonte di substrato litologico locale
Pag.
23
La prova penetrometrica non fornisce, in generale, valori attendibili per i terreni coesivi (componente limosa o argillosa dominante che, per altro) non corrisponde al caso in esame). Ci si può orientare nella scelta dei valori di Cu proposti in letteratura considerando che:
• nessuna correlazione tiene conto delle pressioni efficaci e del grado di sovraconsolidazione (OCR);
• i metodi si applicano ad argille non sensitive e portano ad una sotto stima di Cu, nel caso di materiali con elevato indice di sensibilità
Propensione alla liquefazione
Pag.
24
8. Sismicità dell’area
Nonostante il basso impatto di tipo geotecnico sul sito di destinazione dell’intervento in progetto, si è inteso fornire una caratterizzazione sismica di base al fine di produrre un quadro completo ed esaustivo dell’assetto geologico generale del sito di riferimento.
8.1 Aspetti teorici e normativi
Per definire l’azione sismica di progetto, in riferimento alla normativa in vigore, si deve valutare l’effetto della risposta sismica locale (RSL) e cioè l’azione sismica che emerge in
“superficie” a seguito delle modifiche in ampiezza, durata e contenuto in frequenza, subite trasmettendosi dal substrato rigido. L’obiettivo è quello di “prevedere” il comportamento dinamico di una struttura come effetto dello scuotimento indotto da un evento sismico. Il meccanismo atteso è quello del trasferimento di energia dal suolo al manufatto attraverso le fondazioni, il problema viene solitamente affrontato secondo uno sviluppo lineare che va dalla definizione del moto sismico al suolo (parte sismologica) alla stima della risposta del manufatto sottoposto alla sollecitazione (parte ingegneristica). Le caratteristiche geomorfologiche e strutturali locali modificano il moto del suolo indotto dall’evento sismico, ma anche la stabilità e la capacità portante del suolo di fondazione. Scopo delle analisi è quello di valutare questi effetti (ed in particolare il moto del terreno di fondazione) in assenza di strutture a partire da informazioni sulla sorgente sismica (o sul moto sismico atteso su un terreno equivalente a quello di interesse) e sulle caratteristiche meccaniche dei terreni.
Il primo elemento di cui bisogna tener conto deriva dalla classificazione sismica alla macroscala del territorio nazionale (O.P.C.M. n. 3274/2003 e OPCM del 28 aprile 2006 n.3519, All.1b) e regionale (Deliberazione della Giunta Regionale 19 gennaio 2010, n. 11- 13058); a seguito di quest’ultima il territorio comunale di Santo Stefano Belbo è inserito in Zona 4 come è evidenziato nella mappatura pubblicata dalla Regione Piemonte di seguito allegata.
A ciascuna zona, inoltre, viene attribuito un valore dell’azione sismica utile per la progettazione, espresso in termini di accelerazione massima su roccia (zona 1=0.35 g, zona 2=0.25 g. zona 3=0.15 g, zona 4=0.05 g).
Pag.
25
Pag.
26
Ai fini della definizione dell’azione sismica di progetto, l’OPCM 3274/03 definisce le seguenti categorie di profilo stratigrafico del terreno di fondazione esponendo le profondità di riferimento rispetto al piano di posa delle fondazioni:
A: Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi, caratterizzati da valori di Vs30
superiori a 800 m/sec, 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 fine molto consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra 360 m/sec e 800 m/sec (ovvero NSPT30 maggiore di 50 nei terreni a grana grossa e cu30
maggiore di 250 kPa nei terreni a grana fine).
C: Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fine mediamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra 180 m/sec e 360 m/sec (ovvero NSPT30 compreso tra 15 e 50 nei terreni a grana grossa e cu30 compreso tra 70 e 250 kPa nei terreni a grana fine).
D: Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fine scarsamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 inferiori a 180 m/sec (ovvero NSPT30 minore di 15 nei terreni a grana grossa e cu30 minore di 70 kPa nei terreni a grana fine).
E: Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento (con Vs maggiore di 800 m/sec).
S1: Depositi di terreni caratterizzati da valori di Vs30 inferiori a 100 m/sec (ovvero cu30
compreso tra 10 e 20 kPa), che includono uno strato di almeno 8 m di terreni a grana fine di bassa consistenza, oppure che includono almeno 3 m di torba o di argille altamente organiche.
S2: Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di sottosuolo non classificabile nei tipi precedenti.
La classificazione, dunque, deve essere effettuata in base ai valori della velocità equivalente VS 30.
In base alle caratteristiche litotecniche dei terreni in affioramento di cui si è detto in precedenza, si può far riferimento alla categoria D: Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fine scarsamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 inferiori a 180 m/sec (ovvero NSPT30 minore di 15 nei terreni a grana grossa e cu30 minore di 70 kPa nei terreni a grana fine).
Pag.
27
8.2 Pericolosità sismica di base
Data: 21/02/2017
Vita nominale (Vn): 50 [anni]
Classe d'uso: I
Coefficiente d'uso (Cu): 0,7
Periodo di riferimento (Vr): 35 [anni]
Periodo di ritorno (Tr) SLO: 30 [anni]
Periodo di ritorno (Tr) SLD: 35 [anni]
Periodo di ritorno (Tr) SLV: 332 [anni]
Periodo di ritorno (Tr) SLC: 682 [anni]
Tipo di interpolazione:Media ponderata Coordinate geografiche del punto Latitudine (WGS84): 44,7059500 [°]
Longitudine (WGS84): 8,2115630 [°]
Latitudine (ED50): 44,7069100 [°]
Longitudine (ED50): 8,2126300 [°]
Coordinate dei punti della maglia elementare del reticolo di riferimento che contiene il sito e valori della distanza rispetto al punto in esame
Punto ID Latitudine (ED50)
[°]
Longitudine (ED50)
[°]
Distanza [m]
1 15353 44,715160 8,143599 5531,62
2 15354 44,718270 8,213792 1266,60
3 15576 44,668370 8,218212 4308,02
4 15575 44,665260 8,148033 6894,01
Parametri di pericolosità sismica per TR diversi da quelli previsti nelle NTC08, per i nodi della maglia elementare del reticolo di riferimento
Punto 1
Stato limite Tr
[anni]
ag [g]
F0 [-]
Tc*
[s]
SLO 30 0,018 2,626 0,161
SLD 35 0,019 2,619 0,168
50 0,023 2,601 0,187
72 0,026 2,652 0,195
101 0,029 2,655 0,211
140 0,032 2,658 0,227
201 0,036 2,660 0,252
SLV 332 0,041 2,667 0,276
475 0,046 2,672 0,294
SLC 682 0,050 2,729 0,302
975 0,054 2,787 0,310
2475 0,066 2,914 0,326
Pag.
28
Punto 2
Stato limite Tr
[anni]
ag [g]
F0 [-]
Tc*
[s]
SLO 30 0,018 2,621 0,160
SLD 35 0,019 2,613 0,168
50 0,022 2,593 0,187
72 0,026 2,645 0,195
101 0,029 2,646 0,212
140 0,032 2,652 0,227
201 0,036 2,655 0,252
SLV 332 0,041 2,661 0,276
475 0,046 2,666 0,294
SLC 682 0,050 2,723 0,302
975 0,054 2,781 0,310
2475 0,067 2,900 0,326
Punto 3
Stato limite Tr
[anni]
ag [g]
F0 [-]
Tc*
[s]
SLO 30 0,018 2,620 0,160
SLD 35 0,019 2,611 0,168
50 0,022 2,591 0,187
72 0,026 2,639 0,196
101 0,030 2,634 0,213
140 0,033 2,644 0,228
201 0,037 2,646 0,254
SLV 332 0,042 2,649 0,278
475 0,047 2,652 0,296
SLC 682 0,051 2,712 0,304
975 0,056 2,774 0,312
2475 0,069 2,898 0,328
Punto 4
Stato limite Tr
[anni]
ag [g]
F0 [-]
Tc*
[s]
SLO 30 0,018 2,620 0,161
SLD 35 0,020 2,613 0,168
50 0,023 2,597 0,187
72 0,027 2,642 0,196
101 0,030 2,642 0,213
140 0,033 2,649 0,228
201 0,037 2,650 0,254
SLV 332 0,042 2,654 0,278
475 0,047 2,657 0,296
SLC 682 0,051 2,717 0,304
975 0,056 2,777 0,312
2475 0,068 2,907 0,328
Punto d'indagine
Stato limite Tr
[anni]
ag [g]
F0 [-]
Tc*
[s]
SLO 30 0,018 2,622 0,161
SLD 35 0,019 2,613 0,168
SLV 332 0,042 2,659 0,276
SLC 682 0,050 2,721 0,302
Pag.
29
PERICOLOSITÀ SISMICA DI SITO
Coefficiente di smorzamento viscoso ξ: 5 %
Fattore di alterazione dello spettro elastico η=[10/(5+)ξ]^(1/2): 1,000 Categoria sottosuolo:
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 NSPT30 minore di 15 nei terreni a grana grossa e cu30 minore di 70 kPa nei terreni a grana fina).
Categoria topografica:
T3: Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media compresa tra 15° e 30°
Coefficienti sismici per muri di sostegno
Coefficienti SLO SLD SLV SLC
kh 0,007 0,007 0,016 0,020
kv 0,003 0,004 0,008 0,010
amax [m/s²] 0,379 0,405 0,880 1,062
Beta 0,180 0,180 0,180 0,180
Coefficienti sismici per muri di sostegno che non sono in grado di subire spostamenti
Coefficienti SLO SLD SLV SLC
kh 0,039 0,041 0,090 0,108
kv 0,019 0,021 0,045 0,054
amax [m/s²] 0,379 0,405 0,880 1,062
Beta 1,000 1,000 1,000 1,000
Coefficienti sismici stabilità di pendii e fondazioni
Coefficienti SLO SLD SLV SLC
kh 0,008 0,008 0,018 0,022
kv 0,004 0,004 0,009 0,011
amax [m/s²] 0,379 0,405 0,880 1,062
Beta 0,200 0,200 0,200 0,200
Spettro di risposta elastico in accelerazione delle componenti orizzontali
cu ag [g]
F0 [-]
Tc*
[s]
Ss [-]
Cc [-]
St [-]
S [-]
η [-]
TB [s]
TC [s]
TD [s]
Se(0) [g]
Se(TB) [g]
SLO 0,7 0,018 2,622 0,161 1,80 3,12 1,20 2,16 1,00 0,167 0,501 1,672 0,039 0,101 SLD 0,7 0,019 2,613 0,168 1,80 3,05 1,20 2,16 1,00 0,171 0,513 1,676 0,041 0,108 SLV 0,7 0,042 2,659 0,276 1,80 2,38 1,20 2,16 1,00 0,219 0,658 1,766 0,090 0,239 SLC 0,7 0,050 2,721 0,302 1,80 2,27 1,20 2,16 1,00 0,229 0,687 1,801 0,108 0,295
Pag.
30
Spettro di risposta elastico in accelerazione delle componenti verticali
Coefficiente di smorzamento viscoso ξ: 5 %
Fattore di alterazione dello spettro elastico η=[10/(5+)ξ]^(1/2): 1,000
cu ag [g]
F0 [-]
Tc*
[s]
Ss [-]
Cc [-]
St [-]
S [-]
η [-]
TB [s]
TC [s]
TD [s]
Se(0) [g]
Se(TB) [g]
SLO 0,7 0,018 2,622 0,161 1 3,12 1,20 1,20 1,00 0,05 0,15 1,00 0,004 0,010 SLD 0,7 0,019 2,613 0,168 1 3,05 1,20 1,20 1,00 0,05 0,15 1,00 0,004 0,011 SLV 0,7 0,042 2,659 0,276 1 2,38 1,20 1,20 1,00 0,05 0,15 1,00 0,014 0,036 SLC 0,7 0,050 2,721 0,302 1 2,27 1,20 1,20 1,00 0,05 0,15 1,00 0,018 0,050
Pag.
31
Spettro di progetto
Fattore di struttura spettro orizzontale q: 1,50
Fattore di struttura spettro verticale q: 1,50
Periodo fondamentale T: 1,00 [s]
SLO SLD SLV SLC
khi = Sde(T)
Orizzontale [g] 0,051 0,055 0,105 0,135
kv = Sdve(T)
Verticale [g] 0,002 0,002 0,004 0,005
cu ag [g]
F0 [-]
Tc*
[s]
Ss [-]
Cc [-]
St [-]
S [-]
q [-]
TB [s]
TC [s]
TD [s]
Sd(0) [g]
Sd(TB) [g]
SLO
orizzontale 0,7 0,018 2,622 0,161 1,80 3,12 1,20 2,16 1,0 0,167 0,501 1,672 0,039 0,101 SLO
verticale 0,7 0,018 2,622 0,161 1,80 3,12 1,20 1,20 1,0 0,050 0,150 1,000 0,004 0,010 SLD
orizzontale 0,7 0,019 2,613 0,168 1,80 3,05 1,20 2,16 1,0 0,171 0,513 1,676 0,041 0,108 SLD
verticale 0,7 0,019 2,613 0,168 1,80 3,05 1,20 1,20 1,0 0,050 0,150 1,000 0,004 0,011 SLV
orizzontale 0,7 0,042 2,659 0,276 1,80 2,38 1,20 2,16 1,5 0,219 0,658 1,766 0,090 0,159 SLV
verticale 0,7 0,042 2,659 0,276 1,80 2,38 1,20 1,20 1,5 0,050 0,150 1,000 0,014 0,024 SLC
orizzontale 0,7 0,050 2,721 0,302 1,80 2,27 1,20 2,16 1,5 0,229 0,687 1,801 0,108 0,197 SLC
verticale 0,7 0,050 2,721 0,302 1,80 2,27 1,20 1,20 1,5 0,050 0,150 1,000 0,018 0,033
Pag.
32
9. Considerazioni conclusive
L’analisi geologico-tecnica esposta nelle pagine precedenti ha consentito di avere un quadro sufficientemente dettagliato delle caratteristiche litostratigrafiche, geomorfologiche e idrogeologiche dei terreni in affioramento sui quali è prevista la realizzazione di un fabbricato destinato ad ospitare un impianto di cogenerazione di energia elettrica.
Le caratteristiche geotecniche di base dei terreni in affioramento e del substrato litologico locale sono state desunte dai risultati di test penetrometrici di tipo DPSH pregressi e da dati di letteratura. I parametri ottenuti anche sulla base di correlazioni grafiche e considerazioni statistiche sono i seguenti:
angolo di attrito interno
1 = 25,60° valore riferito all’orizzonte di copertura
2 = 30,50° valore riferito all’orizzonte di transizione
3 = 33,40° valore riferito all’orizzonte di substrato litologico locale peso di volume naturale
1 = 1,80 t/m3 valore riferito all’orizzonte di copertura
2 = 2,00 t/m3 valore riferito all’orizzonte di transizione
3 = 2,10 t/m3 valore riferito all’orizzonte di substrato litologico locale densità relativaDr1 = 24,81% per l’orizzonte di copertura superficiale Dr2 = 44,18% per l’orizzonte di transizione
Dr3 = 61,98% per l’orizzonte di substrato litologico locale modulo di deformazione (modulo di Young)
E1 = 90,00 kg/cmq per l’orizzonte di copertura superficiale E2 = 131,20 kg/cmq per l’orizzonte di transizione
E3 = 191,78 kg/cmq per l’orizzonte di substrato litologico locale modulo edometrico
M1 = 50,35 kg/cmq per l’orizzonte di copertura superficiale M2 = 180,30 kg/cmq per l’orizzonte di transizione
M3 = 124,34 kg/cmq per l’orizzonte di substrato litologico locale
Sulla base della parametrizzazione geotecnica di base esposta, si è infine proceduto anche alla caratterizzazione sismica sito specifica fornendo conseguentemente i parametri necessari per la caratterizzazione agli stati limite
In conclusione, ritiene che, fatte salve le criticità esposte, l’intervento proposto in progetto è da considerarsi compatibile con l’assetto geologico del suo sito di destinazione.
--- ---
