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PROGRESSIVO ELABORATO STUDI ED INDAGINI PRELIMINARI IMPIANTO DI BORGONATO STUDIO GEOLOGICO, IDROGEOLOGICO, GEOTECNICO E SISMICO.

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Academic year: 2022

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Testo completo

(1)

SCALA REVISIONE

OPERA NUMEROOPERA ELABORATO

PROGRESSIVO

207/10D.P.R. CATEGORIA

Controllato

DATA

AGG.

Redatto

FERROVIENORD

Descrizione

CONTROLLATO

CODICE ARCHIVIO COLLABORATORE REDATTO

Collaborazione APPROVATO COMMESSACODICE

2 3

Data

1 0

NORD_ING

Revisioni

Progettista

FILE:

LIVELLO PROGETTAZIONE

mod. 7.5 03 rev.01

B27Pd002IG--R0_Studio geologico.dwg

B 2 7 P R 0

INTERVENTI DI POTENZIAMENTO LINEA BRESCIA-ISEO-EDOLO NEGLI IMPIANTI DI CASTEGNATO, BORGONATO E BORNATO

- - -

d 0 0 2 I G - -

=

STUDI ED INDAGINI PRELIMINARI IMPIANTO DI BORGONATO

STUDIO GEOLOGICO, IDROGEOLOGICO, GEOTECNICO E SISMICO

Aprile 2019 PRIMA EMISSIONE -

- -

Ing. Rosangela GRAGLIA

(2)

Via Paolo Sarpi n.42 – 20154 Milano - Tel: +390291531178 – cell.+39393/9013333 - Fax: +3902313238 l.siena@basin.it - P.Iva 03804230963 – C.F. snilcu73l12f205d

N ORD _I NG SRL

P ROGETTO DI M ESSA A STANDARD DELLA S TAZIONE DI B ORGONATO C ORTE F RANCA (B S )

S

TUDIO GEOLOGICO

,

IDROGEOLOGICO GEOTECNICO E SISMICO

RELAZIONE GEOLOGICA

ai sensi della D.G.R. IX/2616 e D.M. 17/01/18 RELAZIONE GEOTECNICA

ai sensi del D.M. 17/01/18

Committente Nord_ing srl Commessa 1804

Data emissione 09/11/2018 Rif.

Rev. 0

(3)

Relazione geologica - geotecnica – Stazione di Borgonato – Nord_ind srl

Rev. 0 Pag. 2 di 37

SOMMARIO

1 PREMESSA ... 3

2 PRINCIPALI NORMATIVE DI RIFERIMENTO ... 4

3 INQUADRAMENTO GEOGRAFICO ... 4

4 DESCRIZIONE SOMMARIA DELL’INTERVENTO ... 6

5 VINCOLI TERRITORIALI ... 7

6 PERICOLOSITÀ SISMICA LOCALE ... 8

7 FATTIBILITÀ GEOLOGICA ... 10

8 INQUADRAMENTO GEOLOGICO ... 11

8.1 CARATTERISTICHE GEOLOGICHE E GEOMORFOLOGICHE LOCALI ... 13

9 INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO ... 14

10 CAMPAGNA DI INDAGINE ... 16

10.1 INDAGINI GEOGNOSTICHE ... 17

10.1.1 Prove speditive con Pocket Penetrometer e Hand Vane ... 17

10.1.2 Prova di resistenza meccanica S.P.T. ... 19

10.1 PROVE DI PERMEABILITÀ I FORO (LEFRANC) ... 20

10.2 INDAGINE SISMICA MASW ... 21

10.3 CAMPIONAMENTO GEOTECNICO ... 22

11 SISMICITÀ ... 23

11.1 CALCOLO DELLE VSEQ ... 25

11.2 CATEGORIE DI SUOLO ... 25

11.3 CONDIZIONI TOPOGRAFICHE DI SITO ... 26

11.4 PARAMETRI SISMICI... 27

12 MODELLO GEOLOGICO TECNICO ... 30

12.1 ANALISI NEI CONFRONTI DELLA LIQUEFAZIONE ... 32

13 CONCLUSIONI ... 33

Indice delle Figure Figura 1 Corografia ... 5

Figura 2 – Sezioni tipologiche di massima dell’intervento previsto ... 6

Figura 3 –vincoli territoriali PGT del Comune di Corte Franca ... 7

Figura 4 – Tavola 3b – PSL PGT ... 9

Figura 5 – stralcio Tavola 6b - Fattibilità PGT ... 11

Figura 6 – Stralci della cartografia geologica - PGT ... 12

Figura 7 – Stralcio tavola 2b – PGT ... 15

Figura 8 – Ubicazione indagini – Sondaggio e MASW ... 16 Allegati:

Indagini in sito

(4)

Relazione geologica - geotecnica – Stazione di Borgonato – Nord_ind srl

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1

P

REMESSA

Il presente lavoro è redatto per conto di Nord_ing srl a supporto della progettazione per la Messa a standard della Stazione FNM di Borgonato in comune di Corte Franca (Bs).

Ha come scopo principale la comprensione delle caratteristiche geologiche, idrogeologiche, geotecniche e sismiche del sito ai sensi della D.G.R IX/2616/11 di Regione Lombardia e alla costruzione del modello geologico, geotecnico e sismico di riferimento ai sensi del D.M. 14/01/08.

La ricostruzione geologica e geotecnica è stata effettuata sulla base di informazioni bibliografiche, successivamente integrate attraverso indagini in sito ed in laboratorio e mediante verifiche di terreno svolte nell’ottobre 2018.

Le osservazioni effettuate nel corso dei sopralluoghi e mediante lo studio delle informazioni raccolte hanno consentito, di individuare i tratti litostratigrafici, idrogeologici ed idraulici dell'area e di stimare le caratteristiche geotecniche dei terreni interessati dall'opera e di valutare le principali criticità emerse.

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2

P

RINCIPALI NORMATIVE DI RIFERIMENTO

D.G.R. IX/2616 del 2011 di Regione Lombardia

Criteri ed indirizzi per la definizione della componente geologica, idro-geologica e sismica del Piano di Governo del Territorio

D. M. 17/01/2018

Norme Tecniche per le Costruzioni

3

I

NQUADRAMENTO GEOGRAFICO

L’area in oggetto si trova in località Borgonato, frazione orientale del Comune di Corte Franca in provincia di Brescia in corrispondenza dell’omonima stazione FNM ed è rappresentata nelle sezioni C5e4 della Carta Tecnica Regionale in scala 1:10.000. il piano campagna si imposta a circa 208 m s.l.m.

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Figura 1 Corografia

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4

D

ESCRIZIONE SOMMARIA DELL

INTERVENTO

L’intervento in progetto prevede la messa a standard della stazione esistente con il rifacimento delle banchine ferroviarie e la realizzazione di un nuovo sottopasso.

Figura 2 – Sezioni tipologiche di massima dell’intervento previsto

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Le dimensioni ipotizzate dello scatolare in progetto sono circa 4.10 x 3.50 m per 21 m di lunghezza con piano di imposta a circa -4.5/5 m dal piano del ferro.

5

V

INCOLI

T

ERRITORIALI

Secondo le informazioni reperite nel vigente PGT del comune l’area non interseca direttamente alcun vincolo territoriale relativo alle tematiche di difesa del suolo.

Figura 3 –vincoli territoriali PGT del Comune di Corte Franca

(9)

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6

P

ERICOLOSITÀ SISMICA LOCALE

Le indicazioni sulle procedure da utilizzare per l’analisi della sismicità locale sono riportate sull’allegato 5 – Analisi e valutazione degli effetti sismici di sito in Lombardia finalizzate alla definizione dell’aspetto sismico nei P.G.T. – della DGR n. 8/1566 del 22/12/2005 e s.m.i.. Tale metodologia prevede tre livelli di approfondimento in funzione della zona di appartenenza del comune, dell’opera in progetto e delle caratteristiche geologiche e morfologiche dell’area. I tre livelli sono sintetizzabili come riportato di seguito:

 1° Livello: riconoscimento delle aree passibili di amplificazione sismica sulla base sia di osservazioni geologiche (cartografia di inquadramento) sia dei dati esistenti. Questo livello d’indagine prevede la realizzazione della Carta della pericolosità sismica locale.

 2° Livello: caratterizzazione semi-quantitativa degli effetti di amplificazione attesi nelle aree perimetrate nella Carta di pericolosità Sismica Locale, che fornisce la stima della risposta sismica dei terreni in termini di Fattore di Amplificazione (Fa).

 3° livello: definizione degli effetti di amplificazione tramite indagini ed analisi più approfondite.

Essendo il comune di Corte Franca in zona 3, in fase pianificatoria è necessario procedere all’analisi di primo livello e di secondo livello per le zone Z4, interferenti con l’urbanizzato e con le aree di nuova espansione.

L’analisi di terzo livello, da effettuarsi comunque in sede progettuale, andrà realizzata per le aree Z4 nel caso “Fa calcolato” risulti maggiore del “Fa comunale”, e nelle zone Z1, Z2 e Z5 eventualmente identificate sul territorio comunale.

Nella tavola 3b del vigente PGT del Comune di Corte Franca sono individuati gli scenari di Pericolosità sismica locale di 1° livello.

Nelle zone oggetto di intervento è individuata una possibile amplificazione litologica dovuta allo scenario Z4a - Zona di fondovalle e di pianura con presenza di depositi alluvionali e/o fluvioglaciali granulari e/o coesivi

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Figura 4 – Tavola 3b – PSL PGT

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7

F

ATTIBILITÀ GEOLOGICA

Secondo le informazioni contenute nel vigente PGT del comune di Corte Franca l’area ricade nelle classi 3h e 3L di fattibilità geologica con consistenti limitazioni: 3h:“Aree a bassa soggiacenza della falda o possibile presenza di falde sospese” 3l: Area interessata da fenomeni carsici superficiali”

(12)

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Figura 5 – stralcio Tavola 6b - Fattibilità PGT

8

I

NQUADRAMENTO GEOLOGICO

Da un punto di vista geologico-geomorfologico generale, il territorio in oggetto è localizzato lungo la fascia di passaggio dalle Prealpi Bresciane alle colline moreniche della Franciacorta. Per quanto riguarda le caratteristiche geologiche del substrato roccioso l’area si colloca nel Sudalpino Lombardo con affioramento di formazioni rocciose marine di età giurassico-cretacea costituite prevalentemente da calcari, marne e calcari marnosi. Le rocce affiorano sul colle di Borgonato appena a sud della stazione ferroviaria. Al di sopra, come in tutte le zone depresse della porzione sud orientale del territorio comunale, si sono sedimentati depositi lacustri.

Le unità affioranti e del substrato roccioso nella zona sono quindi:

Formazione di Concesio (CON)

Si tratta di calcari più o meno marnosi, con lenti di marne scistose verdognole e abbondanti selci in lenti, liste e letti.

In particolare, lungo la collina di Borgonato, poco a sud dell’area in studio questa unità si presenta più frequentemente con tessiture arenitiche.

Depositi quaternari

Nella porzione più superficiale nell’area affiorano depositi argilloso limosi di origine lacustre che ricoprono in discordanza tutti i terreni glaciali. Litologicamente si tratta di argille, argille limose e sabbiose talvolta varvate in profondità di colore variabile da grigio chiaro o scuro o giallognole.

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Figura 6 – Stralci della cartografia geologica - PGT

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8.1

C

ARATTERISTICHE GEOLOGICHE E GEOMORFOLOGICHE LOCALI

I sondaggi effettuati hanno evidenziato la presenza di materiale di sicuro riporto antropico per i primi 0.5 m di profondità. Da un punto di vista visivo sotto i materiali di riporto che presentano comunque un aspetto terrigeno con scarsi elementi antropici in volume è presente un livello di argille limose a medio bassa consistenza contenenti ghiaia e talvolta ciottoli di dimensioni pluricentimetriche fino a circa 6.2 m di profondità. Il supporto è generalmente di matrice. Tra i 6.2 e 9.5 m è stata riscontrata l’alternanza di livelli conglomeratici più o meno cementati. Le operazioni di carotaggio sono risultate piuttosto difficoltose per la generale durezza degli strati attraversati con impossibilità di distinguere chiaramente la componente realmente conglomeratica dal contributo dovuto alla frantumazione di ciottoli e trovanti del carotiere.

Tra 9 e 10 m circa la frazione limosa è apparsa in aumento pur con una notevole densità e durezza del materiale. Al di sotto dei 10 m è strato rinvenuto il substrato molto duro probabilmente roccioso o conglomeratico cementato costituito da calcari marnosi grigi e ocra.

Da un punto di vista geomorfologico locale la porzione di territorio interessata dal progetto non presenta tratti di rilievo essendo ubicata al confine tra una zona antropizzata e zone aperte di pianura agricola. Non sono presenti quindi elementi morfologici naturali di particolare interesse che possano condizionare la stabilità dell’area in esame.

Si segnala però la presenza di orizzonti superficiali coesivi fino a circa 6.5 m di profondità e la presenza di un substrato roccioso a partire da 10 m da p.c. Entrambi questi elementi limitano sensibilmente la capacità di drenaggio delle acque.

Da un punto di vista idrografico, a circa 150 m ad est della stazione sono presenti alcuni canali di scolo/irrigazione appartenenti al reticolo idrico minore. Questi canali erano nel passato molto diffusi e ben mantenuti ed avevano lo scopo di drenare le acque che difficilmente si infiltravano nel sottosuolo.

La morfologia locale della zona in studio, quanto appena detto e la minor manutenzione attuale dei canali di drenaggio determina la possibilità di locali allagamenti nella zona che potrebbero interessare o lambire anche il sedime ferroviario in occasione di eventi particolarmente intensi.

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9

I

NQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO

Da un punto di vista idrogeologico il territorio del comune di Corte Franca può essere distinto in due settori, il settore montuoso e il settore di pianura.

Il comparto in esame è situato a sud dei rilievi prealpini e interessa il settore di pianura della porzione del sistema morenico in cui l’alternarsi di periodi glaciali e interglaciali ha portato alla sovrapposizione e interazione dei fenomeni di deposito e di erosione, per cui materiali sedimentati durante la fase glaciale vennero spesso erosi e rimaneggiati nella successiva fase interglaciale.

La situazione idrogeologica è solo desumibile da alcuni pozzi presenti a circa 800/1000 m a nord nord ovest dal sito in esame. La sezione idrogeologica evidenzia la presenza di alternanze di ghiaie, talora con più o meno abbondante frazione fine, di conglomerato variamente cementato e livelli argillosi.

Da quanto emerge da bibliografia i depositi nei primi 25/30 m possono contenere una falda superficiale sostenuta dalle litologie più compatte e meno permeabili conglomeratiche. La produttività della falda è comunque limitata. il livello piezometrico potrebbe essere piuttosto prossimo a piano campagna.

La principale falda captata dai pozzi dell’acquedotto è comunque una falda profonda e confinata con livelli piezometrici che si attestano tra 80 e 90 m da piano campagna.

A causa della mancanza di dati piezometrici però e possibile solo ipotizzare che la direzione preferenziale del deflusso delle acque sia NW-SE e verso Borgonato deviare verso sud.

Durante la perforazione non si avuto evidenza di falde freatiche o di presenza di acqua diversa da quella usata in perforazione. Non è però possibile escludere la possibilità di venute d’acque al di sotto dei livelli argillosi superficiali sostenuta dai livelli cementati incontrati.

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Figura 7 – Stralcio tavola 2b – PGT

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10

CAMPAGNA DI INDAGINE

La campagna di indagine svolta nell’ottobre 2018 aveva la finalità di ricostruire il modello geologico, geotecnico e geofisico locale. Sono state eseguite indagini geotecniche, geofisiche in sito distribuite nell’area di interesse in modo da fornire il quadro completo delle condizioni dei terreni.

In particolare, la campagna d’indagine è consistita in:

A. Esecuzione di n°1 sondaggio verticale a carotaggio continuo spinti fino alla profondità di 11 m da piano campagna (S1);

B. Esecuzione di prove Spt in avanzamento;

C. Esecuzione di 1 prove di permeabilità Lefranc D. Esecuzione di n°1 stendimento geofisico Masw

Figura 8 – Ubicazione indagini – Sondaggio e MASW

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10.1

I

NDAGINI GEOGNOSTICHE

È stato eseguito un sondaggio geognostico (S3) spinto fino alla quota -11 m da p.c.; Non è stato possibile proseguire con il carotaggio a causa della presenza di substrato roccioso o conglomerato molto compatto.

Gli utensili di perforazione utilizzati consistono in un carotiere semplice lungo 3000mm e con diametro 101mm, preceduto da una valvola sferica di non ritorno e dotato di corona in widia, posto all’estremità di aste di manovra a sezione circolare lunghe 1500mm – 3000mm e con diametro di 76mm.

Nei terreni sciolti è stato necessario sostenere le pareti del foro mediante tubi di rivestimento del diametro di 127mm infissi in spezzoni da 1,50m immediatamente dopo l’approfondimento del foro stesso.

I materiali estratti dai carotieri sono stati sistemati in apposite cassette catalogatrici con scomparti.

10.1.1 PROVE SPEDITIVE CON POCKET PENETROMETER E HAND VANE

Sui campioni appena estratti sono state eseguite delle prove speditive facendo ricorso alla valutazione della resistenza a compressione semplice “” dei litotipi prevalentemente limosi e argillosi tramite il pocket penetrometer. Dal valore di resistenza alla compressione semplice  si può ottenere una stima di massima della coesione non drenata (Cu) anche se le letture possono essere influenzate dalla presenza di frazioni anche limitate di materiale granulare. La resistenza a compressione è generalmente legata alla coesione non drenata dal rapporto 2:1, ovvero la coesione non drenata corrisponde alla metà del valore di resistenza (Cu=/2).

Sugli stessi spezzoni di carota è stata inoltre effettuata una serie di prove con l’Hand Vane tascabile che misura direttamente la resistenza al taglio di terre coesive. In questo caso la resistenza al taglio è data unicamente dalla coesione; solitamente nello stesso terreno il valore di resistenza dello scissometro è la metà del valore di resistenza del penetrometro tascabile. I dati medi ottenuti dai valori letti al pocket e all’ hand vane, hanno permesso di ottenere i seguenti valori di coesione non drenata (Cu kg/cm2).

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Test1 Test2 Test3 Test4 Test5 Average

Bit Type

1,00-1,50 1,25 Small (19 mm)

0,10 0,30 0,30 0,40 0,28

Bit Type

1,50-2,00 1,75 Small (19 mm)

0,10 0,20 0,15

Bit Type

2,40-3,00 2,7 Small (19 mm)

0,10 0,20 0,10 0,13

Bit Type

3,00-3,50 3,25 Small (19 mm)

0,10 0,20 0,20 0,17

Bit Type

3,50-4,00 3,75 Small (19 mm)

0,20 0,30 0,25

Bit Type

4,00-4,50 4,25 Small (19 mm)

0,10 0,05 0,10 0,08

Bit Type

4,50-6,00 5,25 Small (19 mm)

0,80 0,20 0,40 0,60 0,50

Depth (m) Pocket Penetrometer (kg/cm2)

Test1 Test2 Test3 Test4 Test5 Average qu cu

1,00-1,50   Φ6,4 mm

1 2,50 2,20 2,30 2,33 1,17

1,50-2,00   Φ6,4 mm

2 1,50 1,70 1,50 1,57 0,78

2,40-3,00   Φ6,4 mm

3 1,60 1,70 2,00 1,30 1,50 1,62 0,81

3,00-3,50   Φ6,4 mm

4 1,00 2,50 1,50 1,67 0,83

3,50-4,00   Φ6,4 mm

5 4,50 2,00 1,50 1,20 5,00 2,84 1,42

4,00-4,50   Φ6,4 mm

6 1,00 1,50 1,00 1,17 0,58

4,50-6,00   Φ6,4 mm

7 5,00 3,00 2,00 4,00 5,00 3,80 1,90

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I risultati mostrano valori di resistenza al taglio misurati con il vane test generalmente bassi o molto bassi. I valori ricavati dal pocket sono invece più alti di quelli attesi. Il materiale sembra avere un comportamento più granulare simile a un limo sabbioso con argilla non plastica in cui la componente di resistenza al taglio è bassa ma i grani sabbiosi incidono sulla resistenza a penetrazione.

10.1.2 PROVA DI RESISTENZA MECCANICA S.P.T.

Le prove di resistenza alla penetrazione S.P.T. sono state eseguite nei fori di sondaggio. La prova consiste nell’infissione a percussione di un tubo campionatore a parete grossa, avente come diametro esterno 50mm, diametro interno 34,9mm, e collegato alla superficie con aste di diametro pari a 50mm.

Il dispositivo di percussione a sganciamento automatico è costituito da un maglio di 63,5 kg con altezza di caduta di 76,2cm.

Il peso complessivo della testa di battuta e dell’asta di guida risulta di 22kg.

Le caratteristiche sono conformi alla norma ASTM 1586/67 e aggiornamenti “Penetration test and split barrel sampling of soils”.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00

Profondità m 

Average Cu

Hand Vane and Pocket Penetrometer Cu (kg/cmq)

1,00‐1,50 1,50‐2,00 2,40‐3,00 3,00‐3,50 3,50‐4,00 4,00‐4,50 4,50‐6,00

1 2 3 4 5 6 7

(21)

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l’avanzamento di tre tratti consecutivi di 15cm; viene considerato ai fini della prova il valore N dato dalla somma degli ultimi due tratti.

I risultati delle prove Spt sono indicati di seguito:

Tabella 1 – Risultati prove SPT

Sond.S1

Prof. N° colpi Nspt

4.50 9-14-16 30

6.50 13-rif. Rif.

La verticale di indagine ha evidenziato un primo strato superficiale di terreno rimaneggiato/riportato, di spessore di circa 0.5 m seguito da un livello limoso-argilloso con consistenza medio o bassa contenenti ghiaia e talvolta ciottoli di dimensioni pluricentimetriche fino a circa 6.2 m di profondità. Sotto i 4/5 m la componente ghiaiosa aumenta ma all’apparenza sempre a supporto di matrice. Tra 2 e 2,2 m è presente un livello di sabbia pulita. Sotto i 6.2 m è stata riscontrata la presenza di un trovante molto duro seguito da orizzonti conglomeratici più o meno cementati o a granulometria più francamente ghiaioso sabbioso limosa fino a 9 m di profondità. Le operazioni di carotaggio sono risultate piuttosto difficoltose per la generale durezza degli strati attraversati con impossibilità di distinguere chiaramente la componente realmente conglomeratica dal contributo dovuto alla frantumazione di ciottoli e trovanti del carotiere.

Tra 9 e 10 m circa la frazione limosa è apparsa in aumento pur con una notevole densità e durezza del materiale. Al di sotto dei 10 m è strato rinvenuto il substrato molto duro probabilmente roccioso o conglomeratico cementato costituito da calcari marnosi grigi e ocra.

Durante l’avanzamento della prova non è stata riscontrata la presenza di acqua anche se i livelli più sono apparsi umidi. Non si ritiene comunque possa trattarsi di vera e propria falda ma piuttosto di un orizzonte al più sospeso dovuto alle difficolta di drenaggio delle acque superficiali.

Verso i 6 m è stata eseguita una prova di permeabilità Le Franc ma gli strati sono risultati troppo impermeabili e non permettevano un abbassamento sufficiente per il proseguimento della prova.

10.1

P

ROVE DI PERMEABILITÀ I FORO

(L

EFRANC

)

Il metodo è stato eseguito mediante:

1. immissione di acqua pulita nella batteria di rivestimento, fino alla determinazione di un carico idraulico costante.

2. a partire dal momento dell’interruzione dell’immissione di acqua, si misureranno gli abbassamenti progressivi del livello all'interno del rivestimento a distanza di 15", 30", 1', 2', 4',

(22)

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8', 15', proseguendo fino all'esaurimento dell'abbassamento o al raggiungimento del livello della falda.

La prova di abbassamento può essere eseguita anche nel terreno al di sopra del livello della falda.

In tal caso però il terreno deve essere preventivamente saturato.

Una volta terminata l’immissione di acqua nel perforo sono cominciate le letture dei livelli che però si sono mantenuti inalterati per più di 15 m. La prova è stata dunque sospesa.

I terreni presenti alle quote investigate presentano quindi una permeabilità generalmente scarsa che per le finalità del progetto può essere stimata minore di 1*10-4 cm/s

Tabella 2 – Risultati prove Lefranc

Sondaggio Tipo Prof. (m) K (cm/s) S3 Variabile 6 <1* 10-4

10.2

I

NDAGINE SISMICA

MASW

Con una prospezione sismica MASW (Multi-channel Analysis of Surface Waves) si analizza il fenomeno della dispersione che le onde di superficie subiscono in un mezzo stratificato. La velocità di propagazione per una certa lunghezza d’onda (λ), quindi frequenza è, infatti, influenzata dalle proprietà che il sottosuolo attraversato possiede ed è detta velocità di fase.

L’acquisizione dei dati è avvenuta mediante registrazione della propagazione delle onde di Rayleigh generate da una sorgente ad impatto (martellata), tramite uno stendimento sismico di 24 geofoni a componente verticale ed un sismografo multicanale.

L’ubicazione e la lunghezza dello stendimento è stata scelta in funzione della logistica dei luoghi e di quello dell’area di progetto. L’allineamento sismico per l’acquisizione delle onde di Rayleigh ha previsto una distanza tra i geofoni pari a 2,0 m ed una serie di scoppi esterni e coniugati all’ultimo geofono con offset variabili (1-3-5-7-10-15 m) a diversa intensità di energizzazione.

La strumentazione utilizzata per la acquisizione dei dati è costituita da:

 Un sismografo Sara Electronic Instruments a 24 canali;

 24 geofoni a 4.5 Hz;

 Una mazza da 6 Kg con relativa piastra di battuta

Per l’elaborazione e l’interpretazione dei dati, si è tenuto conto delle evidenze del segnale acquisito, delle conoscenze stratigrafiche dell’area di indagine e dei risultati delle prove SCPT e SPT in foro eseguite nella medesima area d'indagine. Nella seguente tabella sono riportati i valori delle velocità

(23)

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mediante analisi delle onde di superficie con metodologia MASW.

Tabella 3 – Profilo sismostratigrafico del sito

MODELLO GEOFISICO MEDIO – Stazione FNM – Borgonato (Bs)

Sismostrato Vs (m/s) Profondità da p.c. (m) Spessore (m)

1 339 3,00 3

2 440 6,00 3

3 468 13,00 7

4 494 27,50 14,5

5 582 34,50 7

10.3

C

AMPIONAMENTO GEOTECNICO

Data la natura del materiale incontrato non è stato possibile procedere con il prelievo di campioni indisturbati.

I campioni rimaneggiati sono stati selezionati dal carotaggio nella fase di sistemazione dello stesso nella cassetta catalogatrice.

Essi sono rappresentativi della granulometria e del materiale prelevato. Sono stati sigillati in sacchetti di plastica trasparente, contraddistinti con cartellino adesivo indelebile riportante nominativo della Committente e della località, n° del sondaggio, progressiva del campione e profondità di prelievo.

Il campione del sondaggio S3a, prelevato alla profondità di 4.80 e 5.30 m, è stato classificato come GM, ghiaia con sabbia e limo argillosa.

Campione Classificazione ASTM Prof. campione rimaneggiato

S3a

GM ghiaia con sabbia e limo

argillosa 4,70-5,30m

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11

S

ISMICITÀ

Con l’ordinanza P.C.M. 20 marzo 2003, n° 3274 si danno i “Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica”.

Tale ordinanza (e s.m.i.) suddivide il territorio nazionale in 4 zone sismiche in base al valore del parametro ag/g definita come accelerazione orizzontale massima attesa su suolo di categoria A (formazioni litoidi o suoli omogenei molto rigidi), secondo i valori di cui alla tabella seguente:

Zona Valore di ag

1 0.35 g 2 0.25 g 3 0.15 g 4 0.05 g

Secondo questa normativa il comune di Corte Franca è inserito in Zona sismica 3.

Le attuali Norme Tecniche per le Costruzioni (Decreto Ministeriale del 17 gennaio 2018 e prima di queste le NTC08), hanno modificato il ruolo che la classificazione sismica aveva ai fini progettuali; per ciascuna zona viene fornito un valore di accelerazione di picco, e quindi di spettro di risposta elastico, da utilizzare per il calcolo delle azioni sismiche. Dal 1° luglio 2009 con l’entrata in vigore delle Norme Tecniche per le Costruzioni del 2008, per ogni costruzione ci si deve riferire ad una accelerazione di riferimento “propria” individuata sulla base delle coordinate geografiche dell’area di progetto e in funzione della vita nominale dell’opera. Un valore di pericolosità di base, dunque, definito per ogni punto del territorio nazionale, su una maglia quadrata di 5 km di lato, indipendentemente dai confini amministrativi comunali.

La stima della pericolosità sismica viene quindi definita mediante un approccio “sito dipendente”

e non più tramite un criterio “zona dipendente”.

La classificazione sismica (zona sismica di appartenenza del comune) rimane utile solo per la gestione della pianificazione e per il controllo del territorio da parte degli enti preposti (Regione, Genio civile, ecc.). Nello specifico la Regione Lombardia prevede livelli di analisi e di approfondimento sismico in fase pianificatoria diversi in funzione della zona sismica di appartenenza (D.g.r. 30.11.11 n.

IX/2616).

La classificazione prevista dall’ordinanza n° 3274, in Lombardia, è stata recepita con la DGR n.

X/2129 del 14 luglio 2014 ed il comune in esame è stato inserito in zona sismica 3.

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accelerazione (ag max) previsti dalla DGR X/2129/2014 per il comune in esame.

Istat Comune Nuova

zona ag Max

03017062 Corte

Franca 3 0,1387

Secondo quanto indicato nella carta di pericolosità sismica – Aree a pericolosità sismica locale – Primo livello di approfondimento del PGT del Comune di Corte Franca, l’area investigata ricade in una zona interessata dallo scenario di pericolosità sismica locale Z4a -zona di pianura con presenza di depositi lacustri generalmente coesivi.

La procedura semiquantitativa di 2° livello contenuta nel PGT evidenzia che, per lo scenario “Z4a - Zona di fondovalle con presenza di depositi alluvionali granulari e/o coesivi”, la possibile amplificazione sismica risulta inferiore o uguale ai valori di soglia forniti dalla Regione Lombardia e che quindi l’applicazione dello spettro previsto dalla normativa per la categoria di sottosuolo identificata (D.M. 17 gennaio 2018 ) risulta sufficiente a tenere in considerazione i reali effetti di amplificazione litologica.

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11.1

C

ALCOLO DELLE

VS

EQ

La prova MASW ha permesso di caratterizzare il sottosuolo definendo il modello di distribuzione della velocità equivalente delle onde S (superficiali di Rayleigh).

La prova MASW, ha reso la successione di cui alla precedente Tabella 3:

Il parametro Vseq , corrisponde alla velocità equivalente di propagazione delle onde superficiali entro il bedrock sismico (Vs> 800 m/s) o entro i primi 30 m ed è calcolata secondo l’espressione seguente:

∑ ,

dove hi e Vsi indicano rispettivamente lo spessore (in metri) e la velocità delle onde S (per deformazioni di taglio γ < 10-6) dello strato i-esimo, per un totale di N strati presenti entro il bedrock sismico. Il valore del parametro Vseq, è riportato, per convenzione, al centro del relativo stendimento geofonico.

Considerando un piano di imposta delle fondazioni a – 4.5 m da p.c si ottiene.

Vseq Categoria di sottosuolo: B

Modello

medio 502 m/s

Stimata sulla base del valore di Vseq calcolato mediante l’espressione 3.2.1 del D.M.

17/01/2018

,

11.2

C

ATEGORIE DI SUOLO

L’attribuzione delle categorie di profilo stratigrafico del suolo di fondazione (le profondità si riferiscono al piano di posa delle fondazioni) secondo la tab. 3.2.II delle NTC 2018 sono riassunte in Tabella 1

Tabella 4 – categorie di sottosuolo che permettono l’utilizzo dell’approccio semplificato

Classe Litologia Vseq

m/s A

Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi comprendenti in superficie terreni di caratteristiche meccaniche più scadenti con spessore massimo

pari a 3 m > 800

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B grana fine molto consistenti con miglioramento delle proprietà meccaniche

con la profondità 360 – 800

C

Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fine mediamente consistenti con profondità del substrato superiori a 30 m

con miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità 180 - 360 D Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a

grana fine scarsamente consistenti con profondità del substrato superiori a 30 m con miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità

100 - 180

E Terreni con caratteristiche e valori di velocità equivalente riconducibili a quelle definite per le categorie C e D con profondità del substrato non

superiore a 30 m

Nelle definizioni precedenti VSeq è la velocità media di propagazione delle onde di taglio entro il bedrock sismico o entro i primi 30 m. Il sito verrà classificato sulla base del valore di VSeq e, rispetto alle Norme Tecniche previgenti non sarà ammesso l’attribuzione della categoria di sottosuolo sulla base del valore di NSPT o Cu.

Per quanto riguarda il presente progetto la categoria di suolo è stata valutata come detto mediante la prova geofisica tipo MASW che ha permesso la definizione delle VSeq.

La “categoria di suolo” per il terreno presente, in riferimento alle specifiche del D.M. 17.01.2018, assumendo quale quota di riferimento quella del piano di imposta delle fondazioni può essere ascrivibile alla classe B con velocità Vseq comprese tra 360 < Vs30 < 800 m/s.

11.3

C

ONDIZIONI TOPOGRAFICHE DI SITO

Per condizioni topografiche complesse è necessario predisporre specifiche analisi di risposta sismica locale. Per configurazioni superficiali semplici si può adottare la seguente classificazione:

Categoria Caratteristiche della superficie topografica

T1 Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i ≤ 15°

T2 Pendii con inclinazione media i  15°

T3 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media 15° ≤ i ≤ 30°

T4 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media i  30°

Le suesposte categorie topografiche si riferiscono a configurazioni geometriche prevalentemente bidimensionali, creste o dorsali allungate, e devono essere considerate nella definizione dell’azione sismica se di altezza maggiore di 30 m.

La condizione topografica del sito nella zona può essere ascrivibile alla categoria T1 – superficie pianeggiante.

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11.4

P

ARAMETRI

S

ISMICI

Di seguito si riportano i parametri sismici per le verifiche agli SL calcolati secondo le NTC 2018 relativi alla zona in oggetto per quanto riguarda le fondazioni. Vengono riportati i parametri per quanto riguarda una categoria di suolo B:

Rispetto a quanto previsto al par. 2.4.1, 2.4.2 e 2.4.3 delle NTC18, per le opere in progetto si è ritenuto di considerare:

Tipo di elaborazione: Stabilità dei pendii Muro rigido: 0

Sito in esame.

latitudine: 45,623144 longitudine: 10,021144

Classe: 3

Vita nominale: 50

Siti di riferimento

Sito 1 ID: 11606 Lat: 45,6343 Lon: 9,9908 Distanza: 2666,876 Sito 2 ID: 11607 Lat: 45,6363 Lon: 10,0621 Distanza: 3504,549 Sito 3 ID: 11829 Lat: 45,5864 Lon: 10,0650 Distanza: 5322,070 Sito 4 ID: 11828 Lat: 45,5843 Lon: 9,9937 Distanza: 4814,492

Parametri sismici

Categoria sottosuolo: B

Categoria topografica: T1 Periodo di riferimento: 75anni

Coefficiente cu: 1,5

Operatività (SLO):

Probabilità di superamento: 81 %

Tr: 45 [anni]

ag: 0,049 g

Fo: 2,397

Tc*: 0,227 [s]

Danno (SLD):

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Tr: 75 [anni]

ag: 0,064 g

Fo: 2,400

Tc*: 0,246 [s]

Salvaguardia della vita (SLV):

Probabilità di superamento: 10 %

Tr: 712 [anni]

ag: 0,158 g

Fo: 2,471

Tc*: 0,282 [s]

Prevenzione dal collasso (SLC):

Probabilità di superamento: 5 %

Tr: 1462 [anni]

ag: 0,201 g

Fo: 2,493

Tc*: 0,294 [s]

Coefficienti Sismici Stabilità dei pendii SLO:

Ss: 1,200

Cc: 1,480

St: 1,000

Kh: 0,012

Kv: 0,006

Amax: 0,578

Beta: 0,200

SLD:

Ss: 1,200

Cc: 1,460

St: 1,000

Kh: 0,015

Kv: 0,008

Amax: 0,748

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Beta: 0,200

SLV:

Ss: 1,200

Cc: 1,420

St: 1,000

Kh: 0,046

Kv: 0,023

Amax: 1,863

Beta: 0,240

SLC:

Ss: 1,200

Cc: 1,410

St: 1,000

Kh: 0,067

Kv: 0,034

Amax: 2,363

Beta: 0,280

Le coordinate espresse in questo file sono in ED50 Geostru

Coordinate WGS84 latitudine: 45.622221 longitudine: 10.020101

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12

M

ODELLO GEOLOGICO TECNICO

L’analisi critica dei risultati delle indagini in sito (sondaggi a carotaggio continuo, prove SPT, prove speditive) e le informazioni disponibili relative ad altre indagini eseguite nella zona ha permesso di identificare 3 unità geotecniche, individuate in corrispondenza delle verticali di sondaggio e correlate poi sull’area di interesse, al fine di ottenere un modello geotecnico del sottosuolo utile alla progettazione.

Considerando la dimensione e la tipologia di fondazioni a platea previste nel progetto, il modello geotecnico e i valori caratteristici dei parametri geotecnici sono stati valutati in base ad una stima ragionata e cautelativa del valore medio dei dati diretti misurati e attraverso analisi delle evidenze emerse durante le prove.

Di seguito vengono descritte le principali caratteristiche delle unità litotecniche identificate.

Unità 1: da 0 a 6.2 m da p.c.

L’unità comprende sia i terreni di riporto o di rimaneggiato antropico, sia i terreni naturali presenti al di sotto del p.c. fino a circa 6.2 m di profondità. Sotto i primi decimetri di materiale granulare di riporto, l’unità è costituita da terreni a supporto di matrice limoso argillosa con presenza, a volte abbondante e prevalente di ghiaia e sabbia. La natura e la granulometria del terreno non permettono di chiarire se il comportamento sia assimilabile a terreni francamente coesivi o granulari. Sono probabilmente materiali di transizione dove il drenaggio può essere parzialmente sfavorito dall’abbondante matrice fine, generalmente presente intorno al 35% ma poco plastica. Dalle informazioni indicative desunte durante la perforazione si tratta di comunque di materiali in cui la frazione granulometrica ghiaioso sabbiosa può contribuire positivamente alle caratteristiche geotecniche dell’argilla limosa.

Considerato l’esiguo numero di prove a disposizione ed essendo il materiale di dubbia interpretazione nel comportamento si è comunque optato per un approccio conservativo.

Ai fini della definizione dei parametri geotecnici drenati all’unità è stato assegnato un valore di Nspt equivalente pari a 13.

Unità 2: da 6.2 a 10 m da p.c.

L’unità comprende terreni naturali costituiti da ghiaie e sabbie limose e da conglomerato più o meno compatto che durante la perforazione è risultato essere piuttosto duro e di difficile penetrazione.

La prova SPT effettuata a -6.5 m da piano campagna è andata subito a rifiuto. Non sono quindi disponibili valori diretti di Nspt ma dalle informazioni desunte durante la perforazione si tratta nel

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complesso di materiali con caratteristiche geotecniche che appaiono buone per le finalità del progetto.

All’unità è stato assegnato un valore cautelativo di Nspt equivalente pari a 35.

Unità 3: a partire dai 10 m da p.c.

Si tratta di materiale compatto molto cementato. È stato possibile proseguire la perforazione con grande difficoltà per circa mezzo metro. Nel tratto investigato è stato riscontrato materiale conglomeratico frantumato e una porzione calcarea consistente.

Per le finalità del progetto è stato considerato come un orizzonte granulare molto denso fino alle profondità investigate.

All’unità è stato assegnato un valore di Nspt equivalente pari a 50.

Il modello geotecnico individuato ha permesso di definire valori caratteristici dei parametri geotecnici per le finalità del progetto a partire dai valori nominali analizzando criticamente:

- i risultati delle correlazioni empiriche tra NSPT, densità relativa (DR), angolo d’attrito efficace (ϕ’), modulo elastico (E);

- prove speditive in sito

- esame delle condizioni geologiche ed idrogeologiche del sito e evidenze emerse durante le prove;

I dati elaborati, pur fornendo valutazioni a carattere puntiforme, possono comunque essere indicativi in ragione delle caratteristiche di omogeneità litologica dei terreni presenti.

I parametri caratteristici drenati (densità relativa DR, angolo d’attrito efficace, coesione efficace), ottenuti per correlazione con i risultati delle prove SPT (Gibbs e Holtz; Terzaghi e Peck; Peck, Hanson e Thornburn, Schmertmann, Road Bridge Specification, Japanese National Railway, Sowers, Meyerhoff), sono stati ottenuti da una stima cautelativa del valore minimo dei dati misurati, considerando anche l’esigua disponibilità di dati, le percentuali di granulometrie fini e la difficoltà incontrate nella perforazione.

I terreni alla quota di imposta del manufatto possono considerarsi di transizione e cioè né francamente coesivi ne granulari; la coesione efficace è stata considerata diversa da zero (c' 0) per tenere in considerazione un minimo contributo delle frazioni più fini in condizioni di umidità non nulla.

Non essendo però disponibili informazioni dirette circa il suo contributo il parametro è stato attribuito mediante una ragionevole stima.

Non essendo disponibili informazioni dirette sufficientemente affidabili riguardo i parametri per condizioni non drenate, la coesione non drenata è stata stimata utilizzando un valore cautelativo delle prove speditive hand vane effettuate sulle porzioni di carotaggio investigato e dalla correlazione

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trascurabile percentuali di sabbie e ghiaie i valori del pocket penetrometer non sono stati considerati.

Nella tabella seguente si riassumono i parametri caratteristici di picco finali assegnati alle unità individuate.

Tabella 5 – Parametri caratteristici di picco

Unità SPT (kN/m3) Profondità m da p.c.

Densità relativa Dr

(%)

Coesione C’ (kPa)

E Modulo elastico (kg/cm2)

Cu

(kPa) Angolo di Attrito

' (°)

1 13 19 0-6.2 35 – 65 3 100 15 30

2 35 19 6.2-10 35 - 65 0 500 36

3 50 19.5 10-15 65 - 85 0 700 38

12.1

A

NALISI NEI CONFRONTI DELLA LIQUEFAZIONE

La verifica a liquefazione può essere omessa quando si manifesti almeno una delle seguenti circostanze:

1. eventi sismici attesi di magnitudo M inferiore a 5;

2. accelerazioni massime attese al piano campagna in assenza di manufatti (condizioni di campo libero) minori di 0,1 g;

3. profondità media stagionale della falda superiore a 15 m dal piano campagna, per piano campagna sub-orizzontale e strutture con fondazioni superficiali;

4. depositi costituiti da sabbie pulite con resistenza penetrometrica normalizzata* (N1)60 > 30 oppure qc1N > 180, dove (N1)60 è il valore della resistenza determinata in prove penetrometriche dinamiche (Standard Penetration Test) normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kPa, e qc1N è il valore della resistenza determinata in prove penetrometriche statiche (Cone Penetration Test) normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kPa.

Nel nostro caso i depositi presenti all'interno dell'area non rientrano tra quelli suscettibili di fenomeni liquefattivi e pertanto la verifica può essere omessa.

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13

C

ONCLUSIONI

In conclusione, con riferimento sia ai rilievi effettuati, alle analisi e alle prove in sito condotte sia alla tipologia dell’intervento proposto è possibile trarre le seguenti considerazioni:

All’interno del contesto dell’opera non sono emersi vincoli particolari rispetto a quanto contenuto nel vigente PGT del Comune di Corte Franca e nel PAI (Piano per l’assetto Idrogeologico).

Le letture piezometriche effettuate durante le attività di indagine hanno evidenziato l’assenza della falda freatica fino alle profondità investigate ma non si esclude la possibilità di orizzonti sospesi con venute di acque.

Le condizioni di drenaggio dei materiali sono generalmente scarse e discontinue in ragione della percentuale di granulometrie fine in superficie e della presenza di orizzonti anche cementati più in profondità.

Con le previsioni di progetto e i piani di imposta delle fondazioni a circa -4.5 m da attuale p.c. non si prevedono comunque interferenze significative falda ma in fase di progetto è opportuno considerarne la possibile presenza.

Nel volume significativo delle opere ci troviamo in ambiti caratterizzati in superficie e nella zona di imposta delle fondazioni da terreni che possono definirsi di transizione e cioè non francamente granulari ma neppure coesivi. La presenza di materiali granulari ha impedito il prelievo di campioni indisturbati. L’analisi di laboratorio indica comunque un comportamento non plastico per le granulometrie più fini e suggerisce una tendenza ad un comportamento prevalente di tipo drenato dovuta all’elevata percentuale in peso di frazioni granulari.

A partire da 6.2 metri sono stati rinvenuti terreni più francamente granulari costituiti da ghiaie e sabbie limose debolmente ciottolose che localmente sono apparse cementate. Sotto i 10 m poi il grado di cementazione è notevolmente cresciuto fino a supporre la presenza del substrato roccioso calcareo della Formazione di Concesio, affiorante poco a sud della zona di interesse. Le operazioni di carotaggio hanno incontrato non poche difficoltà nella perforazione sia per la durezza dei clasti sia per la generale cementazione.

Al momento non sono disponibili le azioni di progetto ma si ritiene che le opere come quelle previste inducano stati tensionali all’interno del sottosuolo non dissimili (se non addirittura negative) da quelle originarie.

Il carico complessivo che già insiste sul terreno e il volume di materiale che sarà sbancato per lasciare posto al monolite, in via preliminare fanno ritenere che le fondazioni possono essere definite

“compensate” in quanto il carico aggiuntivo previsto dovuto alle strutture va quasi a compensare e/o a sostituire completamente lo scarico litostatico dovuto agli sbancamenti.

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esercizio dell’opera. Si suggerisce comunque nelle successive fasi progettuali di procedere a verifiche anche in condizioni non drenate.

Tenendo in considerazione che le fondazioni a platea del sottopasso si imposteranno a quote non inferiori a –4.5 m dal p.c. e che la messa in opera avverrà attraverso l’infissione a spinta diretta del monolite sotto l’asse ferroviario con l’ausilio di un rostro frontale, non si prevedono significative azioni di scarico del terreno alla quota di imposta delle fondazioni durante la messa in opera.

Si consiglia comunque di verificare anche possibili spinte al sollevamento nelle condizioni più critiche con tavola d’acqua sospesa coincidente al p.c.

Considerando quanto appena detto, si ritiene, in via preliminare, che i cedimenti saranno in prevalenza immediati e di entità trascurabile in relazione alla tipologia di opere in progetto ma la natura anche a supporto di matrice parzialmente coesiva dei primi due metri sotto il piano di imposta del monolite potrebbero implicare anche cedimenti di consolidazione.

Tali aspetti andranno comunque verificati nelle successive fasi progettuali congiuntamente alla stabilità delle scarpate a tergo dei muri e la stabilità dei fronti di scavo stessi.

A tergo delle murature andrà previsto un setto drenante, di larghezza pari ad almeno 50 cm., che favorisca il deflusso delle acque di ruscellamento verso appositi pozzetti che, viste le caratteristiche di permeabilità potranno essere completamente disperdenti o collegati alla rete fognaria. In caso di importanti venute d'acqua si raccomanda l'impiego di tubazione microfessurata al piede del setto drenante;

Dalle analisi di approfondimento eseguite il terreno presente in sito può essere assimilabile ad un suolo di categoria “B” in condizioni topografiche “T1”.

In base a quanto rilevato nell’ambito del presente studio e quantificato mediante i dati ricavati dalle indagini geognostiche e sismiche svolte, è possibile esprimere un giudizio tecnico positivo di fattibilità geologica-sismica.

Dott. Geol. Luca Siena

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ALLEGATO 1:

I NDAGINE G EOGNOSTICA

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(39)
(40)

dati esempio 1

2

3

4

5

3,0

6,0

13,0

27,5

34,5

339,0

440,0

468,0

494,0

582,0

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