ROMA 29.05.2015
Corso di Aggiornamento Professionale
Centro Tecnico Federale delle Bocce Via Fiume Bianco
ASPETTI relativi
alLa liquefazione dei terreni
IL FENOMENO DELLA LIQUEFAZIONE
LA STIMA DELLA liquefacibilita DALLE PROVE IN SITO Effetti suGLI EDIFICI
Mitigazione deL Rischio
Alberto Bruschi
albertobruschi2@virgilio.it
INTRODUZIONE
Un sisma è un movimento brusco della crosta terrestre indotto dalla rottura di un piano di faglia ad una certa profondità (epicentro)
La magnitudine è la quantità di energia liberata nell’ipocentro del sisma, cioè là dove si sviluppa l’attrito fra le rocce che si spostano
reciprocamente
La scala Richter misura la magnitudine mentre la scala Mercalli indica la quantità di danno prodotta in superficie.
INTRODUZIONE
L’intensità del sisma si amplifica in funzione della distanza della sorgente e della litologia dei terreni attraversati dalle onde generate
INTRODUZIONE
L’intensità del sisma si amplifica in funzione della distanza della sorgente e della litologia dei terreni attraversati dalle onde generate
• Le vibrazioni indotte da un sisma portano a numerosi fenomeni di risposta sul terreno quali crolli, frane, scivolamenti, cedimenti, liquefazione
• Le vibrazioni cicliche indotte portano nei terreni sabbiosi saturi ad un aumento della pressione interstiziale nei pori; lo sviluppo della pressione nei pori diminuisce la resistenza al taglio del terreno fino a, nei casi estremi, fluidificarlo
• Idealizzando la situazione:
= s’ tan (f) = (s – u) tan(f)
= 0 per u ≈ s
= collasso
• Gli esperimenti con la tavola vibrante
Da Lombardi e Bahattachariya (2013)
• Nella realtà:
• Nella realtà:
Accelerazione al suolo
Accelerazione a – 7,5m
Sviluppo della pressione interstiziale
Superstition Hill - 1987
TIPOLOGIE del FENOMENO
Condizioni di campo libero (free field) Piano campagna: orizzontale
Sforzi di taglio statici preesistenti: assenti Stato tensionale: s
v> 0 s
h> 0
iniziale= 0 Dopo la scossa:
residua>
inizialeLIQUEFAZIONE CICLICA
Deformazioni di modesta entità Fessurazioni
Espulsioni di sabbia e acqua Vulcanelli di sabbia (sand boils)
TIPOLOGIE del FENOMENO
Condizioni di near field
Piano campagna: orizzontale con strutture adiacenti o debole acclività
Sforzi di taglio statici preesistenti: presenti (deboli) Stato tensionale: s
v> 0 s
h> 0
iniziale> 0
Dopo la scossa:
residua>
inizialeMOBILITA’ CICLICA
Cedimenti differenziali (near field)
Lateral spreading
(debole acclività o condizione parietale)
TIPOLOGIE del FENOMENO
Condizioni di near field
Piano campagna: orizzontale con strutture adiacenti o forte acclività
Sforzi di taglio statici preesistenti: presenti (elevati) Stato tensionale: s
v> 0 s
h> 0
iniziale> 0
Dopo la scossa:
residua<
inizialeFLUIDIFICAZIONE
Conseguenze catastrofiche Perdita capacità portante (near field)
Frane
Le manifestazioni principali
• crateri e vulcanelli, fuoriuscite di acqua e sabbia
• rotture del terreno
• abbassamenti e sollevamenti del terreno
• movimenti laterali del terreno (lateral spreading)
• cedimenti e perdità di capacità portante delle fondazioni
• movimenti di masse fluidificate
• collasso di pendii naturali ed artificiali
• galleggiamento di opere sotterranee
• collasso di opere di sostegno
Nei centri abitati i danni più comuni sono dovuti alle fuoriuscite di acqua e sabbia e al lateral spreading
AB
Le manifestazioni principali in un centro abitato
Le manifestazione superficiali
Abbassamenti e sollevamenti del terreno
AB
