COMUNE DI BOLLATE
(Provincia di Milano)
CONTRATTO DI QUARTIERE DI VIA TURATI
INDAGINE GEOGNOSTICA
ai sensi del DM 14/01/2008
RELAZIONE GEOLOGICO-TECNICA
Milano, maggio 2012
STUDIO IDROGEOTECNICO
APPLICATO S.a.s.
Dott. Ghezzi Efrem & C.
Bastioni di Porta Volta 7 - 20121 Milano
tel. 02/659.78.57 - fax 02/655.10.40
e-mail: [email protected]
www.studioidrogeotecnico.com
RELAZIONE GEOLOGICO TECNICA
CONTRATTO DI QUARTIERE DI VIA TURATI
COMUNE DI BOLLATE (MI)
COMUNE DI BOLLATE
(Provincia di Milano)
CONTRATTO DI QUARTIERE DI VIA TURATI
INDAGINE GEOGNOSTICA
ai sensi del DM 14/01/2008
RELAZIONE GEOLOGICO-TECNICA
Sommario
1.
PREMESSA ........................................................................................................... 3
1.1.
2.
INQUADRAMENTO GEOLOGICO, GEOMORFOLOGICO ED IDROGEOLOGICO ..... 4
2.1.
2.2
2.3
3.
RIFERIMENTI NORMATIVI E BIBLIOGRAFICI ................................................................... 3
GEOLOGIA E GEOMORFOLOGIA .................................................................................. 4
UNITÀ IDROGEOLOGICHE DI SOTTOSUOLO.................................................................... 4
PIEZOMETRIA DELL’ACQUIFERO SUPERIORE E RELATIVE ESCURSIONI .................................... 6
RELAZIONE GEOLOGICO-TECNICA ..................................................................... 9
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.
METODOLOGIA DI ESECUZIONE DELLE INDAGINI ............................................................. 9
DESCRIZIONE DEL CANTIERE ...................................................................................10
CONDIZIONI IDROGEOLOGICHE ................................................................................10
CARATTERIZZAZIONE GEOLOGICO-TECNICA DEI TERRENI .................................................11
PROGETTO .........................................................................................................12
CALCOLO DELLA RESISTENZA DI PROGETTO..................................................................13
CALCOLO DEI CEDIMENTI .......................................................................................14
COEFFICIENTE DI REAZIONE DEL SOTTOFONDO DI WINKLER.............................................16
ANALISI DELLE AZIONI SISMICHE ..............................................................................17
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1
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Allegati
1
2
3
4
Ubicazione delle prove penetrometriche (foto)
Ubicazione delle prove penetrometriche (aerofotogrammetrico) – scala 1:1.000
Grafici delle prove penetrometriche
“Stato di progetto – Piante, Planimetria, Prospetti, Sezione, Viste
Tridimensionali” – Sagnelli Associati maggio - 2012
Tavole
1
Inquadramento idrogeologico – scala 1:10.000
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2
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1.
COMUNE DI BOLLATE (MI)
PREMESSA
L’Amministrazione Comunale di Bollate ha affidato allo Studio Idrogeotecnico
Applicato s.a.s. l’incarico per l’effettuazione di un’indagine geognostica ai sensi
del D.M. 14/01/2008 a supporto del progetto di un nuovo edificio pubblico nel
Quartiere di Via Turati in comune di Bollate.
La presente relazione tecnica, oltre a contenere la descrizione del contesto
idrogeologico in cui si inserisce l’area di intervento, illustra le indagini effettuate
ed i risultati conseguiti in ordine alle caratteristiche geotecniche dei terreni di
futura fondazione.
1.1.
RIFERIMENTI NORMATIVI E BIBLIOGRAFICI
Normative e raccomandazioni
•
•
Norme Tecniche per le Costruzioni - 14 Gennaio 2008.
Circolare LL.PP. 617 - 2009
Riferimenti bibliografici
•
•
•
•
Skempton A.W. (1986). “Standard Penetration Test Procedures and Effects in
Situ Sands of Overburden Pressure, Relative Density, Particle Size, Ageing and
Overconsolidation” Géotechnique 36, n°2.
Cestelli Guidi C. (1980). “Geotecnica e Tecnica delle Fondazioni”. Settima
Edizione, Hoepli. Vol. 2, pp. 144-188.
Cestari F. (1990). “Prove Geotecniche in Sito”. Geo-Graph. Pp. 207-284.
R. Lancellotta (1993).”Geotecnica”. Zanichelli.
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2. INQUADRAMENTO
IDROGEOLOGICO1
2.1.
GEOLOGICO,
GEOMORFOLOGICO
ED
GEOLOGIA E GEOMORFOLOGIA
L’area di studio, caratterizzata da una morfologia subpianeggiante con quote
digradanti verso Sud, è ubicata nel settore centro-meridionale del territorio
comunale all’interno del tessuto urbano.
Il reticolo idrografico del territorio è costituito principalmente dal T. Nirone, dal
T. Guisa, dal T. Pudica e dal T. Garbogera. Il settore nord-occidentale del
comune è interessato dalla presenza del Canale Scolmatore delle Piene di Nord
Ovest e da una serie di canali irrigui secondari e terziari.
L’assetto morfologico del territorio è costituito da estese piane fluvioglaciali di
età quaternaria, sulle quali insiste la maggior parte del territorio comunale. La
zona di interesse si colloca all’interno dell’area di affioramento dell’Allogruppo
di Besnate – Unità di Bollate (Pleistocene medio – superiore).
L’unità di Bollate è formata da depositi fluvioglaciali costituiti da ghiaie
poligeniche a supporto clastico e di matrice sabbiosa, con coperture e/o
intercalazioni limose; il colore della matrice rientra nella pagina 10YR delle
Munsell Soil Color Charts. Il profilo di alterazione risulta poco evoluto. Possono
essere presenti in superficie e con spessori massimi sino a 7 m dei depositi fini
coesivi aventi discreta continuità areale.
2.2
UNITÀ IDROGEOLOGICHE DI SOTTOSUOLO
Sulla base delle caratteristiche litologiche dedotte dalle stratigrafie dei pozzi
dell’area e in riferimento alla suddivisione stratigrafica del sottosuolo della
Pianura Lombarda, come dedotta dalla pubblicazione da parte di ENI Divisione
Agip - Regione Lombardia (2002), si riconoscono nel sottosuolo tre principali
unità idrogeologiche, distinguibili per la loro omogeneità di costituzione e di
continuità orizzontale e verticale.
La loro distribuzione è sintetizzata nelle sezioni idrogeologiche di Tav. 1
passanti per alcuni pozzi pubblici e privati del territorio, secondo le tracce
riportate nella stessa tavola. In esse le unità idrogeologiche si succedono, dalla
più superficiale alla più profonda, secondo il seguente schema:
1
Estratto dallo studio “Componente geologica, idrogeologica e sismica del Piano di Governo del
Territorio ai sensi della L.R. 12/05 e secondo i criteri della D.G.R. n. 8/7374/08”, redatto dallo
scrivente nell’ottobre 2008 ed aggiornato nel Novembre 2010.
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A - Gruppo Acquifero A: è presente con continuità in tutto il territorio
esaminato ed è costituito da depositi in facies fluviale di tipo braided ad
alta energia. Litologicamente è composto prevalentemente da sedimenti
grossolani ghiaioso-sabbiosi a matrice sabbiosa medio grossolana con
subordinati intervalli sabbiosi da medi a molto grossolani, ad elevata
porosità e permeabilità; localmente sono presenti livelli di spessore
decimetrico di argille e argille limose e orizzonti costituiti da ghiaie
cementate e conglomerati.
Lo spessore varia da un minimo di 26-30 m sino a un massimo di 40-45 m
e il suo limite inferiore è posto in corrispondenza dei primi livelli argillosi
realmente continui.
L’unità, congiuntamente alla seguente unità del Gruppo Acquifero B, è sede
dell’acquifero principale di tipo libero o localmente semiconfinato,
caratterizzato da soggiacenze intorno ai 20-30 m da piano campagna, ed è
tradizionalmente captata dai pozzi di captazione a scopo idropotabile di
vecchia realizzazione e da pozzi privati.
B - Gruppo Acquifero B: è presente con continuità in tutto il territorio
esaminato ed è costituita da depositi in facies fluviale di tipo braided.
Litologicamente è composta prevalentemente da sedimenti grossolani
rappresentati da sabbie medio-grossolane, sabbie ciottolose e ghiaie a
matrice sabbiosa ad elevata porosità e permeabilità; verso il basso
diminuisce la granulometria dei sedimenti e diventano più frequenti gli
orizzonti cementati (arenarie e conglomerati) e i livelli di sedimenti fini
argilloso-limosi.
Lo spessore complessivo si attesta su una media di circa 45 m con valori
minimi intorno ai 35 m e massimi di 55 m.
L’unità, congiuntamente alla precedente Unità A, è sede dell’acquifero
principale di tipo libero o localmente semiconfinato, tradizionalmente
captato dai pozzi di captazione a scopo idropotabile di vecchia realizzazione
e da pozzi privati.
C - Gruppo Acquifero C: è presente con continuità in tutto il territorio
esaminato ed è costituito da depositi in facies continentale/transizionale
deltizia. Litologicamente è costituito da sabbie da fini a medie e argille
limose con orizzonti torbosi a cui si intercalano livelli ghiaioso-sabbiosi a
maggiore permeabilità. Lo spessore complessivo è sconosciuto in quanto il
limite inferiore non è stato raggiunto dalle perforazioni dei pozzi più
profondi presenti nell’area.
Nei livelli permeabili sono presenti acquiferi intermedi e profondi, di tipo
confinato, la cui vulnerabilità è mitigata dalla presenza a tetto di strati
argillosi arealmente continui, ma non sono da escludere collegamenti ed
alimentazione da parte dell’acquifero libero superiore ad alta vulnerabilità.
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Gli acquiferi dell’unità vengono captati singolarmente solo dal pozzo 15/2 di
Via Attimo (cod. 0150270160). I restanti pozzi pubblici captano gli acquiferi
miscelati delle unità idrogeologiche riconosciute.
2.3
PIEZOMETRIA DELL’ACQUIFERO SUPERIORE E RELATIVE ESCURSIONI
La morfologia della superficie piezometrica della falda superiore fa riferimento
alle elaborazioni effettuate dalla Provincia di Milano dei dati di livello al
settembre 2010 dei pozzi di monitoraggio della rete di controllo provinciale2
(Tav. 1).
Nell’area in esame, la morfologia della superficie piezometrica evidenzia una
falda radiale debolmente convergente; le componenti del flusso idrico
sotterraneo sono orientate NW-SE e le quote piezometriche decrescono da
circa 140 a 126 m s.l.m. da NW a SE con un gradiente idraulico medio variabile
tra il 3 e il 6‰.
--La dinamica nel tempo delle variazioni della superficie piezometrica è illustrata
dai grafici di Fig. 1 e Fig. 2 ottenuti dalle misure di livello effettuate a cadenza
mensile dal CAP di Milano sui pozzi 1 (cod. 0150270001) e 3 (cod.
0150270003) di Bollate.
2
Dati Sistema Informativo Falda (SIF) della Provincia di Milano
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ANDAMENTO DELLE QUOTE PIEZOMETRICHE
quota piezometrica (m s.l.m.)
Bollate (MI) - pozzo CAP 001 - q.ta rif. 152.01 m s.l.m.
137
137
136
136
135
135
134
134
133
133
132
132
131
131
130
130
129
129
128
128
127
127
126
126
125
125
124
124
123
123
73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11
Fonte dati
Amiacque S.r.l. - Milano
anni
Figura 1 – Andamento delle quote piezometriche (Bollate CAP 001)
Elaborazioni dati
Studio Idrogeotecnico
Applicato S.a.s. - Milano
quota piezometrica (m s.l.m.)
ANDAMENTO DELLE QUOTE PIEZOMETRICHE
Bollate (MI) - pozzo CAP 003 - q.ta rif. 160.84 m s.l.m.
142
142
141
141
140
140
139
139
138
138
137
137
136
136
135
135
134
134
133
133
132
132
131
131
130
130
129
129
128
128
127
127
73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11
Fonte dati
Amiacque S.r.l. - Milano
anni
Figura 2 - Andamento delle quote piezometriche (Bollate CAP 003)
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Elaborazioni dati
Studio Idrogeotecnico
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Come è possibile osservare, la superficie piezometrica subisce considerevoli
variazioni nel tempo, con cicli sia a scala annuale che pluriennale.
Durante il periodo investigato (1973÷2011) si registra un massimo
piezometrico relativo all'anno 1980 che ha interessato l’intera pianura milanese
fin dal 1978 e causato dalle abbondanti precipitazioni verificatesi nel 19761977.
Dopo il 1980 si registra una generale tendenza all'abbassamento delle quote
piezometriche che evidenzia l’instaurarsi di un periodo di magra che ha avuto il
suo apice nel mese di maggio 1992 in cui la falda raggiunge la profondità di
28.2 m nel pozzo CAP 001 e di 32.6 m nel pozzo CAP 003, con
approfondimento piezometrico rispetto al 1980 pari a circa 13 m.
Dalla seconda metà del 1992, a seguito di un moderato aumento delle
precipitazioni medie, si assiste ad un sensibile recupero delle quote
piezometriche medie; l’andamento successivo evidenzia un moderato
decremento delle quote piezometriche tra il 1997 e il giugno 2000 (circa 4 m),
interrotto dall’innalzamento piezometrico conseguente agli eventi alluvionali
dell’ottobre 2000 (picco relativo nel maggio/giugno 2001) e del novembre
2002. . I valori del livello piezometrico ritornano ad essere simili a quelli
registrati nei primi anni ’80.
Le rilevazioni relative al periodo successivo (2001-2005) evidenziano trend di
stabilità (pozzo 1) o crescita (pozzo 3) dei massimi piezometrici, seguiti, a
partire dalla seconda metà / fine 2005, da un nuovo abbassamento dei livelli di
falda registrato sino al marzo / giugno 2008, dovuto alle scarse precipitazioni
che hanno caratterizzato il regime pluviometrico del triennio 2005-2008. Le
misure successive (disponibili fino a marzo 2011) mostrano una tendenza alla
crescita del di circa 5/7 m rispetto al minimo relativo sopradecritto, in relazione
ad un aumento della piovosità.
L’andamento descritto, conforme al generale comportamento dell’alta pianura
milanese, risulta quindi influenzato da cicli naturali e periodici di ricarica,
rispetto all’entità dei prelievi in atto sul territorio, generalmente stazionari o in
lieve aumento; all'interno di ogni singolo anno si nota un massimo estivo e un
minimo invernale in relazione ai cicli stagionali delle precipitazioni.
Alla scala del sito, la soggiacenza della falda si colloca attualmente a circa 12 m
circa dal piano campagna.
La soggiacenza attuale e di lungo periodo e’ tale da garantire da interferenze
fra scavi edilizi e falda (un solo piano interrato) sia nella fase di cantiere che di
esercizio (fondazioni e reti fognarie, volumi interrati).
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3. RELAZIONE GEOLOGICO-TECNICA
L’indagine geognostica, svolta in ottemperanza a quanto previsto dalla
normativa del D.M. 14/01/2008, è stata finalizzata principalmente alla
definizione delle caratteristiche stratigrafiche e geotecniche e sismiche dei
terreni di fondazione; l’obiettivo è stato quello di verificare la relazione Rd >
Ed, come indicato nelle NTC2008 2.3, allo scopo di ottenere la corretta scelta,
impostazione e dimensionamento delle opere fondazionali.
Al fine di ottenere i parametri necessari per la caratterizzazione geotecnica dei
terreni di fondazione delle opere in progetto, è stata condotta una specifica
campagna di indagini in sito, consistenti in 4 prove penetrometriche dinamiche
continue SCPT svolte in data 8 maggio 2012.
3.1.
METODOLOGIA DI ESECUZIONE DELLE INDAGINI
La prova penetrometrica standard (Standard Cone Penetration Test) consiste
nel misurare il numero di colpi necessario ad infiggere per 30 cm nel terreno
una punta conica collegata alla superficie da una batteria di aste.
Le misure vengono fatte senza soluzione di continuità a partire da piano
campagna: ogni 30 cm di profondità si rileva perciò un valore del numero di
colpi necessario all’infissione.
Caratteristiche tecniche:
altezza di caduta della mazza: 75 cm; peso della mazza: 73 kg
punta conica: conicità 60°, φ = 51 mm; aste: φ =34 mm
Il risultato viene dato in forma di grafico, con una linea rappresentante la
resistenza che il terreno ha opposto alla penetrazione alla punta (RP).
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Figura 3 – Esecuzione delle prove penetrometriche
3.2.
DESCRIZIONE DEL CANTIERE
Il piano di inizio delle indagini coincide col piano della sede stradale di Piazza
della Resistenza.
Le prove penetrometriche sono state spinte fino a 9 metri di profondità dal
piano di inizio indagini, sufficienti alle esigenze di progetto.
Le quote sui grafici di penetrazione sono riferite al piano di inizio
delle indagini e non allo “zero” di progetto.
3.3.
CONDIZIONI IDROGEOLOGICHE
Durante l’esecuzione delle prove non è stato possibile rilevare il livello della
falda, che in questa zona si attesta ad una profondità maggiore di quella di
indagine penetrometrica.
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3.4.
CARATTERIZZAZIONE GEOLOGICO-TECNICA DEI TERRENI
Le prove effettuate hanno rilevato un andamento confrontabile: dal piano di
inizio indagini a circa – 4,5 metri, il terreno è costituito da sabbia limosa e
argillosa debolmente ghiaiosa, avente un grado di addensamento scarso; da
tale profondità al termine delle prove, il terreno passa a ghiaia e sabbia, con
grado di addensamento medio.
I parametri geotecnici indicati nel seguito sono stati ottenuti indirettamente,
mediante correlazioni empiriche, a partire dai risultati delle prove
penetrometriche.
I valori adottati come rappresentativi delle caratteristiche geotecniche dei
terreni investigati sono quelli consigliati da diversi Autori (Peck, Hanson e
Thornburn, 1953; K. Terzaghi e R.B. Peck, 1976; G. Sanglerat, 1979; J.E.
Bowles, 1982) e sono stati definiti in modo moderatamente cautelativo.
I valori di resistenza alla penetrazione dinamica ricavati dalle prove in sito sono
stati normalizzati in funzione della profondità, del tipo di attrezzatura utilizzata
e della caratteristiche granulometriche generali dei terreni, secondo la seguente
equazione:
N’(60) = NSPT × 1.08 × Cr × Cd × Cn
dove: N’(60)
Cr
Cd
Cn
1.08
=
=
=
=
=
valore di resistenza normalizzato
fattore di correzione funzione della profondità
fattore di correzione funzione del diametro del foro
fattore di correzione funzione della granulometria del
terreno
valore di correzione funzione delle caratteristiche di
restituzione dell’energia sviluppata dall’attrezzatura
La stima del valore della densità relativa (Dr) è stata eseguita secondo le
equazioni proposte da Skempton (1986):
Dr≅
N60
60
La valutazione del valore dell’angolo d’attrito mobilizzabile, in termini di sforzi
efficaci, è stata effettuata sulla base delle correlazioni proposte da
Shmertmann, 1977.
Sono state quindi riconosciute due unità geotecniche, suddivise per spessore e
aventi le seguenti caratteristiche meccaniche:
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•
Fino a circa – 4,5 m dal piano strada
NSPT = 6
Φ = 27°
γ = 17 kN/m3
Dr = 20 %
•
Da circa – 4,5 m al termine delle prove
NSPT = 20
Φ = 33°
γ = 19 kN/m3
NSPT = numero colpi/30 cm;
= angolo di attrito del materiale;
= peso di volume
= densità relativa
N.B.:
Φ
γ
Dr
Dr = 50 %
Secondo quanto disposto dalle Norme Tecniche, tali parametri meccanici
devono essere trattati in maniera statistica, adottando valori a cui sia associata
una probabilità di superamento non superiore a 5% (2.3 – NTC2008),
ottenendo parametri definiti “caratteristici”. Nel nostro caso appare giustificato
il riferimento a valori medi, vista la confrontabilità delle prove.
profondità
Φnominale (da prove)
Φk (caratteristico)
0 m – 4,5 m
27°
27°
4,5 m – termine prove
33°
33°
3.5.
PROGETTO
L’intervento prevede la realizzazione di nuovo edificio pubblico, costituito da un
parziale piano interrato e due piani fuori terra, così come rappresentato nella
tavola riportata in Allegato 4 ricavata dal progetto a firma di Sagnelli Associati
– Milano (maggio 2012).
Le quote di imposta delle fondazioni, considerate dirette continue, risulteranno
poste a due quote diverse, a – 1,5 metri e a – 3,5 metri dal piano stradale.
I carichi, allo stato limite ultimo, saranno compresi tra 20 e 30 tonnellate a
metro lineare.
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3.6.
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CALCOLO DELLA RESISTENZA DI PROGETTO
Per il calcolo della resistenza di progetto Rd, la normativa impone l’utilizzo di
coefficienti parziali riduttivi, da applicare ai valori caratteristici dei parametri
meccanici del terreno, secondo due approcci (6.4.2.1 – NTC2008).
Le verifiche devono essere effettuate nei confronti dei seguenti stati limite:
SLU di tipo geotecnico (GEO) e SLU di tipo strutturale (STR), accertando che la
condizione Ed ≤ Rd, dove Ed è il valore di progetto dell’azione e Rd è il valore
di progetto della resistenza del sistema geotecnico.
La verifica della suddetta condizione deve essere effettuata impiegando diverse
combinazioni di gruppi di coefficienti parziali, rispettivamente definiti per le
azioni (A1 e A2), per i parametri geotecnici (M1 e M2) e per le resistenze (R1,
R2 e R3).
I diversi gruppi di coefficienti di sicurezza parziali sono scelti nell’ambito di due
approcci progettuali distinti e alternativi.
Si è scelto di utilizzare l’approccio 2, dove è prevista un’unica combinazione di
gruppi di coefficienti, da adottare sia nelle verifiche strutturali sia nelle verifiche
geotecniche.
Approccio 2: (azioni A1 + materiali M1 + resistenze R3)
I coefficienti parziali dei parametri di resistenza del terreno (M) sono unitari
e la resistenza globale del sistema (R) è ridotta tramite il coefficiente del
gruppo R3, pari a 2,3.
Una volta conosciuti ed elaborati i parametri geotecnici, calcoliamo la resistenza
di progetto; la valutazione è eseguita sulla base dell’equazione proposta da
Brinch-Hansen (1970); l’equazione adottata, nella sua forma più generale, è la
seguente:
Rk = 0.5 γ B Nγ sγ dγ + c Nc sc dc + q Nq sq dq
dove:
Rk
[kPa]
= resistenza allo stato limite ultimo;
γ
[kN/mc]
= peso di volume;
B
[m]
= larghezza della fondazione;
c
[kPa]
= coesione;
q
[kPa]
= γ × D = sovraccarico dovuto al rinterro;
D
[m]
= profondità di incasso della fondazione;
Nγ, Nc, Nq [-]
= fattori di capacità portante;
Sγ sc, sq
= fattori forma;
[-]
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dγ, dc, dq [-]
= fattori profondità.
Alle quota di imposta considerate i risultati ottenuto sono:
p.p.f. a – 1,5 metri Æ Approccio 2: Rk = 322 kPa
p.p.f. a – 3,5 metri Æ Approccio 2: Rk = 483 kPa
Per il calcolo del valore di progetto della resistenza del sistema geotecnico,
l’approccio impone il coefficiente parziale R3 = 2,3
ne consegue che la resistenza di progetto Rd che non deve essere superata
dalle azioni di progetto Ed è:
p.p.f. a – 1,5 metri: Approccio 2: Rd = 140 kPa (>Ed)
p.p.f. a – 3,5 metri: Approccio 2: Rd = 210 kPa (>Ed)
Per il calcolo dei cedimenti, prendiamo in considerazione il carico di esercizio
(Stato Limite di Esercizio), ovvero considerando le azioni non amplificate dai
coefficienti A1. Dividiamo quindi il valore di progetto Rd per il valore medio dei
coefficienti di amplificazione delle azioni (A1), che, nel caso dell’approccio
considerato, possiamo quantificare in 1,4. Verificheremo quindi i cedimenti per
una pressione sul terreno da parte della fondazione pari a circa
p.p.f. a – 1,5 metri Æ100 kPa (=SLE)
p.p.f. a – 3,5 metri Æ150 kPa (=SLE)
3.7.
CALCOLO DEI CEDIMENTI
Per il calcolo dei cedimenti utilizziamo il metodo di Burland & Burbidge, basato
su un’analisi statistica di oltre 200 casi reali, comprendenti fondazioni di
dimensioni variabili tra 0.8 e 135 m. L’espressione per il calcolo dei cedimenti è
la seguente:
I


s = f s ⋅ f H ⋅ f t ⋅ σ vo' ⋅ B 0.7 ⋅ C + q ' − σ vo' ⋅ B 0.7 ⋅ I C  ,
3


(
)
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14
RELAZIONE GEOLOGICO TECNICA
COMUNE DI BOLLATE (MI)
CONTRATTO DI QUARTIERE DI VIA TURATI
dove:
q’
σ
= pressione efficace lorda (kPa),
= tensione verticale efficace agente alla quota di imposta della
fondazione (kPa),
= larghezza della fondazione (m),
= indice di compressibilità,
fH, ft = fattori correttivi che tengono conto rispettivamente della
forma, della spessore dello strato compressibile e della
componente viscosa dei cedimenti.
'
vo
B
Ic
fs,
I valori dei cedimenti forniti dall’equazione sopra esposta sono espressi in mm.
Il valore medio di Ic è dato da:
IC =
1.706
,
N 1AV.4
dove NAV rappresenta la media dei valori NSPT all’interno di una profondità
significativa, zi, deducibile da dati tabulati da Burland & Burbidge (1984) e
reperibili in letteratura tecnica.
Se lo strato compressibile ha uno spessore H inferiore ai valori di zi,
nell’equazione per il calcolo del cedimento se ne tiene conto tramite il fattore fH
dalla seguente relazione:
fH =
H
zi

H
⋅  2 −  .
zi 

Il fattore di forma fs è dato da:
2
 1.25 ⋅ L / B 
fs = 
 .
 L / B + 0.25 
Infine, il fattore correttivo ft, è dato da:
t

f t = 1 + R3 + R ⋅ log  ,
3

in cui
t= tempo espresso in anni (≥3);
R3= costante pari a 0,3 nel caso di carichi statici.
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15
RELAZIONE GEOLOGICO TECNICA
COMUNE DI BOLLATE (MI)
CONTRATTO DI QUARTIERE DI VIA TURATI
p.p.f. a – 1,5 metri
Pressione: 100 kPa (SLE), Quota di
imposta: - 1,5 m, Carico = 30 t/ml
Pressione: 100 kPa (SLE), Quota di
imposta: - 1,5 m, Carico = 20 t/ml
p.p.f. a – 3,5 metri
Pressione: 150 kPa (SLE), Quota di
imposta: - 3,5 m, Carico = 30 t/ml
Pressione: 150 kPa (SLE), Quota di
imposta: - 3,5 m, Carico = 20 t/ml
3.8.
Tempo, 0 sec
Tempo, 10 anni
si= 15 mm
st= 22 mm
si= 10 mm
st= 15 mm
Tempo, 0 sec
Tempo, 10 anni
si= 11 mm
st= 17 mm
si= 7 mm
st= 10 mm
COEFFICIENTE DI REAZIONE DEL SOTTOFONDO DI WINKLER
Il valore del coefficiente di Winkler è il parametro che permette di determinare
la rigidezza di una fondazione; viene calcolato con il metodo di Vesic che lega il
coefficiente ai cedimenti (immediati) della fondazione ed al carico allo SLU.
L’espressione generale adottata per il calcolo è la seguente:
Kw = RD × C
Dove C è un coefficiente adimensionale inversamente proporzionale al valore di
cedimento.
Con le pressioni ammissibili ottenute, associate ai rispettivi cedimenti,
otteniamo i seguenti valori:
p.p.f. a – 1,5 metri
CARICO (t/ml)
30
20
PRESSIONE (kPa
140
140
CEDIMENTI
COEFF. DI WINKLER
15/22
10/15
9800
14700
CEDIMENTI
COEFF. DI WINKLER
11/17
7/10
19950
31500
3
p.p.f. a – 3,5 metri
CARICO (t/ml)
30
20
PRESSIONE (kPa
210
210
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3
16
RELAZIONE GEOLOGICO TECNICA
COMUNE DI BOLLATE (MI)
CONTRATTO DI QUARTIERE DI VIA TURATI
3.9.
ANALISI DELLE AZIONI SISMICHE
Il Decreto Ministeriale del 14 Gennaio 2008 “Norme Tecniche per le
Costruzioni” impone la verifica delle azioni sismiche sulle nuove costruzioni.
Come prima fase si determinano i parametri delle azioni sismiche di progetto
proprie del sito oggetto di intervento; il territorio comunale di Bollate è
collocato in zona sismica 4, con parametri sismici per periodi di ritorno di
riferimento Tr, riportati nella seguente tabella:
"Stato
Limite"
Dove: Ag =
Fo =
Tc =
Tr
[anni]
ag
[g]
Fo
[-]
T*c
[s]
Operativitá
30
0.018
2.554
0.160
Danno
Salvaguardia
Vita
Prevenzione
Collasso
50
0.022
2.526
0.190
475
0.045
2.672
0.280
975
0.054
2.712
0.300
accelerazione orizzontale massima al sito,
valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in
accelerazione orizzontale,
periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in
accelerazione orizzontale.
Per la scelta dei parametri progettuali, vista l’importanza dell’opera, abbiamo
assegnato al manufatto una vita nominale Vn (2.4.1 - NTC2008) maggiore di
50 anni e una classe d’uso “II” (2.4.2 – NTC2008). Ne consegue che il periodo
di riferimento Vr per le azioni sismiche è pari a Vn × Cu (coefficiente d’uso = 1
per classe d’uso II) = 50 anni.
L’azione sismica di progetto tiene inoltre conto della categoria di sottosuolo di
riferimento (3.2.2 – NTC2008); sono previste cinque classi di terreni,
identificabili sulla base delle caratteristiche stratigrafiche e delle proprietà
geotecniche rilevate nei primi 30 metri, e definite dai seguenti parametri:
velocità delle onde S, numero colpi SPT e/o coesione non drenata.
Le NTC2008 raccomandano fortemente la misura diretta della velocità di
propagazione delle onde di taglio VS , ma in questo caso tale classe è stata
definita mediante l’esecuzione di prove penetrometriche, come concesso nelle
norme.
L’area oggetto di indagine presenta terreni rientranti nella categoria C, definiti
nel DM come “Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati...
caratterizzati da graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la
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17
RELAZIONE GEOLOGICO TECNICA
CONTRATTO DI QUARTIERE DI VIA TURATI
COMUNE DI BOLLATE (MI)
profondità e da valori di Vs30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (15 < NSPT <
50).
Come condizione topografica al contorno, dovrà essere considerata la categoria
T1, propria dei terreni pianeggianti.
STUDIO IDROGEOTECNICO
APPLICATO S.a.s.
Dott. Ghezzi Efrem & C.
Studio Idrogeotecnico Applicato S.a.s.. - Milano
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18
COMUNE DI BOLLATE
(Provincia di Milano)
CONTRATTO DI QUARTIERE DI VIA TURATI
INDAGINE GEOGNOSTICA
ai sensi del DM 14/01/2008
RELAZIONE GEOLOGICO-TECNICA
ALLEGATI E TAVOLE
All. 1 - Ubicazione delle prove penetrometriche (foto satellitare)
All. 2 - Ubicazione delle prove penetrometriche su aerofotogrammetrico
All. 3 – Grafici delle prove penetrometriche
All. 4 - Stato di progetto – Piante, Planimetria, Prospetti, Sezione, Viste
Tridimensionali” – Sagnelli Associati maggio – 2012
Tav. 1 - Inquadramento idrogeologico – scala 1:10.000
Milano, maggio 2012
STUDIO IDROGEOTECNICO
APPLICATO S.a.s.
Dott. Ghezzi Efrem & C.
Bastioni di Porta Volta 7 - 20121 Milano
tel. 02/659.78.57 - fax 02/655.10.40
e-mail: [email protected]
www.studioidrogeotecnico.com
All. 3
Committente: COMUNE DI BOLLATE
Località
Bollate – Piazza della Resistenza
Data
08/05/2012
Nc
aste
0,30
0,60
0,90
1,20
1,50
1,80
2,10
2,40
2,70
3,00
3,30
3,60
3,90
4,20
4,50
4,80
5,10
5,40
5,70
6,00
6,30
6,60
6,90
7,20
7,50
7,80
8,10
8,40
8,70
9,00
3
3
1
17
7
6
6
3
3
4
4
4
5
4
6
7
10
8
13
7
11
16
20
23
19
15
18
17
14
18
P1
Falda: -
PROVA PENETROMETRICA N.1
Nc
riv.
0
Nscpt
10
20
30
40
0
-1
-2
-3
-4
-5
Profondità (m)
Profondità
m
Prova penetrometrica dinamica:
-6
-7
-8
-9
-10
-11
-12
Studio Idrogeotecnico Applicato S.a.s.. - Milano
50
60
70
8
All. 3
Committente:
COMUNE DI BOLLATE
Località
Bollate – Piazza della Resistenza
Data
08/05/2012
Nc
aste
0,30
0,60
0,90
1,20
1,50
1,80
2,10
2,40
2,70
3,00
3,30
3,60
3,90
4,20
4,50
4,80
5,10
5,40
5,70
6,00
6,30
6,60
6,90
7,20
7,50
7,80
8,10
8,40
8,70
9,00
4
6
2
2
8
5
3
5
5
7
5
4
4
6
4
11
8
8
10
10
19
24
23
17
15
16
20
22
24
20
P2
Falda: -
Nc
riv.
PROVA PENETROMETRICA N.2
Nscpt
0
10
20
30
40
0
-1
-2
-3
-4
Profondità (m)
Profondità
m
Prova penetrometrica dinamica:
-5
-6
-7
-8
-9
-10
-11
-12
Studio Idrogeotecnico Applicato S.a.s.. - Milano
50
60
70
All. 3
Committente: COMUNE DI BOLLATE
Località
Bollate – Piazza della Resistenza
Data
08/05/2012
Nc
aste
0,30
0,60
0,90
1,20
1,50
1,80
2,10
2,40
2,70
3,00
3,30
3,60
3,90
4,20
4,50
4,80
5,10
5,40
5,70
6,00
6,30
6,60
6,90
7,20
7,50
7,80
8,10
8,40
8,70
9,00
3
9
9
8
6
6
6
7
7
6
7
6
6
5
8
8
6
12
23
17
16
19
17
14
14
19
17
18
20
21
P3
Falda: -
Nc
riv.
PROVA PENETROMETRICA N.3
Nscpt
0
10
20
30
40
0
-1
-2
-3
-4
Profondità (m)
Profondità
m
Prova penetrometrica dinamica:
-5
-6
-7
-8
-9
-10
-11
-12
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50
60
70
80
All. 3
Committente: COMUNE DI BOLLATE
Località
Bollate – Piazza della Resistenza
Data
08/05/2012
Nc
aste
0,30
0,60
0,90
1,20
1,50
1,80
2,10
2,40
2,70
3,00
3,30
3,60
3,90
4,20
4,50
4,80
5,10
5,40
5,70
6,00
6,30
6,60
6,90
7,20
7,50
7,80
8,10
8,40
8,70
9,00
3
8
4
5
4
3
4
6
6
7
5
4
4
5
7
6
11
14
8
12
18
17
24
21
20
15
18
17
15
20
P4
Falda: -
Nc
riv.
PROVA PENETROMETRICA N.4
Nscpt
0
10
20
30
40
0
-1
-2
-3
-4
Profondità (m)
Profondità
m
Prova penetrometrica dinamica:
-5
-6
-7
-8
-9
-10
-11
-12
Studio Idrogeotecnico Applicato S.a.s.. - Milano
50
60
70
80