Home GeoForum Forums Geologia & Professione Geotecnica Categorie di suolo S1-S2

Questo è un serio dubbio circa il quale non so se c'è risposta semplice.

Poniamo che abbiamo un terrenaccio sotto al nostro sito, da classificare in S1:


Oppure un terreno un pò migliore, da classificare in S2:



Adesso, secondo la nuova normativa:



Abbiamo sempre bisogno di uno spettro per definire le azioni sismiche di progetto, questa volta non già prodotto dai fogli di calcolo di normativa, perchè non possiamo utilizzare l'apporccio semplificato.

Quindi, dobbiamo ottenere in vari modi un input sismico (accelerogramma di progetto) riferito al bedrock, e trasformarlo in vari modi (ad esempio, con software di modellazione numerica) in accelerogramma in superficie e relativo spettro.

Prima domanda: cosa succede se il bedrock è molto profondo? Ad esempio 100 m? Al di fuori di opere motlo rilevanti, saremmo decisamente fuori budget.

2a domanda: cosa succede in opere di modesto rilievo? Ad esempio casette su platea? Anche con bedrock non profondissimo, estrarre i dati di input da introdurre nell'analisi il costo delle indagini inciderebbe in maniera molto elevata sul budget. Ad esempio, casetta in legno su platea, valore 20-50 000 euro, costo di tutto lo studio 8-10 000 Euro (CPT a 30 m, sondaggio a 50 m, estrazione campioni dove non arriva il CPT, costruzione del modello numerico...).

3a domanda, sulla quale abbiamo già discusso ma non siamo pervenuti ad una soluzione che appaia soddisfacente, ed è il caso che probabilmente si verificherà più di frequente: terreni addensati o consistenti di spessore compreso tra 3.1 e 30 m. Oppure, terreni meno addensati e meno consistenti da 20.5 a 30 m . Secondo la norma, questi sono da classificare in S2. dobbiamo procedere come per la classe S1 per al definizione delle azioni di progetto.

Specialmente quando ci troviamo su ghiaie addensate, esiste una procedura per evitare costose e, in questo caso, molto probabilmente ridondanti analisi specifiche ? O per condurle in maniera poco costosa?

Intanto per rispondere alla domanda 2, mi è venuto in mente quanto segue:

ad esempio, eseguiamo una MASW o un rilievo di microtremori e ricaviamo un profilo di Vs in ms-1. Risultano 20 m superficiali con Vs = 600 e poi il bedrock sismico con Vs>800. Si tratta di 'terra di nessuno', da classificare secondo la normativa come S2. Dobbiamo quindi definire gli spettri in base ad indagini specifiche.

L'ipotesi che potremmo proporre in questo caso è che la successione, ai fini dell'amplificazione sismica, sia compatibile con un suolo 'B'.

A questo punto dovremmo eseguire delle simulazioni dotandoci di segnale temporale di input, costruendo due modelli EERA o NEERA o SHAKE orientativi:

1) modello con l'esatto profilo rinvenuto (20 m Vs= 6000, poi bedrock)
2) modello con il tratto di VS= 600 approfondito a 31 m, poi il bedrock

Se l'analisi risulta in uno spettro di output del modello 1) non peggiore in termini di amplificazione rispetto al modello 2), allora possimao affermare che adottando la categoria di suolo 'B' non sbagliamo a sfavore della sicurezza.

Adottiamo una stima ragionevole dei parametri di input del modello oltre quelli di spessore e Vs che già abbiamo (G e D).

Se invece l'analisi risulta in uno spettro di output del modello 1) peggiore in termini di amplificazione rispetto al modello 2), allora dobbiamo rassegnarci ad eseguire analisi specifiche.

Tuttavia, se si tratta di un'opera di importanza relativamente modesta, potremmo anche utilizzare il modello già eseguito come analisi specifica imposta dalla normativa, purchè i risultati non siano fuori dalla ragione.

Sarebbe auspicabile che i ricercatori intraprendessero studi specifici con abbondanza di modellazioni numeriche per dimostrare che la situazione 1) non è peggiorativa rispetto alla 2), così ci evitiamo la fatica, invocando i lavori di ricerca effettuati.

Per ora non ho ulteriori aspetti da aggiungere, a parte quello interessante riguardante il bedrock sismico che alcune fonti affermano può iniziare, per i problemi di risposta sismica locale, anche a Vs = 600-650 msec-1
Ad esempio, Regione Emilia-Romagna, giapponesi (Towhata, 2008).

Questo potrebbe eliminare la necessità di spingersi troppo (per il budget) in profondità con le prove.

Ecco in allegato un esempio di profilo problematico.

Rigorosamente, il ragionamento sarebbe il seguente:

alluvioni su conglomerati: non può essere un 'B' perchè lo spessore misurato dalla superficie è < 30 m circa 12 . E' vero Vs30 = 689, ma la prima condizione (rocce tenere ecc. per spessore > 30 m) non è soddisfatta. Neanche le altre categorie si adattano, per cui si tratterebbe di un S2.

Il fatto che molti geologi e professori (tra cui Mucciarelli) non siano così rigidi e classificherebbero prontamente in 'B' tale profilo, non vuol dire che il profilo secondo la legge sia un 'B'. Dopo tutto nessuno, neanche il più celebre luminare, può permettersi di interpretare a modo suo la normativa, a meno che esponga motivazioni e ragionamenti inoppugnabili.

Il collega che mi ha inviato il profilo ha pensato ad una maniera provvisoria per aggirare il problema, che esporrò più oltre

P.S.: avevo scritto 27 m ma in effetti si tratta di 12 m circa, ho corretto l'errore.

Hai mai domandato ad uno strutturista cosa se ne fa di un accelerogramma riscostruito e del relativo spettro (parlo di strutturisti "normali", che si occupano di edilizia, non di specialisti di ponti o altro)? Io si, in genere mi guardano con aria interrogativa cercando di comprendere la domanda... Chi il quesito se l'è già posto in genere risponde: nulla, il programma non consente modifiche dello spettro di risposta, chiede solo la categoria di suolo e gli altri parametri per il calcolo automatico degli spettri semplificati!

Ciao McCoy,
in merito a questo dibattuto problema, la mia opinione è che l'elemento discriminante per attribuire un profilo di sottosuolo ad una categoria o all'altra sia, come riportato dalla Normativa, la velocità equivalente : la classificazione si effettua in base ai valori della velocità equivalente Vs,30 di propagazione delle onde di taglio (definita successivamente) entro i primi 30 m di profondità.
L'attribuzione ad una categoria partendo dal profilo stratigrafico mi sembra non sia riportata nella Normativa tanto che nel caso di alternanza di strati appartenti a categorie tra A ed E, quindi anche il caso in esame, le NTC recitano (3.2.2):
nel caso di sottosuoli costituiti da stratificazioni di terreni a grana grossa e a grana fina, distribuite
con spessori confrontabili nei primi 30 m di profondità, ricadenti nelle categorie da A ad E, quando
non si disponga di misure dirette della velocità delle onde di taglio si può procedere come segue:
- determinare NSPT,30 limitatamente agli strati di terreno a grana grossa compresi entro i primi 30
m di profondità;
- determinare cu,30 limitatamente agli strati di terreno a grana fina compresi entro i primi 30 m di
profondità;
- individuare le categorie corrispondenti singolarmente ai parametri NSPT,30 e cu,30 ;
- riferire il sottosuolo alla categoria peggiore tra quelle individuate al punto precedente;
da cui si deduce che disponendo del valore diretto delle Vs30 sarà questo a stabilire la categoria di sottosuolo.

A riguardo delle NTC ti avevo esposto il mio dubbio, e grazie a te risolto, riguardo al Cu ciclico da prove CPT in terreni argillosi. Volevo chiederti ora,avendo eseguito le stesse prove, come ottenere l'angolo di attrito del terreno da utilizzare nel calcolo della verifica allo slittamento, in quanto è rappresentativo, totalmente o con una sua frazione, anche del valore di attrito tra terreno e fondazione.

Ciao ancora
Andrea Ciampaglia

N.B.: sono rimasto di stucco a leggere le parole di un nostro collega nei tuoi confronti in un topic appositamente aperto, me ne dispiace e mi sono permesso una garbata risposta che meriti insieme alla nostra stima.

anci,
è vero che la norma a questo proposito risulta confusa.

Secondo la frase che dici baserebbe misurare la media armonica ponderata delle Vs i primi 30 m di profondità ed ottenere la Vs30 e questo sarebbe molto comodo e privo di dubbi. Nell'esempio allegato, Vs30 risulterebbe = 617, perciò categoria 'B'

Però nella tabella 3.2.II si fa riferimento a tipi litologici con determinati spessori. Anche volendo sostituire ai tipi la Vs corispondente, quando si parla di spessori > 30 m, vuol dire che deve esistere uno spessore > 30 m di suolo con Vs ( e non VS30, altro elemento di confusione della norma) compresa tra 360 e 800.

La categoria 'E' confermerebbe il mio ragionamento, quando si parla di 'terreni dei sottosuoli C e D (Vs da 100 a 360) per uno spesore non > di 20 m, posto su substrato con Vs>800.

Per non parlaere poi della 'A' dove chiaramente si citano coperture, le quali se ignorate litologicamente, anceh se > 3 m potrebbero non influre sul risultato finale di Vs30>800 e dare luogo a categoria 'A' in ogni caso.

E' chiaro che la vS30 intesa come semplice media armonica ponderata, in presenza ad esempio di 10 m VS=200 e 20 m Vs=1500, risulterebbe in un profilo tipo B o A se prescindiamo dal ragionamento litologico o meglio di raggruppamento di tipi di Vs.

In sintesi, sono d'accordo che la distinzione deve essere basata sulle velocità, ma la citata tabella sembra proprio presupporre un raggruppamento preventivo dei terreni in base a classi delel velocità medesime.


Comunque, sono d'accordo che la frase immediatamente successiva alla tabella 3.2.II, se applicata letteralmente, potrebbe cavarci di impaccio, ignorando però quanto scritto in tabella.

Per il phi dello slittamento, questo deve essere secondo la Circolare il phi_cv relativo allo strato disturbato al di sotto della fondazione (fondazione scabra).
Se il terreno è argilloso, puoi ottenerlo da semplice corelazione con l'IP.

Ringrazio te e gli altri colleghi e amici di geoforum per la stima e il supporto, ma non mi preoccuperei molto del topic di cui parli, dopo tutto il mondo è bello perchè è vario

Ah ah, allora stiamo qui a discutere dell'impossibile!!

Si spera di non incontrare mai un S1 o un S2 ? Probabilmente i programmi hanno appena fatto in tempo ad elaborare tutto il costrutto spettri >>>> azioni sismiche >>>>>> calcoli strutturali e le software house ancora non si pongono il problema degli spettri ricostruiti.

Oppure non lo fanno i programmi da 4000 euro, mentre quelli da 10 000 lo fanno? Vuol dire che imbattersi in un S2 fa scomodo a tutti, ma proprio a tutti.

Però con le soluzioni proposte (dimostrare che quell'S2 non è meno cautelativo di una particolare categoria semplificata) si potrebbero salvare capra e cavoli.

Nei terreni S1 bisognerà richiedere il software di calcolo specialistico.

Ciao MccoY, una domanda.....: ho sentito dire da un collega che tra le oscure e nebbiose righe delle nuove norme ci sarebbe...."che in assenza o impossibilità (meglio dire anche ..il cliente non ritiene opportuno sgangiare i soldi per il di cui prima..) di fare sondaggi o prove per stabilire la categoria di terreno...il geologo può considerare il suolo, di tipo "D"" 8 il problema poi si riverbera con il tecnico "compiacente" del cliente)...sai qualcosa in merito? o è l'ennesimo parto della mente sollecitata da questa calda estate???

Il fatto del terreno 'D' era presente nel DM05, non mi sembra più nel DM08, comunque ti posso assicurare che qui in regione il genio civile tassativamente esclude la più remota possibilità di scavalcare le indagini per la categorizzazioene del suolo.

Persino su versanti in roccia dove è palese che si tratta di un 'A', richiedono obbligatoriamente l'indagine (si preferisce generalmente la geofisica di superficie).

Invece evitare di eseguire indagini geotecniche per opere di modesto rilievo e in aree note è possibile, sotto la piena responsabilità del progettista. Quando il progettista firma una cosa del genere, credo che legalmente siamo tranquilli, ma meglio consultare un legale prima...

Dove stà lo smiley scaramantico delle corna???