Home GeoForum Forums Geologia & Professione Chiedilo ai geologi VERIFICA A LIQUEFAZIONE CON LE VS

Salve a tutti,
devo effettuare una verifica a liquefazione; la falda si trova a -12,5 m da p.c.
Le litologie di sito partono da P.C. verso il basso da sabbie limose poco addensate, alternanze di limi sabbiosi e limi argillosi da mediamente addensati ad addensati per arrivare infine a sabbie limose avana addensate intercalate con un livello di argille limose grigie consistenti (di seguito la stratigrafia)
Durante il foro di sondaggio non sono state eseguite Nspt, ma nella vicinanza prova DPSH.
La prova DPSH intercetta lo strato di limi sabbiosi e limi argillosi e si blocca a profondità di -4.20m.
Il prelievo di campione di laboratorio ha interessato sempre i limi sabbiosi e argillosi (ci troviamo sopra falda) presenti nel sondaggio fino ai -12.5m, oltre tale profondità sono presenti le sabbie debolmente limose, questa litologia è interessata dalla falda ed è oggetto della verifica a liquefazione.
Non posso escludere Secondo quanto prescritto nel capitolo 7.11.3.4.2 delle NTC2018 la verifica a liquefazione, come posso fare??

Non ho Nspt, ho falda a -12,50m, le litologie dello strato liquefacile sono composte da sabbie debolmente limose e non ho prove di laboratorio.
Come posso fare?
Scusate ma è la mia prima verifica e non so dove poter comprendere la situazione se non da voi, grazie della pazienza

Se non hai nemmeno la curva granulometrica del campione liquefacibile, purtroppo non puoi fare nulla.
Probabilmente ti converrebbe richiedere qualche indagine integrativa (se possibile).

Immagino dovrei richiedere delle prove di laboratorio intergrative...quale la granulometria al fine di poter escludere la liquefazione...

Ma se dai risultati di laboratorio risultasse un materiale che rientra nel "range di liquefacibilità" come faccio ad effettuare la verifica e quindi escludere o meno??? Grazie

La prima cosa è sicuramente richiedere la granulometria, magari sei fuori dai fusi ed escludi la verifica.

Se cosi non fosse dovresti richiedere qualche altra indagine per caratterizzare geotecnicamente il livello liquefacibile. Nei software dedicati, puoi fare l'analisi con differenti metodologie che comprendono: i valori degli SPT eseguiti , i dati ricavati da prove CPT, parametro Vs dei livelli che ti interessano (secondo me in questo caso è meglio prevedere una DH rispetto ad una MASW).

Purtroppo siamo in una situazione di stallo, mi sembra.

Attualmente sono d'accordo con il collega Cecchinelli, non credo si possa fare a meno di ripetere almeno una prova, la DPSH è troppo superficiale (coma mai si è fermata a -4.2 m, è molto strano in quelle litologie...).

Se a priori adotti l'ipotesi di granulometria entro la fascia liquefacibile (ipotesi cautelativa che permette di evitare granulometrie):

A) Soluzione più economica ma meno tecnicamente valida: utilizzare la sismostratigrafia (VS) della MASW o altro se presente. Generalmente la soluzione ha valore ottimistico.
B) Soluzione più onerosa ma probabilmente la migliore tecnicamente: CPTE-U, con elaborazione tramite software dedicato. Non praticabile se lo strato a -4.2 è litificato.
C)Soluzioni intermedie: DPSH, CPT. di nuovo, se lo strato non penetrabile è contino non praticabli.

Se con una prova risulta rischo di liquefazione, allora se problematico bisogna tentare di escludere la granulometria suscettibile tramite sondaggio con esclusivo campionamento (NSPT+granulometria) degli strati di interesse.

Fatto ciò, se l'occorrenza di liquefazione è confermata, le spese di costruzione saranno di gran lunga maggiori.

A questo punto il metodo Vs - MASW (o inversione HVSR) risulterebbe il migliore per piccoli progetti, anche se è quello tecnicamente più criticabile e impugnabile, spesso ottimistico per vari motivi (sono d'accordissimo che la DH va molto meglio ma i $$$$$$$ sono >>>>>>>>).

Qual'è l'opinione di una buona AI?


Rimando al thread 'Uso delle AI's in geologia'

Come già consigliato l’unico modo poco oneroso e rapido è quello di adottare l’approccio di Kayne et al. 2013 che, se non erro, è l’unico che ammette l’utilizzo delle VS definite con le MASW.
Oggettivamente la procedura fornisce risultati ottimistici solo in parte riducibili adottando FS adeguati (liquefazione per FS<k dove k dipende dalla procedura e norma adottata)

Per quanto riguarda eventuali ulteriori analisi granulometriche devi considerare che:
- la norma e le procedure tecniche non indicano con certezza lo sforamento dei fusi di norma che permettono l’esclusione della verifica alla liquefazione
- recenti studi stanno progressivamente ampliando i fusi attualmente indicati nella norma

Ne approfitto per proporvi una procedura partendo dalle richieste della norma:
7.11.3.4.3 Metodi di analisi
Quando nessuna delle condizioni del § 7.11.3.4.2 risulti soddisfatta e il terreno di fondazione comprenda strati estesi o lenti spesse di sabbie sciolte sotto falda, occorre valutare il coefficiente di sicurezza alla liquefazione alle profondità in cui sono presenti i terreni potenzialmente liquefacibili.
…………..
L’adeguatezza del margine di sicurezza nei confronti della liquefazione deve essere valutata e motivata dal progettista.

Procediamo quindi alla stima del FS e spesso al potenziale di liquefazione LPI (che in ogni caso in presenza di uno straterello liquefacibile fornisce valori diversi da 0 che ci impediscono di escludere la liquefazione). Però quello che serve è avere informazioni circa il possibile danno indotto dalla liquefazione attraverso stimatori adeguati.
Personalmente ho iniziato ad utilizzare il LSN Liquefaction Severity Number (Tonkin & Taylor 2013) che unitamente al FS ed a LPI può fornire ulteriori elementi al progettista per valutare l’adeguatezza del margine di sicurezza. Ovviamente il LSN ha i suoi limiti a partire dal fatto che è stato derivato da correlazioni liquefazione-danno osservate in Nuova Zelanda. Tuttavia la combinazione di matrici LSN e LPI è stata implementata anche in alcuni studi del progetto liquefact dell’Emilia Romagna.

Tornando al caso di GiorgiaSim è molto probabile che per FS<k (dove k dipende dal metodo di analisi e dalla normativa applicata) e quindi di liquefazione che si realizzi a partire da 12.5 m di profondità si ottengano LPI ed LSN bassi corrispondenti a potenziali di liquefazione bassi/moderati e danni nulli/minimi.
In questo caso, per opere non rilevanti, probabilmente potrebbe essere ritenuto accettabile dal progettista evitare di perseguire il rischio 0 e onerosi interventi di bonifica/consolidamento.

Allora, il metodo di Keyn et al 2013 è probabilistico e per questo sicuramente più realistico. Personalmente non l'ho mai applicato, per cui per prima cosa chiedo ad uno dei miei schiavi di fiducia, Deepseek R3 (ma non ditegli che l'ho chiamato schiavo) di illustrarmi il modello per non farmi perdere tempo in lunghe ricerche. Risposta della AI:

The reference **Kayne et al. 2013** refers to a significant technical report presenting a **probabilistic framework for evaluating liquefaction potential of sands using shear wave velocity (\(V_S\))**. Here's a breakdown of its key contributions and context:

---

### **Key Details of Kayne et al. (2013)**
1. **Title**:
*Probabilistic Framework for Liquefaction Potential Evaluation Using Shear Wave Velocity*
Presented at the **4th International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering** (2013).

2. **Authors**:
J. Kayne, S. Dashti, J. Bray, R. Kaynia (affiliated with UC Berkeley and Norwegian Geotechnical Institute).

3. **Core Innovation**:
Development of a **probabilistic \(V_S\)-based liquefaction triggering procedure** as an alternative to traditional methods (e.g., SPT or CPT).

---

### **Why \(V_S\)?**
- **Shear wave velocity (\(V_S\))** measures soil stiffness, correlating with soil density and liquefaction resistance.
- **Advantages over SPT/CPT**:
- Less sensitive to soil disturbance during testing.
- Directly measures small-strain stiffness.
- Applicable in gravelly soils where SPT/CPT struggle.

---

### **Key Components of the Method**
1. **Normalization of \(V_S\)**:
\(V_{S1}\) = Normalized shear wave velocity to 1 atm overburden pressure:
\[
V_{S1} = V_S \left( \frac{P_a}{\sigma_{vo}'} \right)^{0.25}
\]
where \(P_a\) = atmospheric pressure, \(\sigma_{vo}'\) = effective vertical stress.

2. **Probabilistic Triggering Curve**:
Liquefaction resistance is expressed as:
\[
V_{S1,liq} = \exp\left[ a \cdot \ln(CSR) + b \cdot M_w + c \right]
\]
where \(CSR\) = cyclic stress ratio, \(M_w\) = earthquake magnitude, and \(a, b, c\) are calibration parameters.

3. **Probability of Liquefaction (\(P_L\))**:
\[
P_L = \frac{1}{1 + \left( \frac{V_{S1}}{V_{S1,liq}} \right)^k}
\]
\(k\) = fitting parameter controlling curve steepness.

4. **Magnitude Scaling Factors (MSFs)**:
Included to adjust CSR for earthquakes of varying magnitudes.

---

### **Significance vs. Andrus & Stokoe (2000)**
- **Andrus & Stokoe (2000)** pioneered the deterministic \(V_S\)-based method but used a binary "liquefaction/no-liquefaction" boundary.
- **Kayne et al. (2013)** advanced this by:
- Introducing **probabilistic analysis** (quantifying uncertainty).
- Refining the **magnitude scaling framework**.
- Using a **broader database** including gravelly soils.

---

### **Practical Applications**
- **Liquefaction Hazard Mapping**: \(V_S\) measurements (e.g., MASW, suspension logging) feed directly into the model.
- **Performance-Based Design**: Enables risk-informed decisions (e.g., \(P_L < 5\%\) for critical infrastructure).
- **Integration with Ground Motion Models**: Links \(V_S\) to site response analysis.

---

### **Limitations & Considerations**
- **Database Bias**: Primarily based on sandy soils; less validated for silts/clays.
- **Depth Limitations**: \(V_S\) measurements may be sparse at depth.
- **Implementation**: Requires probabilistic tools (e.g., MATLAB, Python scripts).

---

### **Where to Find the Report**
- **PEER Technical Reports**: [Report No. 2013/09](https://peer.berkeley.edu/publications/peer_reports) (UC Berkeley).
- **Conference Proceedings**: 4th ICEGE (2013), Paper No. 12.07.

For practical use, consult later refinements (e.g., **Boulanger & Ziotopoulou, 2017**) or software like **LiquefyPro** that incorporate probabilistic \(V_S\) methods. Let me know if you need help interpreting the equations or applying the framework!

Queste sono le mie considerazioni personali e non frutto della AI.

I metodi basati sulla Vs ricavata da MASW soffrono di un fondamentale vizio concettuale: si basano sulla Vs media di orizzonti piuttosto spessi. Non hanno risoluzione.

Mentre il problema della liquefazione appare governato dal comportamento di strati liquefacibili anche di non grande spessore.

Altra criticità, forse subordinata: le Masw hanno scarsa accuratezza a profondità superiori di 5-10 m, generalmente. Molto scarsa.

Pertanto, utilizzando la MASW, la verifica diventa altamente criticabile e impugnabile.

Conclusione: va bene per progetti di piccola entità e valore economico, altrimenti la verifica può risultare indifensibile nei confronti ad esemio di un campionamento a sorteggio del progetto o di un contenzioso giudiziario.


Se utilizziamo questi metodi nel progetto, è molto, molto consigliabile specificarne i limiti. Non facciamo finta di niente alrimenti o ci dimostriamo ignoranti tecnicamente oppure peggio il comportamento potrebbe essere considerato come colposo, avere volutamente taciuto un aspetto tecnicamente critico.

Nella relazione specificheremo inoltre che non è a disposizione il budget economico per indagini più approfondite e che, qualora il progettista lo desideri, rimaniamo a disposizione per ulteriori approfondimenti dell'indagine.

Se il progetto è importante, naturalmente dimentichiamo il metodo delle Vs basato sulle MASW, mentre andrebbe bene una sismostratigrafia basata sul cono sismico, al limite sulla DH, di cui però non sono perfettamente convinto.

Metodo di Boulanger e Zitopoulos, accennato da Deepseek. Non mi sembra applicabile nella routine, facendo parte apparentemente di metodi sofisticati quali FLAC e Plaxis.

https://ucdavis.app.box.com/s/zawzrqpdw3qqu9gsaad3y88egjen4crw

Metodo di KAyen et al, 2013. Questo potrebbe forse essere utilizzato in fogli di calcolo, con un pò di lavoro.


Per chi vuole discuterlo, allego l'articolo completo

Vi ringrazio per avermi fornito un argomento che provvede una minima sfida cognitiva, un challenge, così evitiamo che il sistema neuronale si cristallizzi con la solita routine, come tende ad avvenire con l'incrementare dell'età. Ovviamente non si tratta di un argomento del tutto nuovo, ma il metodo è leggermente diverso dagli altri.

Ho preparato un foglio di calcolo con il metodo di Kayne et al, 2013 (utilizzando però il valore semplificato di rd); anche perchè ho un lavoro vecchio dove potrebbero richiedere una verifica ma senza ulteriori fondi a disposizione.

Se Giorgia Sim ci fornisce il profilo di Vs, + PGA e MW, possiamo provare a verificare il suo sito, così testiamo il foglio di calcolo. Però già vedo che falda =-12.5 m, poi sabbie addensate... per valori di Vs non infimi la liquefazione è molto improbabile, quello che posso fare per testare il foglio è vedere per quali valori di Vs al di sotto della WT la liquefazione è probabile secondo Kayne et al.

VERIFICA PER LA VERTICALE DI GIORGIA SIM.

OK, adesso vorrei testare il foglio di calcolo che ho preparato sulla verticale di Giorgia SIM, in condizioni cautelative di input sismico. Città dell'Aquila. Mw=7; PGA = 0.33g
FC=0, che è il valore da inserire in queste verifiche con Vs. Il risultato è poco sensibile a questo parametro. Stratificazioen discretizzata con livelli di 0.5 m di spessore.
La primissima cosa da notare è che se Vs>di 250 m/s circa, saremo in regione di NON liquefazione, non importa quale sia l'entità dell'input sismico. Dal grafico di fig. 4 di Kayen et al, appare evidente che esiste un asintoto, il grafico riguarda Mw=7.5 ma nel nostro caso l'estrapolazione è cautelativa.

1)CASO più probabile: dato che oltre i 12.5 m rinveniamo litotipi addensati, plausibilmente Vs> 250 m/s, per cui plausibilmente RISCHIO DI LIQUEFAZIONE ESCLUSO
2)CASO cautelativo: 200 m/s Vs al di sotto della piezometrica. Al di sotto della falda abbiamo sempre >92% liquefazione. FS<1. tuttavia, data al profondità, LPI di Iwasaki = 4.4, per cui la probabilità di liquefazione in superficie sarebbe bassa.
3)CASO LIMITE: una condizione di caso limite si ha con Vs=220 m/s; solo al di sotto dei 17 m ho degli FS<0, ma LPI=0.1.

CONCLUSIONI: Dobbiamo quantificare il nostro livello di confidenza in una situazione di Vs>= 220 m/s al di sotto di 12.5 m. Se abbiamo dati in siti adiacenti, con simile verticale e questi evidenziano valori ben al di sopra di 220 m/s sotto falda, allora la nostra conclusione di non liquefacibilità è ben difensibile.

Altrimenti, dovremmo effettuare almeno una MASW, e tra le realizzazioni (profili) plausibili dovremmo adottarne uno cautelativo nel tratto 12-20 m di profondità.

N.B. Le conclusioni di cui sopra valgono per l'input sismico piuttosto significativo adottato. In zone meno sismiche, quali l'Emilia Romagna, il valore limite potrebbe scendere a 185-190 m/s circa.

Ci sono poi altre maniere di raffinare il giudizio tecnico sulla liquefazione del sito, per sempio, considerare altri parametri quali la overall site liquefaction triggering, basato sulla probabilità che almeno uno strato vada in liquefazione, la minima profondità di liquefazione e lo spessore degli strati probabilmente liquefacibili. Olre all'indice LPI ovviamente.

Combinando i dati di cui sopra con un opportuno algoritmo possiamo ottenere un giudizio finale tecnico e automatico, basato sul foglio di calcolo

Un ulteriore aspetto da chiarire è che il metodo, come pubblicato, considera al verticale in toto, ossia non è chiaro che il modello presenti distinti livelli con diverse Vs, per cui non è chiaro come esaminare il comportamento dei singoli strati. In questo caso dovremmo aplicare l'LPI di Iwasaki ma probabilmente è meglio una valutazione incrociata con altri parametri, quali probabilità di innesco della liquefazione (probabilità che almeno un solo strato vada in liquefazione), profondità dello strato liquefacibile, spessore totale degli orizzonti liquefacibili, ecc. ecc.


Inoltre, come definire in questo contesto l'occorenza di liquefazione? AD accennava in precedenza a quale valore di soglia assegnare a Fs. nell'articolo mi sembra che venga fornito il 15% di probabilità di liquefazioen come livello soglia, che corrisponde a circa FS=1.2. La presenza congiunta di questi parametri potrebbe suggerire uno stato di liquefazione dell'iesimo strato.

Da ultimo, come definire la pericolosità da liqefazione globale del sito ? Pensavo ad un algoritmo decisionale tipo, dove P_site è al probabilità di liquefaz di almeno uno strato. Il seguente algoritmo mi sembra troppo cautelativo. high hazard probabilmente dovrebbe essere in funzioen della shallowest liquefible depth.

Low hazard: P_site < 0.10 AND LPI < 5.

Moderate hazard: P_site 0.10–0.40 OR LPI 5–15.

High hazard: P_site > 0.40 OR LPI > 15 (especially if shallow contributions dominate w(z)).

Add two quick diagnostics that matter for surface effects:

Liquefiable thickness (upper 20 m): sum thickness where FSliq < 1 or PL ≥ 0.2.

Shallowest liquefiable depth: minimum mid‑depth where FSliq < 1 or PL ≥ 0.2.

Excel examples:

Per sintetizzare quanto finora scritto:

Il metodo di Kayen et al, 2013, citato da AD andrebbe bene per verifiche di liquefazione basate su Vs da MASW (nei limiti dell'accuratezza delle MASW) in progetti di modesta entità.

e' necessario tuttavia discutere sull'algoritmo decisionale ottimale da utilizzare per la valutazione finale della suscettibilità alla liquefazione del sito. Sulla base non solo dell'LPI di Iwasaki, ma di altre variabili quali P-site, shallowest depth, thickness, o anche altri.

Meglio se ci sono riferimenti di letteratura, ma non ne conosco attualmente.

Richiedere la granulometria dei materiali, sicuramente potrebbe essere vantaggioso ma potrebbe anche non risolvere la situazione, anzi mi potrebbe creare ancora più incertezza. Quali sono i software che potrebbero aiutarmi nell'esclusione della verifica e perchè l'indagine DH potrebbe essere la migliore per escludere la liquefazione?

E se nemmeno quest'ultima non fosse efficace...come dovrei fare?

Garbage in, garbage out...
con dati scadenti non puoi fare nulla di affidabile.
In un caso come quello in discussione, se la committenza non mi consente di fare altre indagini scrivo bello netto che la liquefazione non si può escludere.

Ciao Carlo, e ben risentito, sono anni e anni.

Sono d'accordo che con i dati postati, abbiamo una situazione di non-dati (scluso quelli litostatigrafici) , pertanto il problema non è risolvibile.

Se invece l'aspetto GIGO è esteso, nel tuo giudizio, anche al metodo di Kayen et al., sono interessato a conoscere la tua opinione sull'elemento che lo rende maggiormente inaffidabile. Ce ne sono vari, ma nel complesso fanno parte di questo genere di letteratura, anche se qui, avendo a che fare con le VS e con metodi di rilevazione imprecisi quali SASW e MASW l'affidabilità certamente ne soffre.

Resta il fatto che ci sono studi più recenti su Vs e liquefazione, magari con dati più affidabili di Vs, e bisognerebbe eseguire una ricerca specifica e dettagliata. Per chi è interessato, e' in programma!

Tornando all'argomento, le novità maggiori mi sembra siano l'annuncio di una revisione del metodo di K et al., ma solo l'annuncio.

poi abbiamo questo articolo, Yang and Wei 2024, con altre relazioni probabilistiche, da valutare.

https://www.mdpi.com/2076-3417/14/15/6793

GiorgiaSIM, ci sarebbero alcuni aspetti da considerare circa il tuo caso:

1- Di che progetto si tratta esattamentte? Quale budget hai per effettuare ulteriori altre indagini?
2- Hai una Masw effettuata nel sito (se sì allega tutta la relazione di prova)? La tua relazione geologica/geofisica/sulle indagini? Sarebbe possibile attrezzare una DH nel foro già eseguito?
3- Mw e PGa del sito? Oppure coordinate?

Inoltre, perchè la DPSH si è fermata a soli pochi m di profondità? Già raggiunto il rifiuto?

Ciao,
la mia verticale d'indagine si trova a Mompeo (Provincia di Rieti-Lazio); le coordinate WGS 84 del sito sono:
Lat 42.251943; Long 12.779382.
La categoria di sottosuolo dall'indagine Masw effettuata a valle è una categoria C con Vs,eq di 304m/s (differenza di quota tra Sondaggio e MASW >10m).
La prova penetrometrica DPSH si è arrestata a quota -4.20 m probabilmente per la presenza di un livello competente o di un trovante; le indagini sono state fatte da una ditta esterna incaricata dall'ente appaltante.
Non so se magari posso condividerti qualche altro dato al fine di poter comprendere come funziona il tuo foglio di calcolo;
sono quasi certa che chiedendo integrazioni con curve granulometriche del materiale potenzialmente liquefacibile non vado a risolvere molto, o dovrei far fare una downHole nel sondaggio al fine di vedere bene le velocità di sito...
Non so se magari potresti condividermi il tuo file excel di verifica oppure spiegarmi come posso fare per generarlo da me..Perchè non so come poter fare o dove potermi documentare, ho un altro caso analogo per un intervento di messa in sicurezza dove ho falda prossima ai -15.0m e casistica da risolvere.

Allora, con granulometrie ma senza Nspt potresti risolvere la verifica solo qualora le curve granulometriche degli strati sabbiosi fossero palesemente al di fuori della fascia liquefacibile della normativa.
Altrimenti ci servono SPT.

Esclusivamente dalla MASW, abbiamo per z tra 6 e 20 m , Vs= 380 per cui il rischio di liquefazione sarebbe comunque zero..

Quello che farei è interpretare la MASW con un picking più cautelativo, non so se puoi chiedere a chi l'ha effetuata, oppure fammi ricordare la procedura, sono 10 annni che non la faccio.

Foglio di calcolo: la mia intenzione è condividerlo dopo averlo controllato per bene, nel frattempo posso senz'altro inserire i tuoi dati ma ripeto con quella VS non vi sono strati liquefacibili, qualunque sia i l'input sismico, che tra parentesi hai già ? PGA e Mw?

Se vedi la figura 4 dell'articolo allegato di KEA2013, risulta evidente che con Vs>250 m/s e Mw=7.5, PGA anche alte, la tua verticale non darebbe luogo a liquefazione. Basterebbe questo grafico, magari ricavando il CSR dalla PGA, da presentare in una adeguatamente scritta relazione. Il punto critico è la validazione di quella Vs 380 m/S. cCiò non escluderebbe il triggering da eventuali strati più sciolti, ma data la profondità della falda LPI risulterebbe comunque trascurabile.

Ma ripeto, di che progetto si tratta, e poi è possibile un picking con minore Vs fino a 20 m?

OK, ormai non lavoro da solo ma uso vari assistenti. Il picking cautelativo per l'orizzonte 7-20 m potrebbe essere 298 m/s. COn un CSR molto cautelativo di o.2, in figura 4 siamo in piena area di NON LIQUEFAZIONE

Sinceramente avrei qualche dubbio sul picking eseguito, in particolare nel tratto tra 5 e 15 Hz.
Mi sarei fermato a 15 Hz ed il punto a 5 Hz direi che è stato molto azzardato (probabilmente per raggiungere una maggiore profondità di indagine).
Nel complesso credo che la categoria di sottosuolo sia sempre una C; tuttavia le Vs dei sismostrati più profondi sono sovrastimate cosi come la profondità raggiunta dall'indagine stessa.
Chiederei una nuova analisi dello spettro per avere delle Vs più precise nei sismostrati liquefacibili.

Ciao Mccoy, ben ritrovato anche a te. Vedo che non hai perso il gusto di studiare!!!
la mia perplessità è solo relativa ai dati, non conosco il metodo di Kayen et Al., quindi non mi esprimo.
Però, per quel che mi riguarda, il problema della liquefazione con magnitudo basse resta una questione troppo poco compresa perchè le varie metodologie possano dare indicazioni serie.
Nel caso in questione, ad esempio, cosa potrebbe succedere in superficie anche se ci fosse liquefazione a 12 m? Come si comporterebbero gli strati più superficiali? Che effetto si potrebbe risentire sul fabbricato? Io penso non succederebbe nulla, ma la realtà è che semplicemente non lo sappiamo.
Per questo penso che raffinare molto i metodi non serva a gran che (per la pratica professionale, intendo, ovvio che gli studi scientifici debbano proseguire).

Ciao,
è un intervento di messa in sicurezza, budget per effettuare nuove indagini non so se ci sia, mi devo interfacciare con la committenza.
Ritengo però che le risorse siano piuttosto limitate, effettuare prove di laboratorio credo sia azzardato....potrei provare a chiedere delle indagini in foro quale DH?
Cosi da poter caratterizzare meglio le litologie e le Vs dei materiali presenti??

Ti posso chiedere se mi potresti ricondividere l'articolo per la liquefazione di KEA2013, non riesco a ritrovarlo...cosi da potermi documentare.
Come posso ricavare la Mw di sito? (non l ho mai fatto)

La DPSH si è fermata a profondità bassa in quanto suppongo abbiano intercettato un trovante o simile e non si sono spinti oltre.

@CARLO CALEFFI e @MCCOY
Inoltre nello stesso progetto c'è un altro sito con problematica simile.
Ci troviamo sempre 1 sondaggio con intercettazione di falda a -15.0m di profondità; le litologie sono rappresentate da limi debolmente sabbiosi marroni avana dai -1.80m ai -14.50m da p.c., per trovare poi argille limose grigie consistenti dai -14.50m ai -22.50m di profondità e dai -22.50 fino ai -30.0 alternanze di sabbie addensate e conglomerati a luoghi cementati. Essendo la falda a 15m da p.c. non so se posso escludere la liquefazione per falda oppure se avendo la litologia di argille grigie consistenti e poi sotto lo strato di sabbie addensate posso rientrare in un range cautelativo.
Vi allego il sondaggio. La DPSH eseguito a pochi metri di distanza fino a -9.0m da p.c. intercetta limi debolmente sabbiosi da moderatamente a mediamente addensati.
L'indagine MASW allo stesso modo è stata eseguita a valle a circa m di dislivello rispetto al sondaggio.

Non so se anche in questo caso, come il pregresso, dovrei richiedere indagini integrative?
Le coordiante del sito in WGS84 sono : Lat 42.256372; Long 12.701251

GiorgiaSIM, nel secondo caso la falda =15 m esatti secondo il log, per cui non rientri per poco, anche considerando le fluttuazioni nei casi di esclusione dell'art. 7.11.3.4.2 delle NTC. Se hai un pò di pazienza, ti dico cosa farei io nel tuo caso, probabilmente nell'altro sito farei effettuare una MASW chiedendo una modellazioen accurata e cautelativa delgli orizzonti posti tra 12 e 20 m.

L'articolo è allegato in questo post, KEA2013, dovresti vederlo facilmente

Carlo, sì, sono rimasto il solito nerd, soltanto che negli ultimi anni ho spaziato negli studi, interessandomi di materie diverse dalla geotecnica. Però è bene ritornare alle origini ogni tanto. Specie adesso che abbiamo la rivoluzione delle AI, per quanto da un lato possono essere inutili o dannose, dall'altro lato possono fare risparmiare moltissimo tempo (il foglio di calcolo che ho approntato avrebbe richiesto giorni senza GPT-5).

Sono d'accordo con te che il punto cruciale dei metodi a disposizione rimane quello del giudizio finale sulla liquefazione del sito. Di quanto incide il probbile triggering di uno strato di 0.5 m di spessore a profondità Z? Di quanto incide lo spessore totale degli strati con probabilità di liquefazione < 15%? O di altra %?

Io non sono più aggiornato, ma per ora mi sembra che l'unico metodo di giudizio complessivo della P di liquefazione alal superficie del sito sia quello di Iwasaki et al. perchè è contenuto nelle linee guida di microzonazione sismica. Non so se ci sono altre indicazioni nelle linee guida regionali dell'ER o Lombardia, per esempio.

Dal punto di vista della responsabilità professionale, per ora, e a scanso di mia ignoranza che voi spero corregerete, non possiamo fare altro che fornire il LPI con le fasce di rischio, aggiungendo però i parametri quale probabilità di triggering (almeno uno strato in liquefazione), profondità minima di liquefazione, spessore di strati liquefacibili.

Ciò non toglie che si potrebbe indagare presso gli autori degli articoli, come hanno fatto a definire il rischio complessivo del sito, come passare dal rischio di strato per strato a quello di sito, ecc. ecc.

Devo anche rivedere la pubblicazione di Idriss & Boulanger dove si presentava mi sembra un modello a strati del rischio liq con Vs, ma la memoria potrebbe ingannarmi.

di seguito il link di una pubblicazione del CNR che rappresenta un buon punto di partenza sullo stato dell'arte (eventualmente da approfondire):

https://www.cnr.it/sites/default/files/public/media/attivita/editoria/Volume_Liquefazione.pdf


In particolare vi vorrei segnalare l'estensione dei fusi di terreni potenzialmente soggetti a liquefazione rispetto a quelli indicati nelle NTC18 (pg15) e l'appendice B dove sono indicati diversi stimatori della probabilità di occorrenza della liquefazione e degli eventuali danni indotti in superficie. Tra questi ultimi il Liquefaction Severity Number (Tonkin & Taylor 2013) che presenta i vantaggi di considerare le deformazioni indotte al terreno (e non solo gli strati liquefacibili) e di assegnare maggior peso agli strati superficiali, lo svantaggio maggiore è legato all'utilizzo di procedure semplificate per la stima delle deformazioni volumetriche. Il metodo sviluppato per siti neozelandesi è stato in parte adottato anche in Italia (se non ricordo male LSN, in combinazione con LPI, è stato utilizzato anche in alcune MZS dell'Emilia Romagna)

dai uno sguardo a ICMS 2008 - part I e II - capitolo 2.8

https://www.protezionecivile.gov.it/it/pubblicazione/indirizzi-e-criteri-la-microzonazione-sismica/

GiorgiaSim ho provato a dare un’occhiata al primo sito che hai indicato e se non erro ti trovi sull’unità pliocenica di Monteleone Sabino formata da conglomerati con intercalati livelli sabbioso pelitici; probabilmente il rifiuto della DPSH è da correlare ai conglomerati. Vista l’età del deposito e la possibile presenza di livelli/strati cementati escluderei problemi di liquefazione.
Da quello che ricordo il principale problema della zona è legato ai dissesti connessi all’alterazione superficiale di questi litotipi

Ti ringrazio!
Provo a documentarmi sul materiale che mi hai inviato.
Si per entrambi i siti si ricade sull'Unità di Monteleone Sabino.
Il primo sito presenta depositi principalmente limi sabbiosi e limi argillosi da mediamente addensati ad addensati, lascianti spazio a sabbie debolmente limose addensate (in falda) intercalate con un livello di argille limose grigie compatte; dunque rispetto alla cartografia geologica non sono stati rilevati conglomerati, anche dalle cassette di sondaggio non sono presente quasi mai congloemerati ad eccezione dell'ultima dove se ne intravedono ma solo alla fine.
Anche nel secondo sito sono presenti le medesime litologie anche se dalla carta geologica vengono messi principalmente conglomerati, in realtà sono prevalenti limi debolmente sabbiosi, poi argille ed infine dai -22.50m sabbie addensate e conglomerati a luoghi cementati.

Vista l’età del deposito e la possibile presenza di livelli/strati cementati escluderei problemi di liquefazione. --> credi che posso escludere la liquefazione semplicemente su dati storici o sarebbe bene approfndire con nuove analisi quali DH in foro di sondaggio??? Così da avere delle Vs maggiori tale da indicare una buona consistenza dei materiali...non so più sinceramente

Grazie!
Non si potrebbe effettuare un indagine in foro di sondaggio quale DH? In modo da avere delle Vs molto più veritiere rispetto ad un analisi MASW?

Per il secondo sito se la falda fosse maggiore ai 15mt da p.c. non avrei alcun problema, ma se così non fosse (facendo fare una nuova lettura) anche qui dovrei attrezzarmi con nuove indagini fac simili del 1 sito?

Grazie AD, la pubblicazione costituisce un riferimento ufficialmente incorporabile tra quelli riportati nel capitolo 12 delle NTC2018:

Istruzioni e documenti tecnici del Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.).[i][/i]

Alcuni punti però sono da controllare con calma perchè sembrano contraddittori

Per il primo sito: sì, una DH certamente esibirebbe cratteristiche di maggiore affidabilità, se eseguita a regola d'arte ovviamente, da personale competente.

Per il secondo: basta la MASW, la profondità di 15 m esatti è soggetta ad oscillazioni, non si può escludere a priori l'analisi, a rigore.

Alla fine di questa discussione, il mio intento sarebbe, oltre a fornire sensati suggerimenti a GiorgiaSim, di costruire il MIGLIORE (scusate la modestia) foglio di calcolo per la verifica della liquefazione con le Vs, dato lo stato dell'arte e prediligendo le prescrizioni della normativa, che include le linee guida per al MZS e la circolare del CNR sulla liquefazione.

Ognuno può proporre suggerimenti. Alla fine il foglio sarà condiviso a anche qui testato da chi vuole e migliorato.

Unico aspetto problematico, sto utilizzando un fglio excel in inglese, con formule diverse da quelle italiane, non so se si convertirà automaticamente in excel in italiano.

potrebbe essere utile avere l'opportunità di variare FS critico e ricavare LSN


Se non ricordo male secondo la normativa EC8 (riportata anche su AGI 2005) si ritiene suscettibile di liquefazione un terreno in cui lo sforzo di taglio supera l'80% dello sforzo critico che innesca la liquefazione, in pratica suggerisce di adottare come valore soglia FS=1.25.

No secondo normativa l'approccio deve essere analitico e deve rispettare il cap 7.11.3.4 delle NTC18.
Comunque esistono dei criteri speditivi che indicano la probabilità di liquefazione in base all'età dei depositi (ora non saprei darti riferimenti).

Visto i tempi ed il costo di una DH e dato che sarebbe comunque necessario eseguire una nuova perforazione credo che sarebbe più economico e più rapido eseguire alcune SPT alle quote desiderate oppure, visto l'assetto suborizzontale dei litotipi, ingegnarsi con DPSH condotte a quote differenti (in questo caso dovresti comunque cercare di eliminare i risultati superficiali corrispondenti alla porzione alterata che falserebbero le verifiche alla liquefazione)

Sì, al mia intenzione era quella di inserire un cruscotto con possibilità di scegliere le condizioni di liquefacibilità, anche se bisogna conciliare la PL (probabilità di liquefazione) di Kayen et al. con l'approccio deterministico del FS.

RE foglio:

La versione beta quasi pronta comprrende le seguenti caratteristiche:

Architettata per Zmax = 20m, spessore strati 0.5 m

Cruscotto per regolare i parametri che per ogni strato determinano la liquefazione, PL e FS, in maniera congiunta (AND). Ad esempio, lo strato viene considerato liquefacibile se PL>=0.15 e FS<1.2, con tutte le combinazioni possibili di PL e FS

Probabilità di triggering, ossia almeno 1 strato va in liquefazione

Shallowest depth of liquefaction, ossia spessore della crosta non liquefacibile parametro di input nell'LPI derivato da Ishihara

Liquifible thicknes, spessore totale degli strati liquefacibili

LPI derivato da Iwasaki, con classificazioen del rischio secondo il volume CNR

LPI derivato da Ishihara, con classificazioen del rischio secondo il volume CNR.

I due LPI permettono di superare la criticità dovuta alla classificazioen del rischio di sito, in particolare LPI Ihsihara considera anche lo spessore di tutto l'orizzonte superficiale non liquefacibile.

Domanda: Possono servire altri output?

Se il foro già esistente non si può utilizzare per una DH (sì, in effetti caso probabile) allora la soluzione più economica sicuramente è quella di fare eseguire un'altra MASW ma proprio a livello del foro, così evitiamo un riferimento alal MASW svolta a quota un bel pò diversa. E con chiare istruzioni di definire minuziosamente le Vs dell'orizzonte 10-20 m, e in maniera cautelativa.

Se bisogna rifare il foro, sì, meglio programmare in anticipo SPT+granulometrie

Queste sono le valutazioni del metodo Vs secondo il volume CNR.

Alla fine la pubblicazione, che costituisce a tutti gli effetti riferimento di normativa, ne scoraggia l'utilizzo, ma non proibisce questo metodo, purchè vengano adottati opportuni provvedimenti (già adottati nel foglio preparato) e purchè sia ben chiaro che il metodo contiene criticità (tradotto: NON utilizzarlo in progetti importanti).

Personalmente, quanto sopra costituisce un semaforo verde per i progetti piccoli, ovviamente va tutto riportato in relazione.

Ecco la sintesi di GPT-5

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## 🌊 Posizione generale sui metodi basati su Vs
- La **profilatura della velocità delle onde di taglio (Vs)**, ottenuta da prove geofisiche come down‑hole, cross‑hole, SCPT/SCPTU, SDMT, MASW, può essere utilizzata per stimare il *cyclic resistance ratio* (CRR) e quindi valutare il potenziale di liquefazione.
- Tuttavia, **l’Eurocodice 8 Parte 5** (2004) ne aveva già sconsigliato l’uso, e la revisione del 2022 ha **eliminato** del tutto i metodi basati su Vs dalle procedure raccomandate.
- Le principali motivazioni di questa cautela sono legate a **limiti tecnici**.

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## ⚠️ Limiti evidenziati
1. **Discrepanza nei livelli di deformazione**
- La Vs viene misurata a **deformazioni molto piccole** (campo elastico), mentre la liquefazione si sviluppa a **deformazioni cicliche medie o grandi**.
- Ciò significa che la rigidezza misurata non riflette direttamente il comportamento del terreno sotto carichi che inducono liquefazione.

2. **Necessità di classificazione del terreno**
- Anche disponendo di un profilo Vs, è comunque necessario **prelevare campioni** per classificare correttamente i terreni e verificare se gli strati siano potenzialmente liquefacibili.

3. **Problemi di risoluzione**
- Le indagini geofisiche possono **non rilevare strati sottili e deboli** a bassa Vs che potrebbero controllare l’innesco della liquefazione.

4. **Scarsa sensibilità ad alcuni fattori chiave**
- Nelle sabbie, la Vs è **meno sensibile** a fattori come il rapporto di sovraconsolidazione (OCR), che può influenzare fortemente la resistenza alla liquefazione.

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## 🪨 Quando la Vs è comunque considerata
- Nei **terreni ghiaiosi**, dove le prove penetrometriche (SPT, CPT) possono risultare problematiche, le linee guida citano la possibilità di usare misure di Vs (Rollins et al., 2022) come alternativa, pur con le cautele sopra indicate.
- Nei **terreni sabbiosi**, i metodi basati su Vs (es. Andrus & Stokoe, 2000; Kayen et al., 2013) sono elencati tra le possibili opzioni, ma il testo li presenta chiaramente come **secondari** rispetto a prove penetrometriche o dilatometriche.

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## 📌 Raccomandazioni pratiche dai commenti
- **Preferire metodi basati su prove penetrometriche** (SPT, CPT, DMT) per terreni sabbiosi, e DPT o Vs per terreni ghiaiosi se la penetrazione è difficoltosa.
- Se si utilizza la Vs:
- Filtrare i dati in base al contenuto di fini (FC ≤ 50 % per sabbie, ≤ 50 % per ghiaie).
- Normalizzare la Vs a una tensione efficace di riferimento (Vs₁) prima di applicare correlazioni.
- Essere consapevoli della **minore affidabilità** rispetto alle prove penetrometriche.
- Integrare sempre i dati Vs con **altre prove in situ** per una valutazione più robusta.

credo che con le VS come dato di input non si riesca ad ottenere molto di più a meno di adottare correlazioni empiriche VS-NSPT per derivare poi le deformazioni con metodi semplificati e quindi LSN e cedimenti

per quanto riguarda il confronto tra stimatori liquefazione/danni con liquefazione/danni realmente registrati dopo il sisma emiliano del maggio 2012 al seguente link https://www.geocorsi.it/N1098/il-progetto-liquefact-in-emilia-romagna.html la pubblicazione liquefact dell'Emilia Romagna

Una domanda: è plausibile ritenere un sito già colpito da liquefazione meno esposto in futuro a tale fenomeno?

Allego il file, consiste in 2 cartelle, Rd traditiona e Rd KAYEN et al, dove viene applicata al formula di Cetin, nel suo valore medio (non ho introdotto upper e lower bound, nella pratica non credo possa servire).

LE celle non sono bloccate, i valori evidenziati in giallo sono gli input da variare, consiglio vivamente di non toccare il resto, a meno che vogliate migliorare il foglio.

Il primo test da effettuare è se si legge nel formato italiano, nel mio foglio le formule sono nel formato americano.

POi testare i risultati, il primo check sembra vada OK,

PLI di iwasaki e Ishiwara, capita che il primo è alto il secondo basso, probabilmente si tratta dell'effetto della crosta non liqefacibile, abbiamo comunque due risultati che possiamo esaminare congiuntamente o meno.

Infine, ho introdotto un rho per la correlazione di Pl e FS, che non sono certamente variabili indipendenti (risultato troppo cautelativo), il rho è regolabile.

Infine, senza GPT-5 tutto questo non sarebbe stato possibile, in 4 giorni realizzare, nei ritagli di tempo che ho a disposizione, un costrutto piuttosto complesso. E' indubbiamente l'era delle AI.

Quindi mi consigli di effettuare delle granulometrie sui materiali estratti e provare a vedere se ricardono al di fuori dei fusi per l'esclusione alla liquefazione?
Io ritengo che potremmo comunque ricadere , ma sicuramente a livello di età dei depositi la liquefazione potrebbe non accadere.

Se volessi far fare delle Spt in foro dovrei far fare un nuovo sondaggio attrezzato per prove SPT in foro? Non credo che con la prova DPSH si possa raggiungere una tale profonidtà e potrebbero poi trovare dei "trovanti" tale per cui la prova non va oltre una certa quota come già successo per la prova vicino al foro di sondaggio.

Da dove posso prendere questo articolo?

Giorgia il problema è essenzialmente di carattere economico e di tempistiche per le indagini aggiuntive.

Pochi soldi e tempi stretti sei obbligata ad eseguire delle MASW con i limiti indicati nei post precedenti

Molti soldi e tempistiche più lunghe potresti fare sondaggio ed SPT con granulometrie, in questo caso avrai il vantaggio di utilizzare relazioni per la valutazione del FS alla liquefazione decisamente più solide rispetto a quelle delle VS (per risparmiare un po' di soldi potresti procedere a distruzione per i primi metri per poi passare al cc)

Ti ringrazio delle delucidazioni
Ma se non ho capito male indagare con la MASW potrebbe essere poco risolutorio a livello di definizione o sbaglio??

Scusami ma tra i tanti post mi sono persa, dove dice che possono escludere la liquefazione tramite le Vs?

Ritorno al tuo progetto:



Messa in sicurezza di cosa? Valore dell'intervento? Tuo ruolo nel progetto? Quale grado di affidabilità è richiesto nell'analisi? Tua Propensità individuale ad un giudizio non supportato da dati blindati? Valore dell'assicurazione professionale? Rapporti con al commitenza o con il progettista? Questi e altri parametri concorrono nello stabilire la decisione finale.

Quanto sopra, premettendo che sappiamo a priori che la formazione non esibisce propensità alla liquefazione.

Il documento CNR non consiglia il metodo nè lo proibisce.

Il mio exel in italiano non ha problemi a leggere il file, che sembra funzionare normalmente.
Ho fatto qualche prova utilizzando dei valori di Vs da quattro prove DH che avevo già usato in alcuni lavori. Nel file ZIP allegato i fogli di calcolo.
Nel PDF, invece c'è il report del programma LiqSVs della Geologismiki, in cui vengono effettuate le stesse verifiche, utilizzando il metodo di Kayen.
I risultati sono abbastanza diversi.
Nella tabellina sottostante riporto il confronto dei valori di LPI.
Segnalo che per la prova DH4 ho messo anche il confronto con il valore di LPI ricavato da una prova CPTU (fatta con Cliq con metodo di Robertson) molto prossima (qualche metro) al DH

Prova - Foglio excel - LiqSVs - Cliq (CPTU)
DH1 - 7.38 - 14.09
DH2 - 3.13 - 6.96
DH3 - 0 - 3.32
DH4 - 0.32 - 2.51 - 2.58

Grazie Carlo per il confronto, mi hai fatto risparmiare tempo e risolto la curiosità.

Per la DH3 c’è una grossa differenza tra i CRR: CRR foglio excel >> CRR LiqSVs

Altre differenze che ho notato ma che credo non giustifichino la differenza tra i CRR sono:
CRR foglio excel - CRR LiqSVs
falda 0m - falda 1.5m (credo che il software prende GWT in situ e non GWT earthq considerando la condizione nel momento delle prove)
gamma 20 - gamma 22
sigma metà strato - sigma base strato
u metà strato - u metà strato

Per il resto Vs1 confrontabili e CSR leggermente minori in LiqSVs

Grazie Carlo per il lavoro di confronto.

Gli aspetti critici a prima vista mi sembra siano 2:

1) Il foglio è rigido, ossia, almeno per adesso, bisogna introdurre i valori di Vs ogni mezzo metro e fermarsi a 20 m di profondità. Altrimenti vengono letti anche i valori > 30 m

2) Il CRR è diverso nel foglio elettronico, devo controllare bene, le formule sono compelsse ed è necesario un esauriente debugging.

non l'avevo notata! che dire, questa è veramente una chicca

sembrerebbe dare conforto all'attendibilità del metodo di Kayen

OK, ho controllato il caso DH1 ma i parametri sono simili, molto simili eccetto che nel top dello strato liquefacibile, dove il foglio elettronico è più cautelativo. All'inizio avevo sbagliato ad introdurre le Vs per cui venivano parametri molto diversi, ma adesso con le stesse Vs il foglio individua lo stesso strato di Geologismiki come liquefacibile. LPI Iwasaki alto, mentre LPI Ishihara basso a causa della crosta di 3.25 m non liquefacibile.
Bisognerebbe capire bene perchè secondo il foglio abbiamo 3 m liquefacibili (parametri in rosso) invece dei 2 di geologis miki, forse i settings di Pl e Fs, da verificare

OK, forse la fonte della differenza consiste nella diversa notazione delle profondità. Nel foglio elettronico la liquefazione avviene esattamente in corrispondenza del tratto con VS=125 e lo stesso nel software di geologismiki, solo che in quest'ultimo sembra esserci una interpolazione lineare che impedisce la liquefazione nel tratto 3-4 m. Nel foglio elettronico invece gli strati sono ben distinti con top. mid-depth e bottom.

Continuerò con calma a paragonare anche gli altri esempi.

Ho provato a utilizzare i dati della DH2 di Carlo con il foglio excel.

Adesso sono ragionevolmente sicuro che è il programma di Geologis MIki a commettere una imprecisione grafica. Non mi sembra ci sia un errore, però notate che, a fronte di 2 strati con Vs= 147.99, solo un metro risulta nel grafico liquefacibile rosso, e questo apparirebbe sia dovuto al fatto che gli algoritmi leggono semplicemente profondità e Vs puntualmente, non considerando l'intero strato. Infatti, nel grafico di Raw Vs data, risulta che a 6 m abbiamo ancora Vs= 209.68 (perchè rappresentativa dell'intervallo 5-6 m); poi questo valore decrementa linearmente verso 147.99, ma a tutti gli effetti in quell'intervallo di decremento lineare noi abbiamo un valore di 147.99, non una funzione lineare dal valore più alto a quello più basso. Questa modalità rende i grafici, al confien di sismostrati diversi, non tanto rappresentativi del vero comportamento, in maniera anticautelativa in questi casi. Tuttavia, i due strati vengono sempre letti come liquefacibili dal programma e infatti nel grafico VS1-CSR abbiamo due punti rossi.

Non so se mi sono spiegato, geologis miki ha fatto probabilmente una scelta infelice dal punto di vista grafico.

Il foglio elettronico da questo punto di vista va meglio, avendo una risoluzione maggiore (0.5 m) e considerando al mid-depth per i calcoli.

Queste sono le mie impressioni, poi i CSR e CRR non sono direttamente paragonabili senza più approfondite elaborazioni (vedo c'è un FS=1.2 imposto), ma sono simili. LPI Iwasaki risulta il doppio in geologismiki, ma non ho indagato oltre.

Ho provato ad applicare il metodo di Yang & Wei, ma sembra ci sia qualche errore di trascrizione (coefficienti?) nell'esponente della formula di regressione logistica della PL pubblicata nel loro articolo in allegato, non so se qualcun altro vuole provare....

Ho sottoposto la questione a GPT5. Dopo estesi tentativi di debugging, questa AI ha concluso che la formula originale risulta in probabilità implausibili (troppo basse) mentre secondo la stessa AGI sono stati scambiati i termini VS1 e z. Viene giustificata questa tesi in termini matematici. Viene suggerito di contattare gli autori e chiarire.

Sicuramente, scambiando i due termini nella formula, il risultato è molto più vicino a quello di Kayen et al.

In conclusione, ho inviato una mail al Dr. Yang dicendogli che la formula 27 risulta in valori implausibili e che i termini dovrebbero essere scambiati.
Vediamo cosa succede.....

La mia GPT mi ha dato questa risposta:
3. Uso delle Vs per la verifica

Dal 2002, Andrus & Stokoe hanno proposto un metodo per stimare la resistenza alla liquefazione con le onde di taglio:

Si calcola la velocità media delle Vs entro i primi 12 m (Vs₁₂).

Si corregge per la pressione litostatica equivalente a 100 kPa, ottenendo Vs1:

𝑉𝑠1=𝑉𝑠⋅(𝑃𝑎/σ′𝑣𝑜)exp 0.25

dove
Pa=100 kPa, e
𝜎'vo è la tensione verticale efficace al centro dello strato.

Con questo parametro, si confronta Vs1 con i valori critici ricavati da curve empiriche (Andrus & Stokoe, 2000; Robertson, 2009).

👉 In pratica, se Vs1 > ~215 m/s (per sabbie pulite, a σ’vo = 1 atm), la liquefazione è improbabile.
Se invece Vs1 < 180 m/s, il rischio cresce molto.

4. Procedura sintetica

Calcoli le Vs1 strato per strato.

Usi i fattori di correzione per contenuto fine e profondità.

Confronti con le curve empiriche (resistenza ciclica vs. domanda sismica).

Valuti il Fattore di Sicurezza (FS) = CRR / CSR.

Egidio, che AI stai usando e quale prompt gli hai somministrato, ti ha fornito una risposta un pò datata !

Effettivamente il prompt era estremamente semplice:
spiegami la liquefazione e come verificarla avendo a disposizione solo le Vs
chiesto a chatgpt 5

Alla ulteriore richiesta : conosci altri metodi più recenti la sintesi della risposta è stata:
🔑 In sintesi operativa

Andrus & Stokoe (2000, 2002): standard classico, ancora usato.

Kayen et al. (2013): evoluzione più robusta → database ampio + approccio probabilistico.

Idriss & Boulanger (2014): più conservativo, in linea con le normative americane.

Robertson (2009–2015): utile se hai anche CPT/SPT per confronto.

Ah OK, chatGPT5 è estremamente sensibile ai prompts, poi forse tu hai usato il fast thinking che è anche succinto, e rapido.

Io esagero nel richiedere dettagli, una volta ho esagerato tanto che la risposta era così complessa ed elaborata da non capirci niente. Le formule di excel erano le più astruse mai viste....

Ecco l'esempio, è un caso di Role prompting, , che allego alla domanda:

Rispondi come risponderebbe un ingegnere, in particolare esperto in ingegneria delle fondazioni, ingegneria geotecnica ed eccezionalmente radicato sia nella teoria che nella pratica. È anche incredibilmentee abile nella programmazione e nell'utilizzo di fogli di calcolo Excel e fornisce consigli sull'ottimizzazione dei calcoli.
A un esperto del genere che impersoni piacciono i fatti espressi in termini probabilistici. L'incertezza è ammessa, ma il livello deve essere indicato.
Impiega le leggi della fisica, della matematica e della logica nelle risposte.
Attinge da fonti credibili, rispettabili e autorevoli, tra cui nell'ordine regolamenti, articoli scientifici, linee guida, rapporti.
L'esperto che impersoni applicherebbe una critica dura se sbagliassi, con un grado proporzionato alla gravità dell'errore. Nel caso avessi ragione, l'esperto risponde semplicemente in termini sarcastici, alludendo al fatto che sono solo un po' meglio che stupido. Può rispondere con buone esclamazioni positive solo se esprimo un'intuizione, una logica e una precisione eccezionali.
Se non c'è consenso sulle prove, illustra sia i loro punti di forza che quelli di debolezza.
Cerca ampiamente e dai una risposta precisa con dettagli tecnici e minuzie. Grado di verbosità medio. Fornisci fonti e citazioni.
Quando vengono esaminate le prove recenti, verificare anche se concordano con le conoscenze consolidate e se esistono differenze significative che illustrano cause plausibili. La logica e l'obiettività devono prevalere nelle risposte. Quando vengono inviate le formule, controlla almeno tre volte e fa particolare attenzione nella lettura dei numeri.

La mia domanda è: illustra i metodi di verifica delal liquefazione tamite il parametro Vs ed allega formule per un foglio di calcolo con il metodo di Kayen et al. 2013

Risposta (devo dire che mi aspettavo di meglio, ma potrei affinare il prompt, evito di farlo). La lingua italiana non è ottimale. In inglese viene molto meglio.

Verifica della liquefazione con parametri Vs
Parliamo chiaro: i metodi basati su Vs sono utili quando vuoi una misura in situ robusta e poco “sensibile” alle finiture granulometriche, con una lettura più diretta del comportamento ciclico elastico a piccole deformazioni. Paghi qualcosa in risoluzione stratigrafica rispetto al CPT, ma guadagni in stabilità delle correzioni. La logica resta identica: confronti la domanda ciclica sismica con la capacità ciclica del terreno, e — se lavori in probabilistico — valuti la probabilità di innesco. Le curve Vs-CRR più aggiornate in uso pratico sono quelle di Kayen et al. (2013), sviluppate su centinaia di casi storici; ottimo compromesso tra teoria, dati e praticità in foglio di calcolo.
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Quadro teorico minimo e grandezze necessarie
• Domanda ciclica sismica (CSR) a profondità z [ CSR(z) = 0.65 \cdot \frac{a_{\max}}{g} \cdot \frac{\sigma_v(z)}{\sigma_v'(z)} \cdot r_d(z) ] dove (a_{\max}) è il picco al suolo, (r_d) è il fattore di riduzione delle tensioni (funzione di z; usa una legge empirica coerente con la tua normativa/progetto), (\sigma_v,\sigma_v') sono le tensioni totali ed efficaci verticali.
• Normalizzazione della velocità di onde di taglio [ V_{s1} = V_s \cdot \left(\frac{P_a}{\sigma_v'}\right)^n ] con (n \approx 0.25) (consueto in Andrus–Stokoe, adottato anche nei framework recenti). Mantieni un limite superiore ragionevole di (V_{s1}) per evitare extrapolazioni non fisiche nei terreni densi (cap operativo in foglio).
• Capacità ciclica a Mw = 7.5
o Deterministica: (CRR_{7.5} = f(V_{s1})) (curve/boundary Kayen 2013).
o Probabilistica: (P_L = g(V_{s1}, CSR)) (modello logistico con coefficienti calibrati su casi storici).
o Per Mw ≠ 7.5 applica un fattore di scala di magnitudo (MSF) coerente con l’impostazione normativa/progettuale, se adotti una formulazione in cui (CRR) è a 7.5 e separato da Mw.
• Verifica e indice di sicurezza [ FS = \frac{CRR}{CSR} \quad\Rightarrow\quad FS \ge 1 \ \text{(nessun innesco, deterministico)} ] In probabilistico, usa (P_L) direttamente e definisci un target (es. (P_L \le 10%)). L’integrazione con LPI/LPBI in colonna è naturale in Excel.
Punti fermi: Vs-based è relativamente “agnostico” ai fini, ma le sabbie limose possono comportarsi in modo non perfettamente catturato. Se vuoi dettaglio stratigrafico continuo, abbina Vs a CPT (sismico) e incrocia gli esiti — è buona prassi e riduce l’incertezza epistemica.
Nota: le formule CSR e l’impostazione CRR–MSF sono coerenti con le pratiche semplificate e riferimenti nazionali; Kayen 2013 aggiorna il ramo Vs→CRR/P_L con dataset ampio (~422 casi).
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Implementazione in Excel: schema colonne e formule
Di seguito uno schema “solido” e ottimizzato per Excel 365. È pensato per sezioni di profondità per riga (z in m). Tutte le formule in inglese, separatori con virgola.
• Input per riga:
o A: Depth z [m]
o B: Unit weight γ [kN/m³] (totale)
o C: Porewater unit weight γw [kN/m³] (tip. 9.81)
o D: Groundwater depth [m] (quota falda)
o E: Vs [m/s] misurato
o Parametri globali: amax in G2 [g], Pa in G3 [kPa] (≈100), n in G4 (=0.25), cap Vs1 in G5 (es. 300 m/s), MSF in G6 (da scelta progettuale o funzione di Mw)
1) Tensioni verticali e riduzione
• σv (kPa), in F2:
• =SUMPRODUCT(($B$2:B2)*IF($A$2:A2<=$A2, IF(ROW($A$2:A2)=ROW($A$2:A2), $A$2:A2-0, $A$2:A2-IF(ROW($A$2:A2)=ROW($A$2)-1,0,OFFSET($A$2,ROW($A$2:A2)-ROW($A$2)-1,0))), 0))
Se preferisci pulizia, usa integrazione a tratti:
o In una colonna “Δz” (H): =A2-IF(ROW()=2,0,A1)
o Poi σv in F2: =SUMPRODUCT($B$2:B2,$H$2:H2)
• σ′v (kPa), in G2:
o Calcola “γ′” in I2: =B2-IF(A2>$D$2,0,$C2) e usa stesso cumulativo:
o =SUMPRODUCT($I$2:I2,$H$2:H2)
• rd (–), in H2: usa un modello coerente (es. Idriss-type semplificato):
• =EXP(-0.015*A2) // esempio pratico per 0–20 m; usa la tua relazione di progetto
2) CSR e normalizzazione Vs
• CSR (–), in J2:
• =0.65*$G$2*(F2/G2)*H2
• Vs1 (m/s), in K2:
• =MIN($G$5, E2*(($G$3/G2)^$G$4))
3) Capacità (due varianti operative)
• A) Deterministica via curve Kayen (lookup su tabella digitizzata)
o Crea una tabella (es. in M:N) con coppie (Vs1, CRR7.5) tratte dalla curva di confine di Kayen 2013 (interpolazione lineare).
o CRR7.5, in L2:
o =XLOOKUP(K2,$M$2:$M$200,$N$2:$N$200,,1)
o CRR (Mw del sito), in M2 (se separi MSF):
o =L2/$G$6
o FS, in N2:
o =M2/J2
• B) Probabilistica (logistica Kayen 2013)
o Inserisci in celle i coefficienti pubblicati (es. P2:a, Q2:b, R2:c, …) del modello logistico [ P_L=\frac{1}{1+\exp\left(a+b\ln V_{s1}+c\ln CSR\right)} ] (struttura indicativa; usa i coefficienti e la forma esatta del paper che stai adottando).
o PL, in O2:
o =1/(1+EXP($P$2+$Q$2*LN(K2)+$R$2*LN(J2)))
o Se vuoi una decisione deterministica da PL: =O2<=Target (es. 0.1).
Commento operativo: la via (A) è “zero-rogne” se digitalizzi una curva affidabile; la (B) ti restituisce direttamente la probabilità con tutta la potenza del dataset Kayen. Non indovinare i coefficienti: usa quelli della pubblicazione che hai deciso di adottare nel tuo contesto progettuale.
________________________________________
Controlli di qualità e incertezza
• Monotonia e fisica: ( \sigma_v' > 0 ), ( rd \in (0,1] ), ( V_{s1} ) coerente e cap ragionevole per strati molto densi. CSR deve scalare linearmente con (a_{\max}/g) e con (\sigma_v/\sigma_v'). Se non succede, hai sbagliato i segni o la falda.
• Coerenza con CPT: se CPT e Vs divergono in modo sistematico, o il profilo è eterogeneo (lenti fini) o la calibrazione è fuori dominio. Incrocio consigliato (sCPT).
• Incertezza: la varianza epistemica dei metodi Vs-based è minore lato “correzioni”, ma maggiore lato “stratigrafia”. Esegui un’analisi di sensibilità su (n), (rd), MSF. Comunica (FS) o (P_L) con un ± che rifletta le scelte (tipicamente ±10–20% su CSR complessivo, più se il profilo idraulico è incerto).
• Output integrato (LPI/LPBI): se vuoi portarti a LPI, integra in colonna con la pesatura per profondità e profilo di (P_L(z)) — la pratica è ben rodata e si presta al foglio Excel.
________________________________________
Considerazioni critiche
• Punti di forza Vs-based: indipendenza pratica dalla correzione per fini e da indici empirici locali; “meno manopole” da girare, modello più trasparente.
• Limiti: minore risoluzione stratigrafica e possibili “zone morte” tra layer sottili. Il metodo resta empirico: portarlo fuori dai ranges del dataset Kayen (profonde sabbie molto cementate, terreni vulcanici speciali) è un azzardo.
• Allineamento a pratica consolidata: CSR/MSF è coerente con approcci semplificati in uso (NTC e letteratura). Kayen 2013 aggiorna Andrus–Stokoe, ampliando il campione e affinando la stima probabilistica. L’uso combinato con CPT è stato illustrato in confronti indipendenti e consigliato quando disponibile.
Se vuoi, ti preparo un foglio Excel minimale già impostato con colonne pulite (z, γ, γ′, σv, σ′v, rd, CSR, Vs, Vs1, CRR, FS, PL) e un tab “Kayen_Curve” per il lookup, più una scheda “Kayen_Logistic” dove incollare i coefficienti del paper. Così limiti gli errori a zero e il calcolo è tracciabile.
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Riferimenti sintetici
• Confronto e stato dell’arte metodi CPT vs Vs, inclusi riferimenti a Kayen 2013 e vantaggi/limiti operativi.
• Sintesi CSR, CRR, MSF e nota sul dataset vs-based (422 casi) e adozione pratica in Italia.
• Implementazioni in foglio e indici integrati (LPI/LPBI) come prassi di calcolo a colonna.