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

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.