Home GeoForum Forums Geologia & Professione Geotecnica Mw in verifiche di liquefazione

Per quanto attiene al cut-off, sì, adesso ho capito cosa intendevi.

Il modello di rischio INGV è già troncato alla Mw max della zona sismogenetica di interesse, ma non mi sembra esista alcuna allusione all'applicazione di leggi di cutoff. Infatti dal grafico di Latina alcuni bins verrebbero esclusi.

Conclusione: adottare un'area di cutoff od esclusione è tecnicamente ragionevole poiché i dati che vengono eliminati sono equiparabili ad outliers statistici.

Per cui, la procedura consisterebbe in scrivere la matrice del rischio come hai già fatto, però per la mappa del 50° percentile, ed eliminando i valori che sarebbero esclusi dalla legge di cutoff prescelta.

Avremo quindi una matrice M0.5 che diventa una M'0.5 dopo il cutoff, e su quest'ultima M'0.5 calcoleremo i percentili del rischio che ci interessano.

Sto anche pensando se è possibile applicare automaticamente il cutoff dall'articolo di Galli, 2000, però dopo avere convertito Ms in Mw secondo gli studi italiani.

Avremmo un foglio Excel in cui basta introdurre i dati della matrice M-R, scegliendo il midpoint dei bins della matrice di disaggregazione INGV.

Un dubbio è il grafico postato prima da AD con le relazioni di cutoff, non si distingue bene al curva di galli dalle altre, poi credo ci sia già stata una conversione a Mw, Ad, da dove hai tratto il grafico?

Le relazioni (espresse in Mw) ed i grafici li ho tratti da "Pratiche correnti per le analisi
di suscettibilità alla liquefazione negli studi di microzonazione sismica di livello 3" CNR 2024.

Ah, OK, la pubblicazione del CNR che abbiamo già visto per la verifica della liquefazione con Vs. Le pubblicazioni del CNR costituiscono un esplicito riferimento ufficiale secondo le NTC2018.

A questo punto però, abbiamo due distinti set di istruzioni.

1) Il sito è ubicato all'interno di una delle 36 zone sismogenetiche ZS: Si adotta la Mw max indicata nello studio originale di Meletti et al., ribadita nel volume CNR
2) Il sito non è ubicato all'interno di una di queste ZS: si procede con la formula Msi= 1+3log(Ri)
3) Il cirterio della Msi non è soddisfatto (almeno una zona ecc.ecc.): si procede con la disaggregazione.

Qui mi permetto di sollevare una critica agli autori del volume CNR. Il punto 2 non solo è farraginoso, ma non è possibile determinare con precisione le distanze del sito dalle ZS poiché non abbiamo carte atte all'upo. I confini sono molto incerti.
Poi, abbiamo due metodi proposti per la disaggregazione, per i quali mancano i dati nel pubblico dominio.
A meno che non vogliamo ingrandire le carte in figure 3.2 e 3.3, è possibile ricavare M e D, anche se in maniera non sempre precisa.

Metodo del cutoff: serve a stabilire quali sono le distanze Ri dal sito oltre le quali un evento di magnitudo Mwi diventa poco plausibile. Adesso, non viene scritto niente sull'eventuale adozione di questo criterio di cutoff per la scelta della Mw, come non viene scritto niente sull'adozione di determinati percentili basati sulla disaggregazione INGV.

Alla fine, non so cosa dire, se non che, una volta superati i punti 1) e 2), potremmo scrivere che non esistono nel pubblico dominio chiari dati di disaggregazione comune per comune o sito per sito con il metodo SASHA e che quelli ricavabili dall'ingrandimento delle figure 3.2 e 3.3 non sono affidabili.

Per cui potremmo imbarcarci in un'analisi della disaggregazione, considerando i dati nella regione di cutoff come outliers, e adottando a questo punto un valore > media, anzi molto cautelativa come un 90° percentile. Meglio poi se confronteremo i dati con i dati ricavati, seppure in maniera incerta, da quelli di figura 3.2. Se la nostra Mw di riferimento è palesemente maggiore, allora OK.

Per ultimo, nell'articolo originale di Galli 2000, la formula citata nel volume CNR di Mw = 2.75+2 log(R), è invece Me= 2.75+2 log(Re).

Esiste una semplice approssimazione di Mw con Me, invece di una conversione. Ma Ok.

Inoltre, il grafico dell'articolo originale di Meletti include SEMPRE sismi con Me>= 6.5 circa. (allego il grafico in Galli, 2000)

Conclusione: adottando il criterio di cutoff proposto e rivisto nel volume di CNR, i grandi terremoti verrebbero sempre inclusi nell'analisi.

Edit: dal punto di vista matematico, spesso l'esclusione dei contributi oltre la curva di cutoff risulta in probabilità marginali maggiori nelle alte Mw. Ossia maggiore cautela.

Ci sono altri problemi nel volume del CNR 2024, purtroppo, ma vediamo come superarli con degli esempi.
Procederò con esempi pratici che mi riguardano: regione Abruzzo.

Città dell'Aquila.

Step 1): Il sito è compreso in una delle Zs elencate nel volume? NO!!!!! La ZS 923 non si riesce a trovare, ma si tratta sicuramente di un errore di omissione.

Allora bisogna consultare la fonte, Meletti et al., 2004.

http://zonesismiche.mi.ingv.it/documenti/rapporto_conclusivo.pdf

OK, per la ZS 923 ho un Mw max, il parametro che bisogna adottare = 7.06.

CAVEAT: Il parametro da adottare è la Mwmax2 nella tabella di pag. 38 di Meletti et al, 2004.

Tutto qui. Il mio valore di Mw per le verifiche di liquefazione = 7.06, prossimo al valore di riferimento di 7.5 e ho terminato le mie ricerche.

Facile? Sì, se parliamo di un progetto di MZS o comunque una strategia di progetto con Tr=475 yrs. Ma.... Se si tratta di un albergo con maggiore Tr?

In questo caso abbiamo 2 possibili substeps:


1) procedere comunque con il valore di 7.06, l'unico ufficialmente raccomandato dai riferimenti esplicitati dalle NTC
2)procedere comunque con un'analisi della disaggregazione in termini di probabilità di eccedenza minore (maggiore Tr) e scegliere, in maniera piuttosto discrezionale ma tecnicamente motivata, un Mw maggiore nella matrice di disaggregazione, Mw che probabilmente coinciderà con il max o quasi della tabella di Meletti et al 2004 e che comunque dovrebbe risultare > 7.06.

Io uso questo metodo da un pò. Lo avevi suggerito tu una vita fa!
Io però utilizzo la disaggregazione con Tr compatibile con Vn e Tempo di ritorno indicato dai progettisti.

È vero, nel laboratorio di disaggregazione.

Però, nel frattempo, è cambiata o meglio è stata integrata e modificata la normativa (NTC2018) e d è stato pubblicato il volume del CNR 2024, che in quanto pubblicazione del CNR costituisce riferimento ufficiale, è a tutti gli effetti una propaggine della normativa.

Per cui, le procedure indicate in questo volume hanno, nei limiti dell'applicabilità, caratteristiche di obbligo normativo.

Nelel zoen dove lavori tu, vedo che si possono verificare le due condizioni illustrate nel volume:

1) sito compreso in ZS ufficialmente tabellata: allore la Mw da scegliere è la Mw max indicata nel volume
2) sito ubicato al di fuori delle Zs: la procedura da scegliere è meno applicabile e si potrebbe procedere con la disaggregazione.

Sono d'accordo che ci sono varie obiezioni possibili, tra cui la prima, la strategia di progetto. Nell'appena precedente post ho proposto una soluzione.

Quando utilizziamo la disaggregazione però, sempre secondo il volume dovremmo escludere i contributi implausibili secondo la legge di cutoff proposta (quella di Galli 2000 è la più pertinente).

Dopo di che, dovremmo calcolare la probabilità marginale di Mw ed adottare il percentile di interesse.

Sto provando ad utilizzare un foglio di calcolo per una zona in Adriatico al di fuori delle ZS.

Poiché ho già i dati a disposizione, posto i risultati (preliminari) e poi possiamo passare a un esempio da te proposto, interessante esaminare un Tr diverso da 475 anni, qui si aprono altri scenari da esaminare, tra i quali quelli di non poter ricavare la matrice di disaggregazione con l'esatto Tr e come procedere eventualmente.

Che una pubblicazione del CRN costituisca "una propaggine della normativa" non mi trova assolutamente d'accordo".
Come tu hai già scritto le NTC hanno impostazione di tipo probabilistico, perchè mai dovrei stimare la liquefazione con il valore massimo possibile e non con un Tr compatibile con tutte le altre valutazioni di tipo sismico che condizionano la progettazione?
Altra questione: se dovessi utilizzare la magnitudo massima allora sarei più propenso a prendere quella del DISS e non quella delle SZ (vecchie e superate!!!). Considera che nella Pianura Padana le magnitudo delle strutture sismogenetiche possono essere superiori anche a 7, contro valori di poco superiori a 6 delle ZS!!!
La questione per molte delle zone in cui lavoro io (con le sabbie del Po a pochi metri dalla superficie) spesso utilizzare la magnitudo massima vorrebbe dire costringere ad interventi in fondazione per una villetta di due piani, con un costo in fondazione assolutamente non compatibile. Inoltre avremmo una villetta con terreni che non liquefano MAI, ma che in caso di sisma con magnitudo massima è completamente sfatta! Ha senso? Per me no!

Carlo, le tue osservazioni mi hanno spinto a rileggere il capitolo 12 del NTC2018. Rivediamolo assieme perchè potrei essermi sbagliato, me lo auguro quasi.

Per quanto non diversamente specificato nella presente norma, si intendono coerenti con i principi alla base della stessa, le indicazioni riportate nei seguenti documenti:
... (Omissis)
- Istruzioni e documenti tecnici del Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.).

In questa prima fase non si parla ovviamente di 'propaggini', ma esplicitamente la normativa dice che le indicazioni dei documenti tecnici del CNR, di cui il recente volume del 2024 fa indubbiamente parte, sono coerenti con i principi della NTC 2018. Per cui, sempre secondo questa prima parte, altre indicazioni e ragionamenti (quali i miei di anni fa) potrebbero non essere coerenti.

TUTTAVIA, procedendo con la lettura, ci imbattiamo in un'altra frase, che in precedenza non avevo esaminato attentamente:

Il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, per il tramite del Servizio Tecnico Centrale, predispone e pubblica, sentiti il Consiglio
Nazionale delle Ricerche (C.N.R.) e l’Ente Italiano di Normazione (UNI), l’elenco dei documenti che costituiscono riferimento
tecnico per le Norme tecniche per le costruzioni ai sensi del presente capitolo.

Allora cosa succede, se il volume del CNR del 2024 (con le indicazioni in discussione) non fa parte di questo (fantomatico?) elenco dei documenti che costituiscono riferimento tecnico, i documenti in precedenza citati non sono vincolanti? Ma esiste questo elenco, io non ne so niente.

E qui temo che ci addentriamo in un territorio di competenza di giuristi ed avvocati.

La mia ragionata opinione attuale, soggetta ovviamente a tutte le critiche, osservazioni ed obiezioni possibili, è che, nel caso in questione, le indicazioni del volume CNR sono in linea generale ed orientativa coerenti con i principi della normativa.

Allo stesso tempo, potrebbero sorgere situazioni particolari, come la tua, dove le stesse indicazioni, per motivi tecnici chiaramente illustrati, appaiono essere particolarmente penalizzanti per le costruzioni, specialmente quelle di non rilevante entità (ad es. villette).
Se manca l'elenco dei documenti vincolanti, esiste ancora un certo margine di discrezionalità tecnica. Un argomento che personalmente troverei sensato è che il volume CNR è stato specificamente redatto per la zonazione sismica e non per i singoli progetti di costruzione (infatti cita il solo Tr=475 yrs e non Tr superiori che ciò nonostante sono obbligatori per specifici progetti secondo il modello probabilistico della normativa). Le mie passate osservazioni che la normativa ha carattere probabilistico possono adesso valere per la strategia di progetto, ma non per la determinazione dei percentili di rischio.

Conclusione:
Se adottiamo le indicazioni totalmente cautelative e penalizzanti del Volume CNR, dove la strategia di progetto del nostro edificio coprrisponde ad un Tr=475 yrs, allora siamo garantiti al 100%
Se scegliamo di adottare altri metodi per determinare la Mw, dobbiamo motivarli con vari argomenti, oltre a quelli citati.

Carlo, dato che questo argomento assume una importanza economica notevole, ti inviterei ad ascoltare il parere di altri colleghi, di funzionari pubblici e meglio ancora di un avvocato specialista del campo, ovviamente riferendo in questo forum tali opinioni.

Edit: nel volume CNR è citato anche il metodo Sasha. Vedremo nell'esempio più olre se è più o meno penalizzante del metodo delal Mw max

Nel frattempo, dopo avere esaminato l'interessante scenario sollevato dall'obiezione di Carlo Caleffi, ho ritrovato i documenti del metodo di Albarello (che contrariamente a quanto scritto prima fanno parte del pubblico dominio).

Ho accertato inoltre che la relazione di cutoff di Galli 2000, Me = circa Mw =2.7+2*log (R) deve essere riscritta con il Log10, poiché scritta con la notazione del volume CNR potrebbe apparire come un logn (ed in effetti così io l'avevo interpretata, impantanandomi nel foglio Excel e non riuscendo a districarmi tra risultati impossibili).

La discussione con Carlo mi ha portato a proporre una relazione alternativa per il caso di L'Aquila, specialmente se relativo a un progetto di modesta entità.
Adesso le possibilità sono 2:

1) Adozione della Mw max di Meletti et al. 2004, come da indicazioni del documento CNR.
2) Adozione di un metodo alternativo se tali indicazioni risultassero particolarmente penalizzanti, in considerazione anche della litostratigrafia prevalente e del fatto che fenomeni di liquefazione con il sisma Mw=6.3 del 2009 sono stati molto rari.
In caso di adozione del metodo alternativo, si potrebbe in prima istanza applicare la mappa di disaggregazione dell'INGV (autorevole organismo ufficiale di specifica competenza) ed escludere eventuali outliers con il cutoff di Galli, in seconda istanza adottare un alto percentile meno penalizzante e purtuttavia conservativo nel nostro caso specifico e non generale. L'adozione dell'ipotesi alternativa comporterebbe la preparazione di una copiosa serie di argomentazioni tecniche, obbligatoriamente.