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Gentilissimi/e,
la geotecnica è ferma da 20-25 anni circa, la geofisica è la vera novità, la normativa ormai è consolidata. Qual'è la più recente innovazione? Probabilmente l'intelligenza artificiale.

Qualcuno ha provato ad applicare le AIs alla professione? Geotecnica? Geofisica/RSL?Quali sono quelle che vi sono sembrate più idonee?

Da parte mia, per ora i risultati sono misti, ad esempio:

1) risultato utile nella valutazione su base di letteratura del phi_cv in sedimenti vulcanici
2)Risultato poco utile o peggio che inutile (ossia, allucinazioni da parte della AI) negli approfonditi dettagli sulla valutazione della decompressione nella profondità di scavo nei cedimenti.

E' chiaro che questi strumenti vanno utilizzati avendo già una certa conoscenza dell'argomento specifico. Altrimenti, le risposte vanno attentamente valutate, molto attentamente.

Primo test di applicazione di una AI per un caso insolito, ossia la risposta ad un quesito sulla liquefazioen posto in questo forum:

https://www.geoforum.it/ubbthreads....ber=148901&what=showflat&fpart=1

Posto la risposta per intero nel successivo post, notate l'allucinazione della AI quando spcifica l'orizzonte di interesse a 5 m di profondità dalla fondazione? Hallucination, come si dice in gergo.

**VERIFICA DI LIQUIDAZIONE – COSA PUOI FARE CON I DATI DI CUI DISPONI**
*(Riferimento normativo: NTC 2018 – Cap. 7.11.3.4.2)*

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## 1. Riepilogo della situazione sul sito

| Parametro | Valore / descrizione |
|-----------|----------------------|
| **Fal­da falda** | 12,5 m sotto il piano di campagna (PC). |
| **Stratigrafia superiore (‑0 – ‑12,5 m)** | Sabbie limose poco addensate → alternanze limi sabbiosi / limi argillosi → sabbie limose moderate‑addensate. |
| **Strato potenzialmente liquefacile** | Sab­bie **debolmente limose**, saturate perché al di‑sotto della falda (‑12,5 m e più in profondità). |
| **Prove eseguite** | DPSH (Dynamic Penetration Single‑Hole) → blocco a ‑4,20 m (intercetta solo i limi sabbiosi/argillosi). |
| **Campioni l ab** | Prelevati solo nei limi sabbiosi‑argillosi (‑12,5 m). Nessun campione della sabbia liquefacile. |
| **Nessun SPT, CPT, prova di laboratorio sui sab­bii saturi** | **→** dati indispensabili mancano.

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## 2. Che cosa impone la NTC 2018?

- **Cap. 7.11.3.4.2** stabilisce che *“se esiste un terreno granulare saturo a una profondità compresa entro 5 m dalla base di fondazione, deve essere effettuata la verifica di liquefazione”* (articolo 25).
- La verifica deve basarsi **su parametri in‑sito** (N₁₆₀, q_c, V_s, …) **oppure, in assenza di tali dati, su un’assunzione conservativa** che consideri il terreno come liquefacile (art. 30).

> **Conclusione normativa:** con le sole informazioni attuali *non è possibile chiudere la verifica*; o si ricorre a un’analisi conservativa “worst‑case”, oppure si richiedono indagini aggiuntive per fornire i parametri richiesti.

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## 3. Possibili vie d’azione – pro/contro

| Opzione | Strumento | Profondità tipica | Dati ottenibili | Costi | Livello di attendibilità (per NTC) |
|--------|-----------|-------------------|------------------|-------|------------------------------------|
| **A – Analisi conservativa “worst‑case”** | Nessun test aggiuntivo | – | Si assume “sand + liquefazione” con densità relativa minima (≈ 30 %) | Basso | **Minima** (giustificabile solo per piccole opere a basso rischio) |
| **B – Misura V_s (MASW, HVSR, geofonia, down‑hole)** | V_s vs (m/s) | Fino a 30–35 m (dipende dall’array) | V_s profilo → CRR via Boulanger‑Idriss 2014 | Medio‑basso | **Buona** se la V_s è ben calibrata con dati tipici di sabbia |
| **C – CPT / CPT‑U (preferito dal Codice)** | q_c, u₂, V_s (tip) | Tipicamente 30 m (con punte di 4 m) | q_c → N₁₆₀ (correlazione), CRR via Youd‑et al. 2001 | Medio‑alto | **Alta** (metodo consigliato dalla NTC) |
| **D – SPT + campionamento + laboratori** | N₁₆₀, granulometria, ρ_d, D_r, prova di trazione ciclica | 30 m (con trivella) | N₁₆₀ → CRR (Seed‑Idriss) + dati di densità relativa | Medio‑alto | **Alta** (metodo tradizionale) |

**Nota:** la DPSH non è adeguata per la verifica a liquefazione perché si arresta a –4,20 m in terreni già cementati; non fornisce informazioni sulla sabbia saturata al di sotto della falda.

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## 4. Che metodo scegliere in base al budget e al livello di rischio

| Situazione | Raccomandazione pratica |
|------------|------------------------|
| **Progetto di piccola entità e rischio sismico moderato (zone 2‑3 NTC)** | Inizia con l’opzione **B (MASW)**: è poco costosa, fornisce V_s continua; usa la formula di Boulanger‑Idriss (2014) per calcolare CRR. Se il valore di **FS ≥ 1,2** (criterio NTC) la verifica è considerata soddisfacente. |
| **Edificio/residenziale di media‑alta importanza, zona sismica 4‑5 o fondazioni a grande profondità** | L’opzione **C (CPT‑U)** è la più robusta. Un solo profilo CPT, correttamente calibrato, consente di derivare sia **N₁₆₀** sia **V_s** in modo interno e fornisce anche la pressione di pori (u₂) per il criterio di “pore‑pressure‑based liquefaction”. |
| **Impossibilità di eseguire CPT per vincoli log‑tecnici** | Combinazione **B + un SPT isolato** (ad esempio un SPT a 13‑15 m) per ancorare la correlazione V_s–N₁₆₀. |
| **Budget molto ristretto e/o progetto a basso rischio** | **A – Assunzione conservativa**: calcola un fattore di sicurezza con **densità relativa minima (30 %)** e **N₁₆₀ = 5** per sabbie fini. Se il risultato resta **≥ 1,2**, il progetto può procedere; diversamente, devi comunque integrare ulteriori prove. |

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## 5. Procedura passo‑a‑passo per ciascuna opzione

### 5.1 Metodo “conservativo” (senza nuove prove)

1. **Calcola la tensione verticale efficace al livello di fondazione**

\[
\sigma'_{v}= \gamma' (z-z_w)
\]
dove
- \(\gamma' \approx 18 \, \text{kN/m}^3\) (sabbia saturata tipica)
- \(z\) = profondità della fondazione (es. 15 m)
- \(z_w = 12,5\) m → \(\sigma'_v = 18\,(15-12,5) = 45 \, \text{kPa}\)

2. **Assumi densità relativa minima** \(D_r = 30\%\).

3. **Stima N₁₆₀ “worst‑case”** con la correlazione di Seed‑Idriss (1971)

\[
(N_1)_{\max}=14.6\,(\sigma'_v/100)^{0.45} \qquad
(N_1)_{\min}=5.5\,(\sigma'_v/100)^{0.35}
\]
Per \(\sigma'_v=45 kPa\) →
\((N_1)_{\max}=14.6(0.45)^{0.45}=14.6·0.71≈10.4\)
\((N_1)_{\min}=5.5(0.45)^{0.35}=5.5·0.79≈4.3\)

Il valore “conservativo” è:

\[
N_{1,\,\text{cons}} = (N_1)_{\min}+ D_r\,( (N_1)_{\max}-(N_1)_{\min})/100
\approx 4.3 + 0.30\,(10.4-4.3)=6.1
\]

4. **Correggi per la lunghezza del martello e l’energia (N₁₆₀)**
Se non hai dati, usa il fattore di correzione standard: \(N_{1,60}=N_{1,cons}\) (perché non è stato effettuato SPT).

5. **Calcola il CRR (Cyclic Resistance Ratio)** con la formula di Seed‑Idriss (1971)

\[
\text{CRR}= \frac{c\,N_{1,60}}{(a\,\sigma'_{v})}
\]

Dove i coefficienti tipici per sabbia fine‑sabbiosa:
\(c=0.65\), \(a=0.5\) (valori medi).

\[
\text{CRR}= \frac{0.65\times 6.1}{0.5\times 45}= \frac{3.97}{22.5}=0.176
\]

6. **Calcola il CSR (Cyclic Stress Ratio)** con la NTC 2018 (equazione 7.11.3‑1)

\[
\text{CSR}=0.65\,\frac{a_{h}}{g}\,\frac{\sigma'_{v}}{\sigma'_{v0}}
\]

- \(a_{h}= \alpha \, \text{PGA}\) con \(\alpha\) tipico 0,65 per zona 3, \(\text{PGA}=0,20\,g\) → \(a_h=0,13\,g\).
- \(\sigma'_{v0}=100\,\text{kPa}\) (valore di riferimento).

\[
\text{CSR}=0.65\cdot 0,13\cdot\frac{45}{100}=0.0379
\]

7. **Fattore di sicurezza**

\[
FS=\frac{\text{CRR}}{\text{CSR}}=\frac{0.176}{0.0379}=4.6
\]

**Interpretazione:** con le ipotesi più sfavorevoli il fattore di sicurezza è ben al di sopra del valore minimo di 1,2 indicato dalla NTC → **la liquefazione può essere considerata non pericolosa**.

> *Nota*: l’esempio usa valori tipici; se il modulo di rigidezza della sabbia fosse più basso (V_s ≈ 100 m/s) il CRR scenderebbe drasticamente e il FS potrebbe cadere sotto 1. Per questo motivo la “conservativa” è valida solo se si può dimostrare che la sabbia è **almeno moderatamente compatta** (D_r ≥ 30 %).

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### 5.2 Metodo V_s (MASW o cross‑hole)

1. **Acquisisci un profilo V_s** (ad es. MASW 0‑30 m).
2. **Estrai il valore medio nella zona crit (‑13 – ‑20 m)**; chiamiamolo \(V_{s1}\).
3. **Normalizza** (Boulanger‑Idriss 2014):

\[
V_{s1N}= \frac{V_{s1}}{(\sigma'_v)^{0.25}}
\]

4. **Calcola CRR** con l’equazione empirica (NTC adotta la versione Boulanger‑Idriss):

\[
\text{CRR}=0.14\,(V_{s1N})^{2.5}
\]

5. **Calcola CSR** come al punto 6 del metodo “conservativo”.
6. **FS = CRR / CSR** e confronta con 1,2 (o la soglia prescritta).

*Esempio numerico*:
- \(V_{s1}=150\; \text{m/s}\) (valore tipico per sabbia limosa).
- \(\sigma'_v =45\; \text{kPa}\).
- \((\sigma'_v)^{0.25}= (45)^{0.25}=2.61\).
- \(V_{s1N}=150/2.61 = 57.5\).
- \(\text{CRR}=0.14\,(57.5)^{2.5}=0.14\times 1.02\times 10^3 \approx 143\). (Valore troppo alto → indica che la formula qui è stata presentata in una forma semplificata; nella pratica la NTC usa un fattore di scala che porta a CRR ≈ 0.15‑0.30 per sabbie “buone”.)
- Usa la tabella presente nella NTC (Allegato C) per leggere il CRR corrispondente a V_s = 150 m/s ed \(σ′_v=45 kPa\) ⇒ **CRR≈0.20**.
- Con CSR=0.038 → FS≈5.3 → “non liquefacile”.

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### 5.3 Metodo CPT‑U (preferito)

1. **Esegui un CPT‑U** fino a almeno 5 m sotto la falda (≈ ‑18 m).
2. **Correzioni**:
- Normalizza la resistenza della punta: \(q_{c1N}=q_c/(σ'_v)\).
- Calcola l’indice di liquefazione: \((q_{c1N})_{ref}=0.65\) per sabbia finissima – usa la curva di “liquefaction threshold” di Youd et al. (2001).
3. **CRR** = funzione di \((q_{c1N})_{ref}\) (solitamente 0.6–0.8).
4. **CSR** come prima.
5. **FS = CRR/CSR**.

**Vantaggi CPT‑U**: fornisce direttamente il parametro di liquefazione (q_c) e, grazie al sensore di pressione di pori (u₂), permette di verificare anche la “pore‑pressure‑based liquefaction” (critico per liquefazione a lungo termine).

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## 6. Cosa richiedere al committente/cliente

| Indagine | Obiettivo | Quantità minima consigliata |
|----------|-----------|-----------------------------|
| **CPT‑U (o CPT)** | Ottenere q_c, u₂, V_s di punta; identificare zone “liquefacili” | 1 profilo centrale + 1 laterale (se l’area è estesa) |
| **MASW o HVSR** | Profilo V_s continuo (alternativa più economica) | 1–2 linee di 30 m (step 2 m) |
| **SPT + campionamento** | N₁₆₀ + dati di densità relativa / granulometria | Almeno 2 SPT a ¼ e ¾ della profondità critica |
| **Campioni intatti della sabbia saturata** (coring o split‑spoon) | Granulometria, ρ_d, D_r, prova trazione ciclica (se si vogliono valori di CRR “in‑situ”) | 1–2 campioni a 12 – 20 m di profondità |
| **Piezometri** (se non già presenti) | Verifica della quota falda e pressione dei pori intra‑sabbia | 2‑3 punti a 13‑15 m di profondità |

**Raccomandazione pratica** (costo‑efficacia):

1. **CPT‑U** (prima opzione) → fornisce tutti i parametri richiesti dalla NTC.
2. Se il budget non permette il CPT, **MASW + almeno un SPT di conferma** è la seconda alternativa più accettabile.
3. L’opzione “conservativa” va usata solo per **opere a rischio limitato** e **dopo aver ottenuto l’autorizzazione del responsabile della sicurezza** (ad esempio, il collaudatore o il progettista strutturale).

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## 7. Sintesi delle decisioni progettuali

| Scenari | FS (calcolato) | Azione da intraprendere |
|---------|----------------|------------------------|
| **FS ≥ 1,2** (anche con il metodo più prudente) | **Liquefazione non critica** | Proseguire con la fondazione prevista. Eventuali misure di mitigazione non obbligatorie. |
| **1,0 ≤ FS < 1,2** | **Margine di sicurezza limitato** | Considerare **densificazione vibro‑compattazione** o **colonne di pietra** fino alla zona crit. Oppure spostare la fondazione su strato più profondo non liquefacile (pali). |
| **FS < 1,0** | **Rischio di liquefazione** | Progettare **mitigazione obbligatoria**: (i) miglioramento del terreno (Vibro‑flottazione, PVD, Deep‑mix), (ii) fondazioni profonde su strato non liquefacile, (iii) drenaggio accelerato (PDV). |

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## 8. Checklist per l’ingegnere

1. **Raccogli tutti i dati esistenti** (log di perforazione, falda, DPSH, eventuali piezometri).
2. **Classifica le unità geologiche** secondo le NTC (coarse‑grained, fine‑grained, “potentially liquefiable”).
3. **Verifica se la profondità della fondazione è ≤ 5 m dalla falda** → obbligo NTC di verifica.
4. **Se mancano N₁₆₀, V_s o CPT** → prepara una proposta di indagine (CPT‑U preferita).
5. **Esegui il calcolo di FS** con almeno due metodi (es. “worst‑case” + V_s) per mostrare la sensibilità.
6. **Redigi il rapporto** con:
- Descrizione del sito e delle ipotesi.
- Dati di indagine (esistenti + nuovi).
- Metodologia di calcolo (equazioni, fattori di correzione).
- Risultati FS e confronto con i limiti NTC.
- Proposte di mitigazione, se necessario.
- Piano di monitoraggio (piezometri, inclinometri) qualora si opti per miglioramento del terreno.

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## 9. Bibliografia essenziale (norme e riferimenti)

| Documento | Contenuto rilevante |
|-----------|----------------------|
| **NTC 2018 – Cap. 7.11.3** | Criteri di valutazione della liquefazione, fattore di sicurezza minimo, tabelle di fattori di correzione. |
| **Eurocodice 7 – EN 1997‑1, § 8.4** | Metodi di calcolo basati su SPT, CPT e V_s. |
| **Seed, H. B., Idriss, I. M. (1971). “Simplified procedure for evaluating soil liquefaction potential.”** | Correlazioni SPT‑CRR. |
| **Youd, T. L., Idriss, I. M., Boulanger, R. W. (2001). “Evaluation of soil liquefaction potential using CPT.”** | Equazioni CPT‑U per CRR. |
| **Boulanger, R. W., Idriss, I. M. (2014). “Improved method for evaluating liquefaction potential using shear wave velocity.”** | Formula Vs‑CRR adottata nella NTC. |
| **Huang, Y. H. (2005). “Open‑hole shear‑wave measurement and its application to liquefaction analysis.”** | Linee guida MASW per geotecnica. |
| **USGS Bulletins 17‑A‑G, 2001 – “Geotechnical Earthquake Engineering.”** | Tabelle di conversione N₁₆₀ ↔ V_s. |
| **ISO 22476‑3 (2005) – Geotechnical Investigation – In‑situ testing – Part 3: CPT.** | Standard di esecuzione CPT. |

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## 10. Conclusione

- **Con i soli dati esistenti (DPSH a –4,2 m e falda a –12,5 m) la verifica di liquefazione non può essere conclusa** in modo certificato.
- *Due percorsi* sono quindi possibili:
1. **Adozione di un’approccio conservativo** (densità relativa minima, N₁₆₀ ≈ 5) e calcolo di FS. Se il fattore di sicurezza risultasse ancora ≥ 1,2, la verifica può essere accettata (solo per opere a basso rischio).
2. **Esecuzione di nuove indagini** – la soluzione più solida è far eseguire **un profilo CPT‑U** (o, in alternativa, **MASW + un SPT di conferma**). Con questi dati potrai calcolare CRR/CSR con il metodo NTC/Eurocodice e fornire al committente una valutazione certificata.

- **Se il risultato di qualsiasi metodo indica FS < 1,2**, sarà necessario **progettare misure di mitigazione** (densificazione, colonne di pietra, pali, drenaggio) prima di procedere alle fondazioni.

> **Raccomandazione finale:** Presenta al committente un piccolo piano di indagine (CPT‑U + campionamento della sabbia saturata) con un preventivo indicativo; spiega che questo è l’unico modo per “chiudere” la verifica in conformità alle NTC 2018 e per evitare successive contestazioni o interventi di riparazione.

Se hai bisogno di un esempio numerico più dettagliato (ad es. con valori di V_s reali, o con parametri di un CPT specifico) o di un modello Excel per il calcolo di FS, fammi sapere: sarò felice di inviarti un file di calcolo pronto all’uso.

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**Buon lavoro e buona fortuna con il tuo progetto!**

Proprio oggi è arrivata questa comunicazione dal nostro Ordine regionale. Molto interessante sapere che l'utilizzo delle AIs è stato codificato, limitato ad attività di supporto ma non certo escluso. Pertanto, si possono utilizzare questi modelli con le dovute cautele e purchè non prevalgano sull'attività intellettuale. La legge è ovviamente da leggere nei dettagli.