2016 Slides per il corso di 094933 GEOLOGIA, tenuto dalla prof.a Pergalani

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GEOLOGIA APPLICATA
ALLA PIANIFICAZIONE
Floriana Pergalani
Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale
Politecnico di Milano
Tel.: 02-23994258
E-mail: floriana.pergalani@polimi.it
Tematiche
• Geologia
• Geomorfologia
• Geotecnica
• Geofisica
• Stabilità dei versanti

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Geologia
• Litologia
– formazione, classificazione e riconoscimento
delle rocce e dei depositi
• Tettonica
– principali elementi tettonici, anticlinali,
sinclinali, giacitura strati, faglie
• Lettura delle carte geologiche
Geomorfologia
• Forme, processi e depositi gravitativi
– movimenti franosi: cause, tipo, attività
• Forme, processi e depositi delle acque
– scarpate e depositi: tipo, attività
• Forme, processi e depositi carsici
– scarpate, doline
• Forme, processi e depositi glaciali e crionivali
– scarpate, depositi
• Forme, processi e depositi antropici
– cave, discariche, riporti

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Geotecnica
• Unità litotecniche
– definizione e riconoscimento
• Caratteristiche geotecniche
– prove in situ, prove in laboratorio,
parametri geotecnici
Geofisica
• Metodi
– sismica, gravimetria, elettrica, ecc.
• Sismica a rifrazione
– uso, applicazioni, risultati
• Confronto tra metodi geotecnici e geofisici
– analisi costi-benefici

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Stabilità dei versanti
• Valutazione a diverse scale
– regionale, subregionale, locale
• Valutazione in diverse condizioni
– statiche, pseudostatiche, dinamiche
• Individuazione delle aree potenzialmente instabili
– metodi qualitativi e quantitativi
• Applicazioni a livello di strumento urbanistico

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LITOLOGIA
• Rocce ignee o vulcaniche
– consolidamento per raffreddamento
• Rocce sedimentarie
– processi legati ad agenti esterni
• Rocce metamorfiche
– trasformazione per mutamenti condizioni
chimico-fisiche ambiente

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Rocce ignee
• GENESI
• Consolidamento di un materiale mobile
(magma - lava)
• MINERALI PRINCIPALI
• minerali sialici (silice, alluminia)
• minerali ferro-magnesiaci o femici
Vulcani
• Camera magmatica
• Condotti
• Cratere

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Classificazione
• Condizioni di raffreddamento
– interno crosta terrestre: plutoniti o intrusive
raffreddamento lento, formazione di cristalli,
struttura granulare
– esterno crosta terrestre: vulcaniti o effusive
raffreddamento rapido, massa microcristallina
o vetrosa, struttura porfirica
Classificazione
• Composizione mineralogica
– rocce acide (silice abbondante)
rocce intrusive: graniti, dioriti, sieniti
rocce effusive: rioliti, daciti, basalti
– rocce basiche (silice scarsa)
rocce intrusive: foialiti, teraliti
rocce effusive: fonoliti, tefriti, leucititi

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Rocce piroclastiche
• Materiali vulcanici lanciati in aria
durante le eruzioni
– brecciole (brandelli di lava con dimensioni
3 cm)
– tufi (3 cm - 2 mm)
– cineriti (ceneri vulcaniche)
– ignimbriti (tufi compatti)

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Giacitura rocce effusive
• Coperture di lava (espandimenti di lava), Arizona, Arabia
Saudita
• Vulcani a scudo (base larga e fianchi a bassa pendenza),
Mauna Loa
• Cupole di ristagno (cupole), Ischia, Colli Euganei
• Protusioni solide (obelischi di lava), monte Tabor a Ischia,
Pelée a Martinica
• Vulcani a strati (colate laviche e tufi), Vesuvio, Etna,
Stromboli
• Vulcani a bastione (fase esplosiva con cratere e bastioni)
• Crateri di esplosione (esplosioni), Dolomiti, monti Berici
Coperture di
lava
Arabia
Saudita
Cupole di
ristagno
Guatemala

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Protusioni solide
Martinica
Giacitura rocce intrusive
• Laccoliti (cupola tra rocce sedimentarie),
monte Cornetto Vicenza
• Plutoni (masse estese), Adamello-Presanella
Alpi centrali, Cima d’Asta Trentino, Campiglia
Toscana, Montecristo, Giglio
• Filoni (masse in fenditure)

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Rocce sedimentarie
• GENESI
• azioni erosive
– forniscono la materia prima
– alterazione chimica (acqua, acidi, sostanze organiche)
– azione meccanica (acqua, ghiacciai, vento)
– azione termoclastica (temperatura)
• azioni di trasporto
– sedimentazione
– acque correnti, ghiacciai, venti, mare
• azioni di trasformazione
– diagenesi, da sedimenti in roccia
– ambiente marino, ambiente continentale
Accumulo di sedimenti e scarpate

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Classificazione
• Criterio genetico
• rocce clastiche (disgregazione meccanica)
• rocce di origine chimica e biochimica
(precipitazione di sostanze in soluzione,
fissazione da parte di organismi viventi)
• rocce residuali (soluzione di alcuni elementi)
• Criterio identificativo
(tessitura -forma, disposizione, dimensioni-)
Terre e Rocce clastiche
Dimensioni dei granuli
• dimensioni dei granuli maggiori di 2 mm
• dimensioni dei granuli tra 2 mm e 20 micron
• dimensioni dei granuli tra 20 micron e 2
micron
• dimensioni dei granuli inferiori ai 2 micron

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Terre e Rocce clastiche
– (maggiore di 2 mm)
– TERRE: ghiaie (clasti maggiori di 60 mm: ciottoli)
– ROCCE CLASTICHE: brecce (spigoli vivi) e conglomerati (arrotondati)
– (tra 2 mm e 20 micron)
– TERRE: sabbie
– ROCCE CLASTICHE: arenarie
– (tra 20 micron e 2 micron)
– TERRE: limi
– ROCCE CLASTICHE: siltiti
– (minore di 2 micron)
– TERRE: argille
– ROCCE CLASTICHE: argilliti (residuali o trasportate)
Deposito morenico Deposito fluviale

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Rocce carbonatiche
• Calcari
– organogeni (coralli, gusci calcarei)
– travertino, alabastro
• Dolomie
– arricchimento in magnesio
• Marne
– calcari, arenarie, argilliti
• Rocce silicee (origine chimica, organica)
– diatomiti (monte Amiata, Bolsena)
– diaspri
• Rocce saline ed evaporiti (origine chimica)
– gesso ed anidrite
• Rocce ferrifere
• Rocce fosfatiche
• Rocce combustibili (arricchimento carbonio)
– torba, ligniti, antraciti

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Struttura
• Alternanze
– calcari, argilliti, arenarie, coglomerati
• Stratificazione
– parallela, inclinata, incrociata
– modificata dall’orogenesi

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Sequenze cicliche
e ritmiche
Stratificazioni
piano parallele
Slumping
Deposito
fluviale
Stratificazione
regolare
inclinata
Calcari
Stratificazione
incrociata

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Rocce metamorfiche
• Genesi
• trasformazione dovute a temperature
elevate e/o pressioni
• ricristallizazioni e neoformazioni
• metamorfismo di contatto
• metamorfismo di seppellimento
• metamorfismo regionale

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Classificazione
• Rocce pelitiche - argilliti
– scisti, micascisti, gneiss
• Rocce basiche, arenarie
– scisti verdi, anfiboliti, quarziti, granuliti
• Rocce carbonatiche e dolomitiche
– marmi

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• Facies: definisce l’ambiente di formazione delle
rocce
• Litofacies: aspetti petrografici e strutturali
• Biofacies: resti degli organismi
• Formazione: unità litostratigrafica fondamentale
• Variazioni di facies nel tempo
• Variazioni di facies nello spazio
• Ambienti di sedimentazione: fluviali, lacustri,
glaciali, marini (neritica, pelagica, batiale,
abissale)

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Cambiamenti verticali di facies:
improvvisi e graduali
Eteropie di
facies

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Zone di sedimentazione ambiente marino
Studio delle strutture
Tettonica
• Stile strutturale
– tabulare, corrugato
• Stratificazione
– inclinazione, immersione, direzione
• Faglie
• Pieghe

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Stili
strutturali
Orientamento della superficie di uno strato nello spazio

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Faglie
• Frattura tra blocchi con scorrimento
• Rigetto, componente verticale, componente
orizzontale, lunghezza, muro, tetto
• Classificazione
– Faglie dirette o normali (distensione)
– Faglie inverse (compressione)
– Faglie trascorrenti destre e sinistre
– Faglie verticali, inclinate, suborizzontali
faglie
Schema di faglia

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Terminazioni
di faglie
Faglie inverse
Faglie dirette
Faglie
trascorrenti
Faglie dirette
Faglie inverse

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Faglie con diversa inclinazione dei piani di scorrimento
Associazioni di faglie
• Faglie dirette
– pilastro tettonico, fossa tettonica
– faglie sintetiche ed antitetiche
– rift-valley (Africa orientale, valle del Reno,
Cagliari, alta e media valle del Serchio,
medio corso del Tevere)

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Pilastro tettonico e fossa tettonica
Faglie antitetiche

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Pieghe
• Deformazione delle rocce sottoposte a
compressione
• Classificazione
– anticlinale, sinclinale
– cerniera, fianchi, piano assiale
– flessura o monoclinale, piega a ginocchio,
simmetrica, asimmetrica, rovesciata, coricata
– piega concentrica, piega simile
– clivaggio
• Pieghe-Faglie, Sovrascorrimenti

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Anticlinali
sinclinali
Schema di
anticlinale e
sinclinale
Flessura
monoclinale
Piega a
ginocchio
Classificazione
delle pieghe:
Simmetrica
Asimmetrica
Rovesciata
Coricata

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Piega concentrica e piega simile e clivaggio
Pieghe-faglie
Diretta
Inversa
Sovrascorrimenti

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Tettonica a placche
• placche continentali e oceaniche
• placche convergenti o divergenti
• placche divergenti: dorsali oceaniche,
formazione di nuova crosta
• placche convergenti: fosse oceaniche,
consunzione della crosta
• celle convettive localizzate nell’astenosfera
• vulcani, terremoti, continenti

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Geomorfologia
• Studia le forme della superficie terrestre
• Studia le cause che producono tali forme:
– clima, geologia, neotettonica, uomo
– agenti di erosione: acqua, temperatura, vento,
ghiacciai, gravità, uomo, organismi, radici, ecc.
– agenti di trasporto: gravità, vento, ecc.
– accumulo

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Forme, processi e depositi gravitativi
• Movimenti franosi
• Cause:
– gravità, acqua, azioni antropiche, erosioni fiumi,
eventi sismici
• Elementi:
– scarpata
– accumulo
• Attività:
– attivo, quiescente, inattivo

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MOVIMENTI FRANOSI
• ATTIVI: i processi che li hanno generati risultano in
atto al momento del rilevamento o ricorrono con un
ciclo il cui periodo massimo non supera quello
stagionale
• QUIESCENTI: forme non attive al momento del
rilevamento e prive di periodicità stagionale per le
quali però esistono dati che ne dimostrino l’attività
passata nell’ambito dell’attuale sistema
morfoclimatico e che abbiano oggettive possibilità di
riattivazione
• INATTIVI: forme che hanno esaurito il corso della loro
evoluzione e non hanno la possibilità di potersi
riattivare nel presente contesto morfoclimatico
- CROLLI (Fig. 43)
Si definisce crollo una frana nella quale la massa coinvolta compie il suo
movimento prevalentemente in aria. Tale fenomeno consiste nella caduta libera,
nel movimento a salti e rimbalzi e nel rotolamento di frammenti di roccia o di
terreno.

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- RIBALTAMENTI (Fig. 44)
Il movimento è dovuto a forze che causano un moto ribaltante attorno ad un
punto di rotazione situato al di sotto del baricentro della massa interessata.
Qualora il fenomeno non venga frenato, può evolvere in un crollo o in uno
scorrimento.
- SCIVOLAMENTI O SCORRIMENTI (Fig. 45)
Il movimento comporta uno spostamento per taglio lungo una o più superfici.
Le frane di scorrimento si suddividono in
a) rotazionali: movimento rotatorio attorno ad un punto posto al di sopra del
centro di gravità della massa. La superficie di rottura si presenta concava
verso l’alto;
b) traslativi: il movimento si verifica in prevalenza lungo una superficie più o
meno piatta o debolmente ondulata, corrispondente frequentemente a
discontinuità strutturali, passaggi tra strati di diversa composizione
litologica, contatto tra roccia in posto e terreni sovrastanti.

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- COLATE (Fig. 46)
Il fenomeno si produce con movimenti entro la massa spostata. Le superfici di
scorrimento nella massa che si muove non sono generalmente visibili, oppure
hanno breve durata. Il movimento varia da estremamente rapido a estremamente
lento.
- ESPANSIONI LATERALI (Fig. 47)
I movimenti di espansione laterale, diffusi in una roccia fratturata, possono
verificarsi secondo due modalità:
a) non si riconosce né una superficie basale di scorrimento, né una zona di
deformazioni plastiche ben definite;
b) l’espansione laterale della roccia è dovuta alla liquefazione o alle
deformazioni plastiche del terreno incoerente sottostante.

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Forme, processi e depositi delle acque
• Erosione:
– chimico (acqua dissolve alcuni minerali)
– corrosione (materiale trasportato)
– cavitazione (pressione acqua sulle pareti)
– ruscellamento
• Trasporto
• Deposito
• acque superficiali, acque sotterranee,
fiumi

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Forme, processi e depositi carsici
• Erosione:
– chimica
– CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2
• Forme superficiali:
– Lapiez scannelature
– Doline
– Polie
– Canyon
• Forme profonde:
– Grotte
– Pozzi

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Forme, processi e depositi glaciali
• Ghiacciai
– inlandis o ghiacciaio a calotta
– calotte minori (Islanda)
– ghiacciaio pedemontano (Alaska)
– ghiacciaio vallivi (Italia)
• Erosione
• Trasporto
• Deposito
Forme, processi e depositi glaciali
• Depositi:
– morene superficiali
– morene interne
– massi erratici
– materiali fluvioglaciali

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Forme, processi e depositi crionivali
• Erosione: fisica e chimica
• Mancanza di vegetazione
– gelifrazione
– ruscellamento
• Depositi

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FORME MARINE LAGUNARI E LACUSTRI

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CRITERI ED INDIRIZZI PER LA
DEFINIZIONE DELLA COMPONENTE
GEOLOGICA, IDROGEOLOGICA E
SISMICA DEL PIANO DI GOVERNO DEL
TERRITORIO, IN ATTUAZIONE
DELL’ART. 57 DELLA L.R. 11 MARZO
2005, N. 12
• Fase di analisi
• Fase di sintesi e valutazione
• Fase di proposta
Fase di analisi
– Ricerca storica e bibliografica
• Acquisire conoscenza con riferimento a fenomeni di
dissesto o esondazione pregressi
• Raccolta di dati esistenti presso archivi /studi
• Raccolta informazioni opere di difesa/bonifica
– Cartografia di inquadramento
• Caratterizzazione del territorio comunale dal punto
di vista geologico, geomorfologico idrologico,
idrogeologico strutturale e sismico.
• Estesi a tutto il territorio comunale
• Carta CTR 1:10.000 o carte più recenti a scala di
maggior dettaglio

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Fase di analisi
– Elementi litologici, geologico-tecnici e pedologici
• Riferimento a legende uffuciali
• Schema dei rapporti stratigrafici e sezioni geologiche
• Per le rocce riportare la fratturazione
• Per i terreni riportare i caratteri tessiturali, la litologia
prevalente, la genesi, i rapporti stratigrafici, lo
spessore, la cementazione. Caratterizzazione dei terreni
ai fini geologico-applicativi.
• Ubicazione sondaggi e trincee esplorative
– Elementi strutturali
• Fratture, faglie, sovrascorrimenti, assi delle pieghe,
giaciture
– Elementi geomorfologici e di dinamica geomorfologica
• Forme di erosione e di accumulo secondo la loro
genesi valutandone lo stato di attività (attivo,
quiescente, stabilizzato, relitto)
Fase di analisi
• Elementi idrografici, idrologici e idraulici
– Riportare il reticolo idrografico , gli alvoetipi, aree di
erosione fluviale e sovraalluvionamento, stazioni di
rilevamento idrometrico, opere di difesa idraulica
• Elementi idrogeologici
– Riportare i pozzi idrici, le sorgenti, zone di ristagno,
livelli piezometrici, sezioni idrogeologiche
• Opere di difesa ed altri elementi antropici
– Opere di difesa attive e passive
– Approfondimento/integrazione
• Definizione della pericolosità per i siti a maggior rischio
– Aree di difficile perimetrazione, caratterizzazione di
maggior dettaglio del fenomeno, aree particolarmente
critiche dal punto di vista geologico/idraulico, aree
edificate

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Fase di analisi
– Analisi del rischio sismico
• Risposta sismica locale – Generalità
– Effetti di sito o di amplificazione sismica locale
topogrefica e litologica, effetti di instabilità
• Percorso normativo
– Classificazione sismica dei comuni. Zona 2-41,
– Zona 3-238, Zona 4-1267, Norme tecniche per le
costruzioni
• Analisi della sismicità del territorio e carta della
pericolosità sismica locale
– 3 livelli di approfondimento (qualitativo,
semiquantitativo, quantitativo), definizioni delle
amplificazioni attese
• Carta della pericolosità sismica locale
– Suddivisione delle aree nelle quali la norma è
cautelativa o non è cautelativa
• Sintesi delle procedure
– Definizione delle procedure e obbligatorietà dei livelli
nei comuni a diversa classificazione sismica
Tramite osservazione degli effetti prodotti da passati terremoti
EFFETTI DI INSTABILITA ’
EFFETTI DI SITO
EFFETTI DI INSTABILITA ’
EFFETTI DI SITO
Pericolosità sismica locale

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Emilia 2012

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In funzione della scala di lavoro e dei risultati
che si intende ottenere:
• Approccio qualitativo
• Approccio semiquantitativo
• Approccio quantitativo
Approccio qualitativo
Sigla SCENARIO PERICOLOSITA’ SISMICA LOCALE EFFETTI
Z1a Zona caratterizzata da movimenti franosi attivi
Z1b Zona caratterizzata da movimenti franosi quiescenti
Z1c
Zona potenzialmente franosa o esposta a rischio di
frana
Instabilità
Z2
Zone con terreni di fondazione particolarmente
scadenti (riporti poco addensati, terreni granulari fini
con falda superficiale)
Cedimenti e/o
liquefazioni
Z3a
Zona di ciglio H > 10 m (scarpata con parete
subverticale, bordo di cava, nicchia di distacco, orlo di
terrazzo fluviale o di natura antropica)
Z3b
Zona di cresta rocciosa e/o cocuzzolo:
appuntite - arrotondate
Amplificazioni
topografiche
Z4a
Zona di fondovalle con presenza di depositi alluvionali
e/o fluvio-glaciali granulari e/o coesivi
Z4b
Zona pedemontana di falda di detrito, conoide
alluvionale e conoide deltizio-lacustre
Z4c
Zona morenica con presenza di depositi granulari e/o
coesivi (compresi le coltri loessiche)
Z4d
Zone con presenza di argille residuali e terre rosse di
origine eluvio-colluviale
Amplificazioni
litologiche e
geometriche
Z5
Zona di contatto stratigrafico e/o tettonico tra litotipi con
caratteristiche fisico-meccaniche molto diverse
Comportamenti
differenziali

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• Carta geologica e sezioni:
– modello geologico e tettonico dell’area;
– formazioni, discontinuità e lineamenti tettonici
• Carta litotecnica e sezioni:
– individuazione delle unità litostratigrafiche e
caratterizzazione fisico-meccanica;
– suddivisione substrato - coperture
– substrato: fratturazione, cementazione,
intercalazioni
– coperture: forma, dimensioni dei clasti,
frazione fine, addensamento, consistenza,
spessori
• Carta geomorfologica:
– individuazione delle forme e processi per la
stesura della carta di sintesi
• Carta di sintesi (pericolosità sismica locale):
– derivata dalle precedenti evidenzia le
situazioni tipo che possono produrre effetti
di instabilità e amplificazioni
– fornisce una perimetrazione areale delle
diverse situazioni
– fornisce un’analisi qualitativa degli effetti

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Due categorie:
– Amplificazioni
– Instabilità
Approcci semiquantitativo e quantitativo
Attraverso l’uso di specifiche tabelle e/o classificazioni si ricava il
valore di un determinato parametro scelto come indicatore
dell’amplificazione.
Alcuni esempi:
“Manual for Zonation on Seismic Geotechnical Hazards”, redatto nel 1993 dal Comitato TC4
(Technical Committee n° 4 for Earthquake Geotechnical Engineering) della ISSMFE (lnternational
Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering)
“Guidelines for seismic microzonation studies”, redatto nel 1995 dal Scientific and Technical
Committee della AFPS (Association Francaise du Genie Parasismique - French Association for
Earthquake Engineering) nell’ambito della “Delegation of Major Risks of the French Ministry of
the Environment – Direction for Prevention, Pollution and Risks”
NEHRP Recommended provisions for seismic regulations for new buildings and other structures
(FEMA 450) - Part 1: Provisions (Cap. 3) - 2003
Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance - Part 1: General rules, seismic
actions and rules for buildings 1998-2003
Norme Tecniche per le costruzioni – DM 14/9/2005
Criteri ed indirizzi per la definizione della componente geologica, idrogeologica e sismica del PGT,
in attuazione dell’art. 57 della L.R. 11 marzo 2005, n. 12 - ALLEGATO 5 DGR 8/1566 del
22/12/2005
Approccio semiquantitativo

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Effetti di sito in Lombardia
LEGISLAZIONE
• Legge Regionale n. 12 del 11 marzo 2005 per il
governo del territorio e art. 57 della stessa legge
• DGR n. 8/1566 contiene i relativi criteri ed indirizzi
per la definizione della componente geologica,
idrogeologica e sismica del Piano di Governo del
Territorio. Nell’allegato 5 della DGR è illustrata la
procedura per la valutazione della componente
sismica ed in particolare per gli effetti di sito
Metodologia
3 livelli di approfondimento:
1° livello di tipo qualitativo
permette di individuare e delimitare le aree soggette ad effetti sismici
locali
2° livello di tipo semiquantitativo
permette di determinare il valore del Fattore di
amplificazione (Fa) tramite l’uso di curve di correlazione
3° livello di tipo quantitativo
condotta con approccio numerico e/o sperimentale, permette di
definire gli spettri di risposta del sito

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2° livello
• Permette di valutare gli effetti di
amplificazione sismica di tipo litologico e
morfologico tramite l’utilizzo di opportune
schede di valutazione
• Schede di valutazione disponibili:
5 schede litologiche:
- litologie ghiaiose
- litologie limoso argillose tipo 1 e 2
- litologie limoso sabbiose tipo 1 e 2
2 schede morfologiche:
- creste rocciose
- scarpate rocciose
Struttura delle schede di valutazione litologica
Individuazione della litologia
prevalente sulla base della
distribuzione granulometrica
e di alcuni parametri
geotecnici indicativi del
litotipo
Ricostruzione
dell’andamento della Vs con
la profondità e verifica
della validità della scheda
scelta
2° livello

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Scelta della curva di
correlazione T/Fa sulla base
delle caratteristiche dello
strato superficiale
×
×4
=
1=
1=
1=
∑
∑
∑
n
i
i
n
i
ii
n
i
i
h
hVs
h
T
2° livello
Calcolo del valore di Fa per
i due intervalli di periodo
0.1-0.5 s e 0.5-1.5 s in
funzione del valore del
periodo proprio calcolato T
e della curva e/o equazione
scelta
2° livello

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Struttura della scheda di valutazione per le creste
Riconoscimento del PSL - Z3b
Scelta della tipologia di cresta
Cresta appuntita: valutazione
del fattore di forma H/L,
scelta della curva di
correlazione in funzione del
valore di L e calcolo del valore
di Fa
Cresta arrotondata: valutazione
del fattore di forma H/L e
calcolo del valore di Fa
2° livello
Struttura della scheda di valutazione per le scarpate
Riconoscimento del PSL - Z3a
Classe altimetrica Classe di inclinazione Valore di Fa0.1-0.5 Area di influenza
10 m ≤ H ≤ 20 m 10° ≤  ≤ 90° 1.1 Ai = H
20 m < H ≤ 40 m 10° ≤  ≤ 90° 1.2 Ai = 3/4 H
H > 40 m
10° ≤  ≤ 20° 1.1
Ai = 2/3 H
20° <  ≤ 40° 1.2
40° <  ≤ 60° 1.3
60° <  ≤ 70° 1.2
 > 70° 1.1
Scelta della tipologia di
scarpata e valutazione del
valore di Fa in funzione del H
e del 
2° livello

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Confronto tra valore di Fa calcolato dalle curve di
correlazione e il valore di soglia comunale con variabilità di 0.1
Equivalente significato energetico tra Fa e valore di soglia
Valori di soglia differenziati per zona sismica di
classificazione, categoria di suolo ed intervallo di periodo
considerato
(0.1-0.5 s, 0.5-1.5 s)
IL CONFRONTO PERMETTE DI VALUTARE IN
TERMINI ENERGETICI IL GRADO DI SICUREZZA
NELL’APPLICAZIONE DELLA NORMA
2° livello
∫
5.0
1.0
5.01.0 )dT(T,PSVnorma)(  PSVnormaSI
∫
5.0
1.0
5.01.0 )dT,PSVinput(T)( PSVinputSI
 5.01.0Soglia
Applicazione
• 1° livello: fase pianificatoria
• obbligatoria per tutti i comuni della Lombardia ed
estesa a tutto il territorio comunale (PSL)
• 2° livello: fase pianificatoria
• zone sismiche 2 e 3: obbligatoria nelle aree
interferenti con l’urbanizzato e l’urbanizzabile
• zona sismica 4: obbligatoria nelle aree con presenza
di edifici strategici e rilevanti
• 3° livello: fase progettuale
• quando con il 2° livello il valore di Fa calcolato
supera il valore di soglia comunale
• nelle aree PSL Z1-Z2-Z5

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Fase di sintesi e valutazione
– Carta dei vincoli
• Redatta sul tutto il territorio comunale: Piano Assetto
Idrogeologico, Piano Fasce Fluviali, Quadro del Dissesto,
Vincoli di Polizia Idraulica, Aree di salvaguardia delle
Captazioni ad uso idropotabile, Geositi
– Carta di sintesi
• Aree pericolose dal punto di vista dell’instabilità dei
versanti
– Crolli, rotolamenti, frane attive, quiescenti, soliflussi,
frane complesse, calanchi, ruscellamenti, trasporto su
conoide, aree potenzialmente instabili, arre interessate
da valanghe, aree estrattive attive
• Aree vulnerabili dal punto di vista idrogeologico
– Aree ad elevata vulnerabilità degli acquiferi, aree con
emergenze idriche, aree a bassa soggiacenza della
falda, arre con carsismo profondo, aree con intensa
fratturazione
Fase di sintesi e valutazione
– Carta di sintesi
• Aree vulnerabili dal punto di vista idraulico
– aree allagate, aree potenzialmente inondabili, aree
con erosione fluviale, aree con accessibilità per
manutenzione, aree interessate da flussi di detrito
dei conoidi
• Aree che presentano scadenti caratteristiche
geotecniche
– Aree con ristagno, torba e paludi, aree limo-
argillose, aree con disomogeneità tessiturali, aree
con riporti
• Interventi in aree di dissesto o di prevenzione in aree di
dissesto potenziale
– Riportare le aree con opere per la mitigazione del
rischio
• Altre aree da evidenziare
– Aree meritevoli di tutela e salvaguardia, beni di
interesse paesaggistico

92
Fase di proposta
–Carta di fattibilità delle azioni di piano
• Redatta alla stessa scala dello strumento
urbanistico sull’intero territorio comunale,
utilizzando la CTR.
• Desunta dalla Carta di sintesi e dalla Carta dei
vincoli
• A ciascun poligono viene attribuita la classe di
fattibilità seguendo la Tabella1, questo valore può
essere aumentato o diminuito in base a valutazioni
di merito tecnico documentando la scelta.
• Opere di difesa adeguate possono ridurre il livello
di rischio, opere di difesa inadeguate possono
aggravare il rischio
Fase di proposta
–Carta di fattibilità delle azioni di piano
• Classe 1 (bianca) – Fattibilità senza particolari
limitazioni
– Aree che non presentano particolari limitazioni
all’utilizzo a scopi edificatori e/o alla modifica delle
destinazioni d’uso
• Classe 2 (gialla) – Fattibilità con modeste limitazioni
senza l’esecuzione di opere di difesa
– Aree che presentano modeste limitazioni
all’utilizzo a scopi edificatori e/o alla modifica delle
destinazioni d’uso, che possono essere superate
mediante approfondimenti di indagine e
accorgimenti tecnico-costruttivi senza esecuzioni
di opere di difesa

93
Fase di proposta
– Carta di fattibilità delle azioni di piano
• Classe 3 (arancione) – Fattibilità con consistenti limitazioni e
specifiche opere di difesa
–Aree che presentano consistenti limitazioni all’utilizzo a scopi
edificatori e/o alla modifica delle destinazioni d’uso, potrebbero
rendersi necessari interventi specifici o opere di difesa
–Il professionista può, se ha elementi sufficienti, definire e
prescrivere le opere di mitigazione, in alternativa definisce le
indagini relative alle problematiche da approfondire
• Classe 4 (rossa) – Fattibilità con gravi limitazioni
–Aree che presentano gravi limitazioni all’utilizzo a scopi
edificatori e/o alla modifica delle destinazioni d’uso. Deve essere
esclusa qualsiasi nuova edificazione, se non per la messa in
sicurezza dei siti. Per gli edifici esistenti solo opere di
manutenzione ordinaria e straordinaria, restauro, risanamento
conservativo. Piani di protezione civile e monitoraggio
geologico.
Aree pericolose dal punto di vista dell’instabilità dei versanti
Aree soggette a crolli di massi (distacco e accumulo). Da definire in base all'estensione
della falda di detrito e alla distanza raggiunta dai massi secondo dati storici (vengono
delimitate le effettive aree sorgenti e le aree di accumulo dei crolli)
4
Aree interessate da distacco e rotolamento di blocchi provenienti da depositi superficiali
(vengono delimitate le effettive aree sorgenti e le aree di accumulo dei crolli)
4
Aree di frana attiva (scivolamenti; colate ed espansioni laterali) 4
Aree di frana quiescente (scivolamenti; colate ed espansioni laterali) 4
Aree a franosità superficiale attiva diffusa (scivolamenti, soliflusso) 4
Aree a pericolosità potenziale per grandi frane complesse (comprensive di aree di
distacco ed accumulo)
4
Aree in erosione accelerata (calanchi, ruscellamento in depositi superficiali o rocce
deboli)
4
Aree interessate da trasporto in massa e flusso di detrito su conoide 4*
Aree a pericolosità potenziale per crolli a causa della presenza di pareti in roccia
fratturata e stimata o calcolata area di influenza
4
Aree a pericolosità potenziale legata a orientazione sfavorevole della stratificazione in
roccia debole e stimata o calcolata area di influenza
3
Aree a pericolosità potenziale legata a possibilità di innesco di colate in detrito e terreno
valutate o calcolate in base alla pendenza e alle caratteristiche getecniche dei terreni
3
Aree di percorsi potenziali di colate in detrito e terreno 4*
Aree a pericolosità potenziale legate alla presenza di terreni a granulometria fine (limi e
argille) su pendii inclinati, comprensive delle aree di possibile accumulo (aree di
influenza)
3
Aree interessate da valanghe già avvenute 4
Aree a probabile localizzazione di valanghe potenziali 4
Aree protette da interventi di difesa efficaci ed efficienti 3
Aree estrattive attive o dismesse non ancora recuperate, comprendendo una fascia di
rispetto da valutare in base alle condizioni di stabilità dell’area
3

94
Aree vulnerabili dal punto di vista idrogeologico
Aree ad elevata vulnerabilità dell’acquifero sfruttato ad uso idropotabile e/o del primo
acquifero
3
Aree con emergenze idriche diffuse (fontanili, sorgenti, aree con emergenza della falda) 4
Aree a bassa soggiacenza della falda o con presenza di falde sospese 3
Aree interessate da carsismo profondo (caratterizzate da inghiottitoi e doline) 4
Aree vulnerabili dal punto di vista idraulico
Aree ripetutamente allagate in occasione di precedenti eventi alluvionali o
frequentemente inondabili (indicativamente con tempi di ritorno inferiori a 20-50 anni), con
significativi valori di velocità e/o altezze d’acqua o con consistenti fenomeni di trasporto
solido
4
Aree allagate in occasione di eventi meteorici eccezionali o allagabili con minore
frequenza (indicativamente con tempi di ritorno superiori a 100 anni) e/o con modesti
valori di velocità ed altezze d’acqua, tali da non pregiudicare l’incolumità delle persone, la
funzionalità di edifici e infrastrutture e lo svolgimento di attività economiche
3
Aree potenzialmente inondabili individuate con criteri geomorfologici tenendo conto delle
criticità derivanti da punti di debolezze delle strutture di contenimento quali tratti di
sponde in erosione, punti di possibile tracimazione, sovralluvionamenti, sezioni di
deflusso insufficienti anche a causa della presenza di depositi di materiale vario in alveo o
in sua prossimità ecc.
4
Aree già allagate in occasione di precedenti eventi alluvionali nelle quali non siano state
realizzate opere di difesa e quando non è stato possibile definire un tempo di ritorno
4
Aree soggette ad esondazioni lacuali 3
Aree protette da interventi di difesa dalle esondazioni efficaci ed efficienti, dei quali sia
stato verificato il corretto dimensionamento secondo l’allegato 3 (con portate solido-
liquide aventi tempo di ritorno almeno centennale)
3
Aree interessabili da fenomeni di erosione fluviale e non idoneamente protette da
interventi di difesa
4
Aree adiacenti a corsi d’acqua da mantenere a disposizione per consentire l’accessibilità
per interventi di manutenzione e per la realizzazione di interventi di difesa
4
aree potenzialmente interessate da flussi di detrito in corrispondenza dei conoidi
pedemontani di raccordo collina-pianura
3
Aree che presentano scadenti caratteristiche geotecniche
aree di possibile ristagno, torbose e paludose 3
aree prevalentemente limo-argillose con limitata capacità portante (riportare gli spessori) 3
aree con consistenti disomogeneità tessiturali verticali e laterali (indicare le ampiezze) 3
aree con riporti di materiale, aree colmate 3
• Contenuti della relazione geologica generale
– Due elaborati: relazione illustrativa e norme
geologiche di piano
• Ricerca storica
• Inquadramento meteo-climatico
• Descrizione dei corsi d’acqua
• Assetto geologico strutturale
• Forme e processi geomorfologici
• Assetto idrogeologico
• Ambiti di pericolosità omogenea come da carta di sintesi
• Aree con amplificazione sismica locale
• Relazione sui declassamenti
• Opere realizzate

95
• Raccordo con gli strumenti di
pianificazione sovraordinata
– Piani stralci di bacino
• Piani Stralcio delle Fasce Fluviali del fiume Po
(PSFF)
• Piano Stralcio per l’Assetto Idrogeologico del
Bacino del fiume Po (PAI)
• Piano strordinario per le aree a rischio
idrogeologico (PS267)
• Piano di Assetto Idrogeologico del Bacino del
fiume Fissero-Tartaro-Canalbianco
– Piani Territoriali di Coordinamento
Provinciali (PTCP)
• Allegati
– Documentazione consultabile presso le strutture regionali
• Carte dei centri abitati instabili
• Studi idraulici
• Carte geologiche
• Schede frane
• Studi sul rischio sismico
• Studi sul rischio di esondazione
• Dati contenuti nel Sistema Informativo Territoriale
Regionale
– Procedure per la valutazione della pericolosità da frana
– Procedure per la valutazione della pericolosità da valanga
– Criteri di compatibilità idraulica de delle proposte di uso del
suolo nelle aree a rischio idraulico
– Procedure per l’analisi e valutazione degli effetti sismici di sito
in Lombardia finalizzate alla definizione dell’aspetto sismico
nei PGT

96
• Scheda per il censimento delle frane
• Scheda crolli
• Scheda per la descrizione di ammassi rocciosi in rocce resistenti
• Scheda colate
• Scheda conoidi
• Scheda per il censimento delle esondazioni storiche
• Scheda per il censimento dei pozzi
• Scheda per il censimento delle sorgenti
• Legenda carte di inquadramento e dettaglio
• Valori dei coefficienti di restituzione e di rotolamento da letteratura
• Elenco comuni di cui alla d.g.r. 7365/01 che non risulta abbiano
concluso l’iter di adeguamento ai sensi dell’art. 18 delle N.d.A. del
PAI
• Criteri per la definizione delle aree di valore paesaggistico e
ambientale a spiccata connotazione geologica (geositi)
• Scheda per la “Dichiarazione sostitutiva di atto di notorietà” per la
certificazione della conformità dello studio geologico/idraulico
ANALISI GEOTECNICHE
• Caratterizzazione fisico-meccanica terreni
• Prove in situ
• Prove in laboratorio
• Proprietà fisiche (prove di classificazione -
proprietà indici)
• Proprietà meccaniche (resistenza e
deformabilità)

97
PROPRIETA’ INDICI
• Terreno formato da: particelle solide (s), acqua (w),
gas (g)
– V = volume, W = peso
• Volume totale: V = Vg + Vw + Vs
• Porosità: n = Vv / V x 100 (%)
– dove Vv = Vg + Vw
• Indice dei vuoti: e = Vv / Vs
• Grado di saturazione: S = Vw / Vv x 100 (%)
• Contenuto d’acqua: w = Ww / Ws x100 (%)
• Densità relativa: (emax - e)/(emax - emin) x 100 (%)

98
PROPRIETA’ INDICI
• Peso specifico dell’acqua: w (kN/m3)
• Peso unità di volume:  = W / V (kN/m3)
• Peso specifico dei grani: s = Ws / Vs (kN/m3)
• Peso specifico secco: d = Ws / V (kN/m3)
• Peso volume saturo: sat = s(1-n) + nw (kN/m3)
Prove in situ
• Scavi: trincee, gallerie o cunicoli, pozzi
– profilo statigrafico, acqua, prelievo campioni
• Sondaggi: percussione, rotazione, trivella
– profilo stratigrafico, acqua, prelievo campioni
• Piezometri
– misura pressione neutra
• Pozzetti o prove di emungimento
– permeabilità del terreno
• Campioni: disturbati (Q1, Q2, Q3), disturbo limitato,
indisturbati (Q4, Q5)

100
Metodo
di perforazione
Utensile di
perforazione
Diametro Profondità Idoneità per
tipo di terreno
Non idoneità
per tipo di
terreno
Qualità dei
campioni
Classe di
qualità
PERCUSSIONE Sonda a valvola
Scalpello
150-600 mm
150-600 mm
60 m
60 m
Ghiaia, sabbia,
limo
Tutti i terreni,
fino a rocce di
media
resistenza
Terre coesive
tenere o
molto
consistenti,
rocce
Rocce con
resistenza
alta o molto
alta
Disturbati,
dilavati
Fortemente
disturbati,
dilavati,
frantumati
Q1 (Q2)
Q1
ROTAZIONE Tubo carotiere
semplice
Tubo carotiere
doppio
Scalpelli a
distruzione
Triconi
Attrezzatura
Rotary
75-150 mm
75-150 mm
60-300 mm
50-150 m
50-150 m
Illimitata
Tutti i terreni
escluse le
terre a grana
grossa
Terre a grana
grossa
Discreta
Buona
Frammenti
di materiale
A secco
Q2 (Q3)
con acqua
o fango Q1
(Q2)
Q2 (Q3-Q4)
-----
TRIVELLA Spirale a vite
senza fine
Manuale:
50-150 mm
Meccanica:
100-300 mm
Manuale:
10 m
Meccanica:
40 m
Sopra falda:
da coesivi a
poco coesivi
Sotto falda:
coesivi
Terre a grana
grossa,
roccia
Disturbati,
dilavati
sotto falda
Q1 (Q2-Q3)
Prove in situ
• Prove penetometriche statiche (CPT)
– resistenza alla penetrazione di una punta
• resistenza di avanzamento alla punta Rp (kPa)
• resistenza di avanzamento laterale Rl (kPa)
• resistenza totale Rt (kPa)
• tipi di terreno F = Rp / Rl
• resistenza al taglio o coesione non drenata
cu = Rp / Ncp (kPa)
– dove Ncp (15-25)
• carico limite dei pali di fondazione (indicazione di massima)

101
Terre F
Torbe ed argille organiche < 15
Limi ed argille 15 - 30
Limi sabbiosi e sabbie limose 30 - 60
Sabbie e sabbie con ghiaie > 60

102
Prove in situ
• Prove penetrometriche dinamiche (SPT)
– infissione a percussione di un campionatore
• resistenza meccanica alla penetrazione e prelievo di
campioni
• Prove penetrometriche dinamiche a punta conica
– infissione a percussione di una punta conica
• numero dei colpi Np (punta)
• numero dei colpi Nr (rivestimento)
• resistenza meccanica alla penetrazione e prelievo di
campioni
Prove in situ
• Prove scissiometriche
– infissione di una paletta a quattro ali
• resistenza meccanica
• resistenza al taglio o coesione non drenata
cu = 6T / 7  d3 (kPa)
dove T momento torcente, d dimensioni cilindro

104
PROVE DI LABORATORIO
• Prove di classificazione:
• granulometrie
– setacci a maglia variabile
• limiti di Atterberg
– essiccamento del materiale

106
PROPRIETA’ INDICI
• Analisi granulometriche:
– ghiaia, sabbia, limo, argilla
– curve granulometriche
• Coefficiente di uniformità: C = D60 / D10
– D = diametro
• Limiti di Atterberg:
– limite liquido Wl (%)
– limite plastico Wp (%)
– limite di ritiro Ws (%)
– indice di plasticità: Ip = Wl - Wp (%)
– indice di liquidità: Il = (W - Wp) / Ip (%)
– indice di consistenza: Ic = (Wl - W) / (Wl - Wp) (%)
Classificazione
• Analisi granulometriche
• Limiti di Atterberg
• Ghiaie
• Sabbie
• Argille inorganiche
• Limi inorganici
• Limi e argille organiche

107
• Proprietà meccaniche (resistenza e deformabilità)
• Sforzo  (normale),  (taglio)
• Deformazione (normale),  (taglio)
• Modulo di Young o di deformazione longitudinale
E = (kPa)
• Modulo di deformazione tangenziale
G =  (kPa)
• Modulo di compressibilità
K = V/V) (kPa)
• Coefficiente di Poisson
=  

108
• Sforzo normale ‘ + u
– dove ‘ = sforzo effettivo, u = pressione neutra
• Prove drenate
 = c’ + ( utan ’ (legge di Coulomb)
• Coesione effettiva c’ (kPa)
• Angolo di attrito effettivo ’ (°)
• Prove non drenate
 = c + tan (legge di Coulomb)
• Coesione non drenata cu (kPa)
• Angolo di attrito non drenato u (°)

109
• Consolidazione edometrica
– espansione laterale impedita:
– modulo edometrico Eed (kPa)
– coefficiente di compressibilità Ked (kPa)
– coefficiente di consolidazione cv (m2/s)
• Prova di compressione semplice
– monoassiale verticale:
– sforzo normale (kPa)
– coesione non drenata cu (kPa)
– espansione laterale libera:
– modulo di Young o di deformazione longitudinale in
condizioni non drenate Eo (kPa)
– coefficiente di Poisson 
• Taglio diretto
– forza verticale costante e forza orizzontale crescente
– angolo di attrito 
– coesione c (kPa)

110
• Triassiale
– triassiale asimmetrica:
– angolo di attrito 
– coesione c (kPa)
– espansione laterale confinata:
– modulo di Young o di deformazione longitudinale in condizioni non
drenate Eo (kPa) e in condizioni drenate E’ (kPa)
• Vane Test
– taglio su superficie cilindrica:
– angolo di attrito non drenato u 
– coesione non drenata cu (kPa)

111
PROVE DINAMICHE DI LABORATORIO
• Colonna risonante:
– provino cilindrico si applica forza assiale ciclica o
momento torcente ciclico
• Torsione ciclica:
– provino cilindrico si applica momento torcente ciclico
o forza assiale costante
• Triassiale ciclica:
– provino cilindrico consolidato si applica carico
assiale verticale ciclico
• Taglio semplice ciclico:
– provino contenuto in una scatola di taglio si applica
pressione verticale costante e sollecitazione
orizzontale di taglio ciclico

112
PARAMETRI DINAMICI
• Modulo di taglio o di deformazione tangenziale
G =  (kPa)
=  
• Coefficiente di smorzamento definito come una
capacità di dissipazione dell’energia di un terreno
per attrito sotto carichi ciclici
= W / 4W

113
ANALISI GEOFISICHE
• Elettriche
• Magnetiche
• Magnetotelluriche
• Gravimetriche
• Radiometriche
• Sismiche:
– Riflessione
– Rifrazione
ANALISI SISMICHE
• Prospezione del sottosuolo
• Ricerca del bedrock
• Comportamento meccanico del suolo

114
PERTURBAZIONI ELASTICHE
• Scoppi
• Vibratori in superficie
• Caduta pesi
• Scoppi in cava, ecc.
APPARECCHIATURE SISMICHE
• Geofoni:
– Elettromagnetici (terra)
– Elettrostatici (terra)
– Meccanici (terra)
– Piezoelettrici (pozzo)
– Magnetorestrittivi (pozzo)
• Smorzatore
• Registratore sismico:
– Complesso di amplificazione (ingresso,
amplificazione, filtri, controllo, alimentazione)
– Complesso di registrazione

116
ONDE SISMICHE - DROMOCRONE
• Onde dirette
• Onde riflesse
• Onde rifratte
• Tempi
• Distanze-tempi
• dromocrone

117
SISMOGRAMMI - RIFLESSIONE
• Correzioni:
– Istante di scoppio
– Tempo sul pozzo
– Primi impulsi rifratti
– Velocità dell’areato e del substrato
– Potenza dello areato
– Riduzione del sismogramma al piano di
riferimento (influenza areato e quota)

118
• Segnali anomali:
– Riflessione multipla
– Diffrazione
– Riflessione diffratta

119
– Diffrazione riflessa
– Rifrazione riflessa
DROMOCRONE - RIFRAZIONE
• Caso due strati orizzontali
ti = 2z (1 / V0
2 – 1 / V1
2) ½
tg 1 = V1
tg 0 = V0
z = Xc / 2 [(V1-V0) / (V1+V0)] ½

120
• Strato a velocità più bassa dello strato sovrastante
• Variazione lineare della velocità con la profondità
• Presenza di faglie
• Orizzonte rifrangente inclinato

121
VELOCITA’ DELLE ONDE
• Velocità delle onde
longitudinali o P:
• Velocità delle onde
trasversali o S:
Vp = [( + 2 G) / ] ½
Vs = (G / ) ½
COSTANTI ELASTICHE
 modulo di Young o di deformazione longitudinale:
E = (9Vs2
K / Vs2
) / (3K / Vs2
+ 1) (kPa)
dove K è il modulo di compressibilità
 modulo di compressibilità: K =  (Vp2
– 4/3 Vs2
) (kPa)
K = E / 3(1 - 2) (kPa)
 coefficiente di Poisson:  = 1/2 [(Vp / Vs)2
– 2] / [(Vp / Vs)2
– 1]
 modulo di deformazione tangenziale: G =  Vs2
(kPa)
G = E / 2(1 + 2) (kPa)

122
COMPORTAMENTO
VELOCITA’ DELLE ONDE
• Due fasi: solido-liquido
– Velocità diverse – velocità solido
– Velocità simili – velocità intermedia tra
le due
• Tre fasi: solido-liquido-gassoso:
– Propagazione non nel solido
– Fase liquida continua – velocità
dell’acqua
– Fase liquida non continua – velocità che
si avvicina a quella del gas

123
CARATTERISTICHE GEOLOGICHE
• Litotipi calcarei
• Litotipi calcareo-marnosi
• Litotipi marnosi calcarei
• Litotipi terrigeni
PARAMETRI UTILIZZATI
• Velocità delle onde compressionali
• Velocità delle onde di taglio
• Pseudofrequenza media:
– Fm = ((N + n) / 2) / X
• Durata del segnale
– Ampiezza raggiunge il 10% di quella
massima

125
RISULTATI
• Vp: scarsa capacità discriminante
• Vs: migliore discriminazione
• Coefficiente di Poisson: buona
discriminazione per calcari e marne e per
ghiaie ed argille
• Pseudofrequenza media: maggiori valori
per i terreni più compatti
• Durata del segnale: maggiori valori per i
terreni meno compatti (terreni argillosi)

128
CORRELAZIONI
DATI VELOCITA’ – DATI GEOTECNICI
• Velocità delle onde S – Peso volume solido
• Velocità onde P – Peso volume naturale
• Velocità onde P – Grado di saturazione
STABILITA’ DEI VERSANTI

129
ANALISI DI STABILITÀ DEI VERSANTI
ARGOMENTI
• Scala di analisi
• Condizioni di analisi
• Metodi
• Dati necessari
• Strumenti utilizzati
SCALA DI ANALISI
• Regionale (es. Regione)
• Subregionale (es. singolo comune o
gruppo di comuni)
• Locale (singoli versanti)

130
VANTAGGI E SVANTAGGI
DELL’ANALISI A DIVERSE SCALE
Scala Volume dati Accuratezza Pianificazione Risultati
Regionale Elevato Bassa Si Aree da
approfondire
Subregionale Medio Media Si Valutazione di
singoli
versanti
Locale Basso Alta No Risanamento
di versanti
Tipi di analisi
• Condizioni statiche: analisi a lungo termine che
non considerano fattori scatenanti (piogge,
terremoti, ecc.)
• Condizioni pseudostatiche: valutazione della
forza minima necessaria per l’innesco di un
movimento franoso
• Condizioni dinamiche: valutazione della stabilità
di un pendio considerando un fattore dinamico
(terremoto)

131
ANALISI AREALI
Fasi lavoro
• Dati di base
• Analisi geotecnica
• Analisi di pericolosità sismica
• Analisi di stabilità
• Analisi dei risultati

132
PROGETTO
Presidenza del Consiglio dei Ministri
Dipartimento per i Servizi Tecnici Nazionali
Servizio Geologico
SCHEDA DI CENSIMENTO DEI FENOMENI FRANOSI Vers. 2.25
a cura di: Amanti M., Bertolini G., Ceccone G., Chiessi V., De Nardo M.T., Ercolani L.,
Gasparo F., Guzzetti F., Landrini C., Martini M. G., Ramasco M., Redini M., Venditti A.,
Rielaborata dall’originale: Guida al censimento dei fenomeni franosi ed alla loro archiviazione. AMANTI M., CASAGLI N., CATANI F.,
D’OREFICE M. & MOTTERAN G. (1996) - Miscell. VII Serv. Geol. d’It., Roma.
Sigla ID Frana
GENERALITÀ
Compilazione Localizzazione
Data Regione Provincia
Compilatore Comune
Autorità di bacino
Istituzione Toponimo IGM
CTR Scala Numero Toponimo
MORFOMETRIA FRANA POSIZIONE FRANA SUL VERSANTE
Dati generali Testata Unghia
Quota corona (m) Azimut movimento  (°)  In cresta 
Quota unghia (m) Area totale A (m2
)  Parte alta del versante 
Lungh. orizz. Lo (m) Larghezza La (m)  Parte media del versante 
Dislivello H (m) Volume massa sp. Vf (m
3
)  Parte bassa del versante 
Pendenza  (°) Profondità sup. sciv. Dr (m)  fondovalle 
GEOLOGIA
Unità 1 Unità 2 1 2 Litologia
 rocce carbonatiche
Descrizione 1 Descrizione 2  travertini
 marne
 flysch calcareo-marnosi
Discontinuità 1: immers./inclinaz. Discontinuità 2: immers./inclinaz. 1 2 Assetto discontinuità  arenarie, flysch arenacei
 orizzontali  argilliti, siltiti, flysch pelitici
 reggipoggio  rocce effusive laviche acide
1 2 Struttura 1 2 Litotecnica  traverpoggio (generico)  rocce effusive laviche basiche
 massiva  roccia  traverp. ortoclinale  rocce effusive piroclastiche
 stratificata  roccia lapidea  traverp. plagioclinale  rocce intrusive acide
 fissile  roccia debole  franapoggio (generico)  rocce intrusive basiche
 fessurata  detrito  franap. + inclinato pendio  rocce metamorfiche
 fratturata  terra granulare  franap. - inclinato pendio  rocce gessose, anidritiche, saline
 scistosa  terra granulare addensata  franap. inclinato = pendio  rocce sedimentarie silicee
 vacuolare  terra granulare sciolta 1 2 Degradazione  conglomerati e brecce
 caotica  terra coesiva  fresca  detriti
1 2 Spaziatura  terra coesiva consistente  leggerm. degradata  terreni prev. ghiaiosi
 molto ampia (> 2m)  terra coesiva poco consist.  mediam. degradata  terreni prev. sabbiosi
 ampia (60cm - 2m)  terra organica  molto degradata  terreni prev. limosi
 moderata (6cm - 20cm)  unità complessa  completam. degradata  terreni prev.argillosi
 fitta (20cm - 60cm)  unità complessa: alternanza Se necessario aggiungere i dati di  terreno eterogeneo
 molto fitta (<6cm)  unità complessa: mélange altre unità su un foglio a parte  terreno di riporto
USO DEL SUOLO ESPOSIZIONE DEL VERSANTE
 aree urbanizzate
 aree estrattive
 seminativo
 seminativo arborato
 colture specializzate
 vegetazione riparia
 rimboschimento e novelleto
 bosco ceduo
 bosco d'alto fusto
 incolto nudo
 incolto macchia cespugliato
 incolto prato pascolo
 N
 NNE
 ENE
 E
 ESE
 SSE
 S
 SSW
 WSW
 W
 WNW
 NNW
IDROGEOLOGIA CLASSIFICAZIONE DELL’EVENTO FRANOSO
Acque superficiali 1°liv 1 2 Movimento  n.d. 1 2 Velocità 1 2 Materiale
 assenti   crollo  estremamente lento (< 5*10
-10
m/s)  roccia
 stagnanti

  ribaltamento  molto lento (< 5*10-8
m/s)  detrito
 ruscellamento diffuso   scivolamento rotazionale  lento (< 5*10-6
m/s)  terra
 ruscellamento concentrato

  scivolamento traslativo  moderato (< 5*10
-4
m/s) 1 2 Cont. acqua
Sorgenti Falda    espansione  rapido (< 5*10
-2
m/s)  secco
 assenti  assente    colamento “lento”  molto rapido (< 5 m/s)  umido
 diffuse  freatica    colamento “rapido”  estremamente rapido (> 5 m/s)  bagnato
 localizzate  in pressione    sprofondamento  molto bagnato
N° Prof. (m)  complesso Note sulla classificazione:
 DGPV
Se necessario, al 2° livello,  aree soggette a crolli/ribaltamenti diffusi
aggiungere i dati relativi ad un 3° o 4°  aree soggette a sprofondamenti diffusi
movimento su un foglio a parte  aree soggette a frane superficiali diffuse
ATTIVITÀ
Stato  non determinato Distribuzione Stile
 quiescente  stabilizzato  relitto

 attivo
 riattivato
 sospeso
 artificialmente
 naturalmente
 costante
 retrogressivo  avanzante
 in allargamento  in diminuzione
 multidirezionale  confinato
 singolo
 complesso  multiplo
 composito  successivo
* In caso di scelta fotointerpretazione:
Id_volo (rif. tabella volo_aer)
Numero strisciata
METODOLOGIA UTILIZZATA PER LA
VALUTAZIONE DEL TIPO DI
MOVIMENTO E DELLO STATO DI
ATTIVITA’
 fotointerpretazione*
 rilevamento sul terreno
 monitoraggio
 dato storico/archivio
 segnalazione
Numero fotogramma
DATA DELLA OSSERVAZIONE PIU’ RECENTE CHE HA PERMESSO DI
DETERMINARE LO STATO DI ATTIVITA’
SEGNI PRECURSORI DATAZIONE
 fenditure, fratture  inclinaz. pali o alberi Fonte Data certa
 trincee, doppie creste  comparsa sorgenti  giornali  immagini telerilevate Data incerta min max
 crolli localizzati  scomparsa sorgenti  pubblicazioni  documenti storici Anno
 rigonfiamenti  scomparsa corsi d’acqua  testim. orali  lichenometria Mese
 contropendenze  variaz. portata sorgenti  audiovisivi  dendrocronologia Giorno
 cedimenti  variaz. livello acqua pozzi  archivi enti  metodi radiometrici Ora
 lesioni dei manufatti  acqua in pressione nel suolo  cartografia  altre datazioni Età Anni B.P. precisione
 scricchiolio strutture  rumori sotterranei Radiometrica ±
CAUSE
Intrinseche
 materiale debole  superfici di taglio preesistenti
 materiale sensitivo  orient. sfavorev. discont. Prim.
 materiale collassabile  orient.sfavorev. discont second.
 materiale alterato  contrasto di permeabilità
 materiale fratturato  contrasto di competenza
Geomorfologiche
 sollevamento tettonico  erosione glaciale base versante
 sollevamento vulcanico  erosione margini laterali frana
 scarico glaciopressioni  eros. sotterranea, sifonamento
 erosione fluviale base versante deposito sul pendio o in cresta
 erosione marina base versante  rimozione naturale vegetazione
Fisiche
 precipitaz. brevi intense  gelifrazione o crioclastismo
 precipitaz. eccezionali prolungate  termoclastismo
 fusione rapida di neve/ghiaccio  imbibizione / disseccamento
 fusione del permafrost  aloclastismo
 congelamento sorgenti  terremoto
 abbass. rapido liv. idrico esterno  eruzione vulcanica
 innalzam. livello idrico esterno  rottura soglia lago
Antropiche
 scavo al piede del pendio  perdite d'acqua
 carico sulla cresta del pendio  disboscamento
 abbassam. rapido livello serbatoio  rimboschimento
 innalzamento livello serbatoio  attività estrattive in superficie
 irrigazione  attività estrattive sotterranee
 attività agricole e pratiche colturali  accumulo materiali scarto
 scarsa manutenz. drenaggi  vibrazioni
Note: (X) predisponenti () innescante
DANNI n.d. 
Tipo di danno  diretto  caduta in un invaso  sbarramento corso d’acqua  sbarramento e rottura diga di frana  rottura diga o argine
Persone   morti N.  feriti N.  evacuati N  a rischio N
Edifici   privati N.  pubblici N.  privati a rischio N.  pubblici a rischio N.
Costo (ML.) Beni Attività Totale
Grado Grado Grado Grado
Centri abitati  Strutture servizio pubblico  Beni culturali  Strade 
centro abitato maggiore ospedale monumenti autostrada
centro abitato minore caserma beni storico-architettonici statale
nucleo rurale scuola musei provinciale
case sparse biblioteca opere d’arte comunale
Attività economiche  sedi Pubblica Amministraz. Infrastrutture di servizio  altro
nucleo commerciale chiesa acquedotti Opere sistemazione 
nucleo artigianale impianto sportivo fogne regimazione fluviale
impianto manifatturiero cimitero linee elettriche consolidamento versante
impianto chimico centrale elettrica linee telefoniche opere di protezione
impianto estrattivo porto gasdotti
impianto zootecnico ponte o viadotto oleodotti Corso d’acqua 
Terreno agricolo  galleria canalizzazioni Denominazione
seminativo condotta forzata impianti a fune
seminativo arborato stazione ferroviaria Ferrovie 
colture specializzate bacino idrico alta velocità
prato o pascolo diga 2 o più binari Danno:  potenziale
bosco inceneritore 1 binario  deviazione
rimboschimento discarica Rete urbana  sbarramento parziale
depuratore Ferrovia nd  sbarramento totale
Grado di danno: N = non valutabile; L = lieve (estetico) ; M = medio (funzionale); G = grave (strutturale o perdita totale)
STATO DELLE CONOSCENZE INTERVENTI PREESISTENTI
Relaz. tecniche Movimenti di terra Drenaggio Sist. idraul.-forest.
 relaz. sopralluogo  progetto preliminare  riprofil., gradonatura  canalette superf.  inerbimenti
 relazione geologica  prog. esecutivo/definitivo  riduz. carichi testa  trincee drenanti  rimboschimenti
Indagini e monitoraggio  increm. carichi piede  pozzi drenanti  disboscam.selettivo
 perforaz. geognostiche  inclinometri  disgaggio  dreni suborizz.  viminate, fascinate
 analisi geotecniche lab.  piezometri Sostegno  gallerie drenanti  briglie o soglie
 indagini idrogeologiche  fessurimetri  gabbioni Protezione  difese di sponda
 geoelettrica  estensimetri  muri  reti Rinforzo
 sismica di superficie  clinometro  paratie  spritz-beton  chiodi-bulloni
 sismica down-hole  assestimetro  pali  rilevati paramassi  tiranti-ancoraggi
 sismica cross-hole  rete microsismica  terre arm.-rinf.  trincee paramassi  imbracature
 penetrometro  monitor. topografico Mitigaz. danni  strutt. paramassi  iniezioni/jet grouting
 pressiometro  monitor. idrometeorol.  consolid. edifici  evacuazione  reticoli micropali
 scissometro  altro  demolizioni  sistema allarme  tratt. term.chim.elettr.
Costo indagini
già eseguite(ML)
Costo previsto
interventi eseguiti(ML)
Costo effettivo
interventi eseguiti (ML)
DOCUMENTAZIONE ADEMPIMENTI LEGISLATIVI NAZIONALI
Archivi CARG  Legge 267/98 piani straordinari  Piano Paesistico
 Archivio AVI  SI  Legge 267/98 interventi urgenti  Piani territoriali di coordinamento provinciale
 Archivio SCAI  NO  Legge 267/98 PSAI Ordinanze Min. Interno (Prot. Civile)
 Archivio sopralluoghi DPC  Non coperto  Schemi provisionali e programmatici Legge 183/89 Numero dell’Ordinanza
 Archivio interventi SGN  Pianificazione di bacino Legge 183/89  Altro
 Altro
ATTIVAZIONI PRECEDENTI
BIBLIOGRAFIA
Autori Anno Titolo Rivista / Libro / Relazione Editore / Ente vol. pag.
Note:

133
Dati di base
• Modello digitale del terreno,
Carta acclività, Carta esposizione,
Carta uso suolo, Carta geologica,
Carta geomorfologica, Analisi
geotecniche, Statistica frane,
Pericolosità sismica
Area di studio

134
DESCRIZIONE DELL’AREA
• Superficie: 310 km2
• Bacino idrografico: Torrente Staffora
• Foglio geologico 1: 100.000: Voghera (n.
71)
• Categoria sismica: seconda (comune di
Varzi)
• Struttura sismogenetica ipotizzata: linea
Villavernia - Varzi
• Zona sismogenetica: 26

135
FENOMENI FRANOSI
• Numero complessivo: 811
• Fenomeni ricorrenti: scorrimenti
traslazionali, colamenti, scorrimenti
traslazionali e colamenti
• Unità litotecniche coinvolte: coltri di
alterazione delle unità argillose,
marnose e sabbiose
percentuale
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
alb
an
ant
bis
bo
ca
cast
ccp
lum
mp
pagl
pal
pe
ranz
rig
sc
var
percentuale
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
bp
gb
hp
s
(a) (b)
angoloversante
%
0 10 20 30 40 50
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
dislivelloversante(m)
%
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
(X1000)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
(c) (d)
lunghezza versante(m)
%
0 1 2 3 4
(X1000)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
percentuale
0 10 20 30 40 50
E
N
NE
NW
S
SE
SW
W
(e) (f)

136
percentuale
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
col
crl
scr
scr_col
sct
sct_col
percentuale
0 20 40 60 80 100
att
ina
qui
(a) (b)
angoloaccumulo
%
0 10 20 30 40
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
percentuale
0 20 40 60 80 100
GM- GC
GP- GW
MH- CH- OH
ML- CL- OL
SM- SC
(c) (d)
FORZE AGENTI LUNGO UN PENDIO
W
Wn
Wt

z
zw
u
c'
W = peso dell’unità di pendio
z = profondità superficie di
scorrimento
zw = altezza della tavola d’acqua
 = angolo del pendio
u = pressione dell’acqua
c = coesione
m = zw / z
 = angolo di attrito

137
METODO DEL PENDIO
INDEFINITO



tanz
'tanz)m(cos/'c
F w
2
s
' = angolo di attrito (gradi);
c' = coesione effettiva (kPa);
 = peso di volume (kN/m3);
m = rapporto tra la profondità del livello della falda e il deposito zw/z;
w = peso specifico dell’acqua (kN/m3
);
z = profondità della superficie di scivolamento (m);
 = inclinazione della superficie topografica (gradi)
METODO DEL PENDIO
INDEFINITO
'tantanzz
tanz'tanz)m(cos/'c
K w
2
c



' = angolo di attrito (gradi);
c' = coesione effettiva (kPa);
 = peso di volume (kN/m3);
m = rapporto tra la profondità del livello della falda e il deposito zw/z;
w = peso specifico dell’acqua (kN/m3
);
z = profondità della superficie di scivolamento (m);
 = inclinazione della superficie topografica (gradi)

138
0 5 Km
Tav. 3 - Modello digitale del terreno e reticolo idrografico
0 5 Km
Alluvioni attuali
Alluvioni terrazzate
Depositi di conoide
Detrito
Marne di M. Piano
Arenarie di Ranzano
Marne di Antognola
Marne di M. Lumello
Arenarie di Bismantova
Marne di M. Piano (B. T. P.)
Arenarie di Ranzano (B. T. P.)
Marne di Bosmenso
Marne di Rigoroso
Formazione di Castagnola
Marne di M. Bruggi
Argille a palombini di Barberino
Ofioliti
Argille varicolori
Arenarie di Scabiazza
Calcari di M. Cassio
Argilliti di Montoggio
Calcari di M. Antola
Argilliti di Pagliaro
Formazione di M. Penice
Complesso dell'Alberese Terziario
Complesso Caotico Pluriformazionale
LEGENDA
Tav. 1 - Carta Geologica
Faglia diretta o trascorrente
Sovrascorrimento
DEPOSITI
SUCCESSIONE NEOAUTOCTONA DEL
BACINO TERZIARIO PIEMONTESE
SUCCESSIONE ALLOCTONA-SEMIALLOCTONA
DI LOIANO,RANZANO-BISMANTOVA
UNITA' LIGURI
UNITA' SUBLIGURI

139
Detrito di versante
Substrato arenaceo
Depositi di conoide
Alluvioni
Substrato marnoso - arenaceo
Substrato calcareo
Ofioliti
Depositi colluviali argillosi ad alta plasticità (HP) con spessore > 5m
Depositi colluviali argillosi a bassa plasticità (BP) con spessore > 5m
Depositi colluviali argillosi a bassa plasticità (BP) con spessore < 5m
Depositi colluviali argillosi a bassa plasticità con blocchi (BP-GB)
con spessore > 5m
Depositi di blocchi calcarei in matrice argillosa a bassa plasticità (GB-BP)
con spessore > 5m e paleofrane
LEGENDA
0 5 Km
Tav. 7 - Carta litologica derivata
0 5 Km
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
LEGENDA
Tav. 5 - Carta dell'esposizione dei versanti

141
Scheda n. Compilatore Data
DATI GENERALI
Ente in possesso dei dati:
Località Comune
Mappa 1:............. rif. n.
Geologo responsabile: data d'indagine:
scopo:
tipo di indagine
 Rilievo campagna  Scavo  Sondaggio  Prova penetrometrica  Prova geofisica
 altro.................................................................
massima profondità raggiunta
DATI GEOLOGICI
Descrizione dei litotipi interessati dall'indagine Relativa formazione geologica
L1
L2
L3
L4
L5
DATI GEOTECNICI
C1 (L.....) C2 (L.....) C3 (L.....) C4 (L.....)
pesovolume.(kN/m
3
)
coesione (kPa)
angolo d'attrito (°)
conten. d'acqua (%)
Limiti Atterberg LL..............LP............
IP......................
LL..............LP.............
IP......................
LL...............lP...............
IP......................
LL..............lP..............
IP......................
granulometria (%) g................s..............
l.................a..............
g................s..............
l.................a..............
g................s..............
l.................a..............
g................s..............
l.................a..............
provenienza dati (1) EP L  PL  PS  EP  L  PL  PS  EP  L  PL  PS  EP  L  PL  PS
qualità campione (2) I DL R NV I DL R NV I DL R NV I DL R NV
profondità prelievo
attendibilità  alta  media  bassa
DATI GEOFISICI
profondità livello Vp (m/s) Vs (m/s)
DATI IDROLOGEOLOGICI
Sond1 Sond2 Sond3
quota data quota data quota data
quota falda (m)
(al di sotto del p. c.)
NOTE
Analisi geotecnica
Codice Descrizione Coesione
(kPa)
Angolo di attrito
(°)
Peso volume
(kN/m3
)
1 alluvioni, depositi di conoide,
detrito di versante, substrato,
ofioliti
- - -
2 colluvioni HP 0.0 14.0 20.0
3 colluvioni BP 0.0 22.0 20.0
4 colluvioni BP-GB 0.0 11.0 20.0
5 colluvioni GB-BP 0.0 24.0 20.0
• 182 campioni
• Analisi statistica

142
LEGENDA
0 5 Km
Fs > 1.5
Fs 1
1 < Fs 1.25
1.25 < Fs 1.5
non valutato
Tav. 12 - Carta dei valori del fattore di sicurezza (Fs) in assenza di acqua
Fs > 1.5
Fs 1
1 < Fs 1.25
1.25 < Fs 1.5
non valutato
LEGENDA
0 5 Km
Tav. 13 - Carta dei valori del fattore di sicurezza (Fs) in condizioni di completa saturazione

143
LEGENDA
0 5 Km
non valutato
0.01 < Kc 0.03
0.03 < Kc 0.06
Kc 0.01
0.06 < Kc 0.1
0.1 < Kc 0.2
Kc > 0.2
Tav. 14 - Carta dei valori del coefficiente di accelerazione orizzontale critica (Kc) in assenza di acqua
non valutato
0.01 < Kc 0.03
0.03 < Kc 0.06
Kc 0.01
0.06 < Kc 0.1
0.1 < Kc 0.2
Kc > 0.2
LEGENDA
0 5 Km
Tav. 15 - Carta dei valori del coefficiente di accelerazione orizzontale critica (Kc) in condizioni di completa saturazione
Kc < 0.01
0.01 < Kc < 0.03
0.03 < Kc < 0.06
0.06 < Kc < 0.1
0.1 < Kc < 0.2
Kc > 0.2
non valutato

144
COEFFICIENTE Kc
(CON MAPPA IDROGEOLOGICA)
INPUT SISMICO
Dati di base
• zone sismogenetiche (Oltrepo’ = zona
26)
• catalogo dei terremoti storici
• leggi di attenuazione
Risultato
• Intensità attesa con 90% di
probabilità di non eccedenza in 50
anni (periodo ritorno 475 anni)

145
INPUT SISMICO
679715.550657.ln  I
g
a
86238.528484.1ln  IIa
ACCELERAZIONE DI PICCO (m/s2)
INTENSITA’ DI ARIAS (m/s)
LEGENDA
0 5 Km
0.9 - 1.0
1.01 - 1.1
1.11 - 1.2
1.21 - 1.3
1.31 - 1.4
1.41 - 1.5
I valori sono espressi in m/sec
2
Tav. 8 - Carta dei valori del picco di accelerazione

146
0 5 Km
0.14 - 0.16
0.17 - 0.19
0.20 - 0.22
0.23 - 0.25
0.26 - 0.28
0.29 - 0.31
0.32 - 0.34
0.35 - 0.37
0.38 - 0.40
I valori sono espressi in m/sec
Tav. 9 - Carta dei valori dell'intensità di Arias
LEGENDA
Mappa degli spostamenti
Mappa di Pga
Mappa del Kc
se Pga > Kc
Mappa di Ia
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
Displacement(cm)
Kc <= 0.01
0.01 < Kc <= 0.03
0.03 < Kc <= 0.06
0.06 < Kc <= 0.1
0.1 < Kc <= 0.2
0.2 < Kc <= 0.3

147
Relazione tra spostamento e Ia per
diversi valori di Kc
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
Spostamento(cm)
Kc <= 0.01
0.01 < Kc <= 0.03
0.03 < Kc <= 0.06
0.06 < Kc <= 0.1
0.1 < Kc <= 0.2
0.2 < Kc <= 0.3
Valori di Ia (cm/s)
LEGENDA
0 5 Km
aree non esaminate
aree non riattivate
aree riattivate
Tav. 16 - Carta delle aree potenzialmente riattivabili durante un evento sismico

148
LEGENDA
0 5 Km
assente
0 - 10 cm
11 - 30 cm
31 - 50 cm
> 50 cm
aree non esaminate
Tav 17 - Carta dello spostamento potenziale del terreno durante un evento sismico
LEGENDA
0 5 Km
aree non influenzate
infrastrutture e centri abitati non danneggiati
infrastutture e centri abitati danneggiati
Tav. 18 - Carta del danneggiamento delle infrastrutture e dei centri abitati

149
ANALISI PUNTUALI
FORZE AGENTI LUNGO UN PENDIO
W
Wn
Wt

z
zw
u
c'
W = peso dell’unità di pendio
z = profondità superficie di
scorrimento
zw = altezza della tavola d’acqua
 = angolo del pendio
u = pressione dell’acqua
c = coesione
m = zw / z
 = angolo di attrito

150
Analisi statiche (Bishop, Jambu,
Fellenius, ecc.)
1 (c’ b + (W - u b) tan’) sec
Fs= ----------- ------------------------------
W sin 1 + tan tan’
--------------
Fs
Dati necessari
• Geometria
• Parametri geotecnici (peso volume,
coesione, angolo di attrito)
• Livello della falda
• LIMITI E VANTAGGI
• Semplicità del modello
• Condizioni statiche
• Applicabilità in vaste aree

151
Metodo di Bishop
• Superficie topografica: punti
• Superficie di scivolamento: punti o
circolare (centro e raggi)
• Discretizzazione: definita – calcolata a
passo costante
• Presenza di acqua
• Caratteristiche fisico-meccaniche
• Stratificazione
• Parametri meccanici: C, , w, ru, 
1 c = 7 KPa NPX = 3
 = 25 ° NPY = 3
= 19.5 KN/m3 NRA = 3
ru = 0.3
2 c = 25 KPa Fs = 1.21
 = 12 °
= 18 KN/m3
ru = 0.3
1
2

152
------------------------------ SLOPE STABILITY - BISHOP'S SIMPL METHOD
FRANA MONTE ROTONDO SUP ASS BISHOP BMW.DAT
(11- 4-2008)
NO. OF POINTS ...................... (NPS ) 86
SLIP SURF.INDEX (0=CIRCLE;1=INPUT).. (NGEOM) 1
NO. OF EXTERNAL LOADS .............. (NLO ) 0
ASSIGNED END ...(0=NO; 1=YES)....... (NRR ) 0
ITERATIVE PROCESS DATA .............................
MIN NO. OF ITER. (DEFAULT.EQ. 3) .............. 3
MAX NO. OF ITER. (DEFAULT.EQ.15) .............. 15
FS VAR TOLERANCE (DEFAULT.EQ.0.02) ...... .200E-01
SURFACE DATA .......................................
IPS X -IPS YU-IPS YL-IPS YW-IPS
1 1.000 20.00 20.00 .0000
2 2.000 20.60 19.80 .0000
3 3.000 20.70 19.60 .0000
4 4.000 20.70 19.50 .0000
5 5.000 20.80 19.40 .0000
6 6.000 20.90 19.40 .0000
........
82 82.00 53.00 51.70 .0000
83 83.00 53.60 52.70 .0000
84 84.00 54.40 53.80 .0000
85 85.00 55.40 55.00 .0000
86 86.00 56.00 56.00 .0000
MOMENT ABOUT POINT O .................... (IROT= 0) X-COORD ..(XCC ) 18.0 ; Y-COORD ..(YCC ) 98.0 MAX DIST..(RAA ) 80.0 ;
NO. OF LAYER (1=HOMOGENEOUS DEP).... (NST ) 1
I COH PHI Y0 ALPH GAM-T
1 .0000 40.00 .0000 .0000 24.50
WATER UNIT WEIGHT ...................(GAMW) .000
PWP RATIO RU (U/SIGVT)...............(RU ) .500
============================================================ COMPUTED FS
FS = 1.05
Analisi pseudostatiche (Sarma, ecc.)
Wi
Kc Wi
Xi
Zi
Ei
Ti
Ni
bi


an + an-1 en + an-2 en en-1 + ... + a1 en en-1...e3 e2
Kc = -----------------------------------------------------------------
pn + pn-1 en + pn-2 en en-1 + ... + p1 en en-1...e3 e2
Wisin(i -i) + Ricos i + Si+1sin( i -i -i+1) - Sisin( i -i -i)
ai = -------------------------------------------------------------------------------------
cos(i -i +*i+1-i+1) sec*i+1
Wi cos (i - i)
pi = ---------------------------------------
cos ( - i + i+1 - ) seci+1
cos (i - i + *i - i) sec*i
ei = ------------------------------------------------
cos (i - i + *i+1 - i+1) sec*i+1
Ri = ci bi seci - Ui tani
Si = c*i di - PWi tan*i

153
Dati necessari
• Geometria
• Azione orizzontale
• Input sismico semplificato come azione
orizzontale
Metodo di Sarma
• Superficie topografica: punti
• Superficie di scivolamento: punti o
circolare (centro e raggi)
• Discretizzazione: definita – calcolata a
passo costante – conci inclinati
• Presenza di acqua
• Caratteristiche fisico-meccaniche
• Stratificazione
• Parametri meccanici: C, , w, ru, 
• Accelerazioni verticali ed orizzontali

154
a
b
c
V (m3) M (t)  (t/m3)  (°)  (°) Kc
Corpo globale 24.347 48.450 1.99 17 10.0 0.0001
Corpo a-b 10.447 20.790 1.99 17 10.5 0.002
Corpo c 2.980 5.930 1.99 17 11.0 0.006
---------- SLOPE STABILITY - SARMA DYNAMIC METHOD
NO. OF POINTS ON GROUND SURFACE = 9
AUTOMATIC GENERATION INDEX FOR SLIP DATA = 1
AUTOMATIC GENERATION INDEX FOR INTERSLICE MATERIAL PROPERTIES = 1
IPS X-UPP. Y-UPP. X-LOW. Y-LOW. Y-W.T.
1 2.300 2.000 2.300 2.000 15.00
NO. OF LAYER (1=HOMOGENEOUS DEP).... (NST ) 3
I COH PHI GAM-T Y0 ALPHA
1 0.0000 33.00 19.70 0.0000 0.0000
NO. OF BOUNDARIES .................. (NPS ) 9
I COH PHI PW-FOR
1 0.0000 0.0000 0.0000
ASSIGNED VERTICAL ACCELERATION ....(ACV ) 0.000 ASSIGNED HORIZONTAL ACCELERATION ....(ACH ) 0.000
WATER UNIT WEIGHT ...................(GAMW) 9.81 PWP RATIO RU (U/SIGVT)...............(RU ) 0.600
FACTOR OF SAFETY (REDUCT OF SHEAR ST)(FS ) 1.00 LINE OF THRUST (N-TOT FORC) .........(BLL ) 0.500
PESI KC*PESI SUI CONCI
1 462.65 97.324
FORZE TRA LE LINEE DI SEPARAZIONE DEI CONCI
N-TOT F-TG N-EFF PWW
1 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
2 1078.5 275.43 393.36 685.18
FORZE ALLA BASE DEI CONCI
N-TOT F-TG N-EFF UB
1 1650.3 384.55 592.15 1058.2
SFORZI EFFICACI TRA LE LINEE DI SEPARAZIONE DEI CONCI
SF-NORM SF-TG
2 64.484 45.153
SFORZI EFFICACI ALLA BASE DEI CONCI
SF-NORM SF-TG
1 75.484 49.020
PTI APPL. FORZE E, E' VS. LUNGH.PARETE CONCIO
1 0.00000 0.00000 0.00000
2 1.0107 7.6122 6.1000
ULT.CONCIO: L(F-NORM) VS. LUNGH.BASE CONCIO 8 2346.2 0.89443 AREA= 306.27
COMPUTED KC 0.210

155
Analisi dinamiche (Newmark, ecc.)
Ne
Te
x
y
W
M an
M at
z
N - M an - Wn + Ne = 0
T - M at - Wt + Te = 0
• Contatto tra base e blocco
• Superamento della resistenza limite – moto relativo tra base e blocco
• Velocità relativa nulla – contatto tra base e blocco
• Andamento degli spostamenti relativi
T
Nl N
T
s
Cpk
spk sr
 pk
r
 r

Analisi dinamiche (Newmark, ecc.)
LEGAME COSTITUTIVO BASE-BLOCCO
Tlim = N tg pk quando N < Nl e s < spk
Tlim = Cpk + N tg r quando N > Nl
Tlim = N tg r quando s > sr
Tlim = N tg r + [(Cpk + N tg r– N tg pk) / (sr – spk)] s quando spk < s < sr

156
Dati necessari
• Geometria (superficie di scivolamento,
massa)
• Accelerogramma atteso
• Non analizza l’effetto post-sismico
Dati di input
• Accelerogrammi
• Massa del blocco M
• Anglo dello strato di base 
• Angolo di attrito di picco pk
• Angolo di attrito residuo r
• Resistenza limite Cpk
• Spostamento limite resistenza di picco spk
• Spostamento limite resistenza residua sr

157
Risultati
a
b
c
NTC07 - Tr 975 anni - Accelerogramma n. 6
-0.30
-0.20
-0.10
0.00
0.10
0.20
0.30
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tempo (s)
Accelerazione(g)

158
acc 1 acc 2 acc 3 acc 4 acc 5 acc 6 media acc 1 acc 2 acc 3 media
40% 0.002 0.003 0.003 0.004 0.004 0.004 0.003 0.070 0.069 0.071 0.070
50% 0.014 0.016 0.017 0.017 0.020 0.018 0.017 0.147 0.151 0.149 0.149
60% 0.067 0.078 0.084 0.078 0.088 0.078 0.079 0.356 0.371 0.358 0.362
acc 1 acc 2 acc 3 acc 4 acc 5 acc 6 media acc 1 acc 2 acc 3 acc 4 acc 5 acc 6 acc 7 media
40% 0.099 0.074 0.057 0.088 0.089 0.076 0.081 0.135 0.181 0.12 0.216 0.118 0.335 0.137 0.177
50% 0.186 0.145 0.13 0.186 0.193 0.157 0.166 0.213 0.383 0.231 0.404 0.21 0.61 0.288 0.334
60% 0.424 0.357 0.352 0.463 0.466 0.374 0.406 0.353 0.967 0.464 0.847 0.387 1.29 0.758 0.724
acc 1 acc 2 acc 3 acc 4 acc 5 acc 6 media acc 1 acc 2 acc 3 acc 4 acc 5 acc 6 acc 7 media
40% 0.198 0.189 0.154 0.162 0.203 0.158 0.177 0.043 0.062 0.437 0.243 0.402 0.118 0.194 0.214
50% 0.338 0.346 0.275 0.285 0.366 0.277 0.315 0.098 0.111 0.766 0.439 0.731 0.233 0.430 0.401
60% 0.678 0.707 0.656 0.636 0.811 0.597 0.681 0.311 0.246 1.570 0.905 1.570 0.534 0.956 0.870
Tempo di ritorno 975 anni
accelerogrammi da NTC07 accelerogrammi compatibili con OPCM 3431 - Reluis scalati
accelerogrammi da NTC07
accelerogrammi da NTC07 accelerogrammi compatibili con OPCM 3431 - Reluis non scalati
accelerogrammi da pericolosità GdL04
CORPO c
FRANA DI VIGOMARITO
• Scorrimento traslazionale quiescente
• Formazione di Monte Penice
• Indagini geotecniche e sismica a rifrazione
Formazione (kN/m3
) c’ (kPa) ’ (°) cu (kPa) u (°)
pe 18.8 20.0 19.0 25.0 0.0

159
FRANA DI VIGOMARITO
Sezione Spost. (m)
GNDT
asciutto
Spost. (m)
GNDT
saturo
Spost. (m)
Lom1
asciutto
Spost. (m)
Lom1
saturo
Spost. (m)
Lom2
asciutto
Spost. (m)
Lom2
saturo
A-A’ 0.00 10.90 0.00 1.31 0.00 1.81
A’-A’’ 0.00 0.34 0.00 0.01 0.00 0.09
Sezione Kc
drenate asciutto
Kc
drenate saturo
Kc
non drenate
A-A’ 0.296 0.109 0.000
A’-A’’ 0.353 0.162 0.030
Influenza delle componenti
dell’accelerogramma
Linea continua: uso componente orizzontale e verticale
Linea tratteggiata: uso della sola componente
orizzontale

160
Influenza dell’angolo di attrito
Influenza della resistenza limite

161
Influenza degli spostamenti limite
resistenza di picco e residua
ANALISI DELLE PERICOLOSITA’
DEL CENTRO URBANO DI SALO’

162
Tematiche
•Pericolosità sismica di base
•Pericolosità sismica locale:
Amplificazioni
Instabilità
•Aspetti metodologici
•Applicazione a Salò
- la pericolosità sismica di base:
l’individuazione dell’input sismico,
rappresentato da uno scenario di evento
atteso nell’area;
- la pericolosità sismica locale:
possibili effetti di amplificazione
possibili effetti di instabilità.
A tal fine quindi si mostreranno i passaggi che portano
alla individuazione e valutazione di tali problematiche,
passando quindi dall’analisi geologica e geomorfologica del
sito, alla caratterizzazione geotecnica dei litotipi ed alle
relative analisi numeriche.
Pericolosità sismica

163
Pericolosità sismica di base
• Il Comune di Salò è attualmente classificato, dal punto di vista
sismico, in zona 2.
• I dati di riferimento sono stati ricavati dal catalogo storico (Stucchi
e Camassi, 1996; CPTI, 1999). In particolare si è considerato
l’evento avvenuto nel 1901 traslando il suo epicentro nella posizione
dell’evento del 1826 (intensità epicentrale 5.5° MCS, magnitudo 4.2).
• L’evento del 1901 è caratterizzato dall’avere una intensità
epicentrale dell’8° della scala MCS, una magnitudo di 5.5 ed un picco
di accelerazione massima di 0.28 g.
• Al fine di ottenere una distribuzione spaziale della severità
(espressa in termini di Picco di accelerazione, (Pga) di tale evento, si
è applicata la legge Sabetta e Pugliese (1987). Per il funzionamento
di tale programma sono richiesti come dati le coordinate geografiche
dell'epicentro e degli estremi della zona in esame, la magnitudo
dell'evento e le dimensioni della cella della griglia (in questo caso 1
Km).

164
• Per il sito oggetto di studio è stata effettuata
anche un’analisi di pericolosità probabilistica che
ha portato all’individuazione di un Picco di
accelerazione atteso di 0.15 g, considerando un
periodo di ritorno di 475 anni. Si è inoltre valutato
che l’evento del 1901 posizionato nell’epicentro
originale avrebbe causato, nel centro di Salò, un
Picco di accelerazione di 0.12 g. Risulta quindi
chiaro come lo scenario di evento considerato può
essere considerato come il massimo atteso
nell’area.
Per l’analisi delle amplificazioni e delle instabilità è necessario avere un
accelerogramma di riferimento. In tale applicazione sono stati
utilizzati due accelerogrammi:
• accelerogramma artificiale generato in modo da avere lo spettro di
risposta proposto dal Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti,
nell'ambito della proposta di normativa per le costruzioni in zona
sismica, valido a livello nazionale, per la 2° categoria, per i terreni di
tipo S1 e ha una durata di 20 s (GNDT);
•
accelerogramma artificiale generato in modo da avere lo spettro di
risposta derivante dallo scenario di evento del 1901 (SALO),
ambedue caratterizzati da un Picco di accelerazione di 0.28 g.

165
Per individuare i possibile effetti di amplificazioni ed instabilità è stata
predisposta una carta litotecnica con elementi geomorfologici e si
sono raccolti i dati geotecnici.
Sulla Carta litotecnica con elementi geomorfologici sono
state raggruppate le diverse formazioni geologiche
affioranti in unità litotecniche omogenee per
composizione litologica e comportamento meccanico
In particolare è stato distinto il substrato roccioso, e parte
della copertura, dai depositi sciolti più recenti.
Nella categoria copertura sono stati raggruppati i depositi
continentali sciolti (detriti in genere, distinti in base alla
granulometria prevalente).

166
Sulla stessa carta sono state evidenziate le forme
geomorfologiche particolarmente significative
(soprattutto dal punto di vista della possibile
variazione della risposta sismica e dei potenziali
fenomeni indotti dal sisma) e le aree in dissesto:
gli orli di frana (attiva, quiescente, inattiva), le
aree potenzialmente franose (soliflussi e creep),
le aree esposte a pericoli di frane, i cigli di
scarpate con altezze superiori ai 10 m e le zone
paludose o acquitrinose.
frana di scivolamento attiva
frana di scivolamento
quiescente
frana da crollo
SUBSTRATO ROCCIOSO
Successioni carbonatico-dolomitiche e marnoso-selciose:
ST stratificato
SF stratificato molto fratturato o cataclasato
Depositi continentali addensati:
DC detriti cementati, conglomerati e travertini
DM depositi glaciali, fluvioglaciali, fluviali, addensati o consistenti
COPERTURA
Depositi continentali sciolti:
GG terreni prevalentemente a grana grossa
GEOMORFOLOGIA

167
Parametri geotecnici
• SUBSTRATO ROCCIOSO
• Successioni carbonatico-dolomitiche e marnoso-selciose:
• ST stratificato
• Parametro min max
• RMR base 50 70
 (°) 30 40
• c (kPa) 250 350
• Esitu (GPa) 10 40
• Vp (ms) 3.600 5.600 Ammassi di qualità buona
• Vp (ms) 3.000 3.600 Ammassi di qualità mediocre
• SF stratificato molto fratturato o cataclasato
• RMR base 20 30
 (°) 15 20
• c (kPa) 100 150
• Esitu (GPa) 2 3
• Vp (ms) 2.300 4.000 Ammassi di qualità scadente
• Depositi continentali addensati:
• DC detriti cementati, conglomerati e travertini
• RMR base 50 70
 (°) 30 40
• c (kPa) 250 350
• Esitu (GPa) 10 40
• Vp (ms) 3.500 4.500 Ammassi di qualità discreta
• Vp (ms) 2.500 3.500 Ammassi di qualità scadente
• DM depositi glaciali, fluvioglaciali, fluviali, addensati o consistenti
 (kN/m3) 17 20
 (°) 25 45
• c (kPa) 0 10
• Vp (m/s) 800 1800
• Vs (m/s) 250 500

168
• COPERTURA
• Depositi continentali sciolti:
• terreni prevalentemente a grana grossa
 (kN/m3) 16 20
 (°) 20 45
• c (kPa) 0 50
• Vp (m/s) 800 1200
• Vs (m/s) 200 300
Movimenti franosi
- uno scorrimento del quale la parte
superiore è stata classificata come
quiescente e la parte inferiore come
attiva, il movimento è probabilmente
dovuto ad uno scorrimento
nell’accumulo di frana derivato da un
crollo
- una frana di crollo

169
Movimenti franosi
• Scorrimento
• porzione superiore
• Angolo medio dei versanti in dissesto 10°
• Ampiezza orizzontale dell’accumulo 650 - 900 m
• Lunghezza verticale dell’accumulo 550 m
• Spessore dell’accumulo 30 - 60 m
• Angolo d’attrito residuo del materiale 34° (detrito)
• Coesione residua del materiale 0 kPa
• Peso di volume medio del materiale 19 kN/m3
• porzione inferiore
• Angolo medio dei versanti in dissesto 15°
• Ampiezza orizzontale dell’accumulo 400 - 450 m
• Lunghezza verticale dell’accumulo 80 - 120 m
• Spessore dell’accumulo 25 - 35 m
• Angolo d’attrito residuo del materiale 20°
• Coesione residua del materiale 50 kPa
• Peso di volume medio del materiale 20 kN/m3
Analisi dinamiche (Newmark)
Ne
Te
x
y
W
M an
M at
z
N - M an - Wn + Ne = 0
T - M at - Wt + Te = 0
• Contatto tra base e blocco
• Superamento della resistenza limite – moto relativo tra base e blocco
• Velocità relativa nulla – contatto tra base e blocco
• Andamento degli spostamenti relativi

170
T
Nl N
T
s
Cpk
spk sr
 pk
r
 r

Analisi dinamiche (Newmark)
LEGAME COSTITUTIVO BASE-BLOCCO
Tlim = N tg pk quando N < Nl e s < spk
Tlim = Cpk + N tg r quando N > Nl
Tlim = N tg r quando s > sr
Tlim = N tg r + [(Cpk + N tg r– N tg pk) / (sr – spk)] s quando spk < s < sr
Analisi di stabilità
Località Inclinazione
del versante
(°)
Massa
(t)
Angolo di
attrito residuo
(°)
Coesione
(kPa)
Peso di
volume
(kN/m3
)
Saturazione
(%)
SALO
(cm)
GNDT
(cm)
Salò (p.s.) 10 51640 34 0 19 0 stabile stabile
10 51640 34 0 19 20 stabile stabile
10 51640 34 0 19 100 0.07 0.03
Salò (p.i.) 15 4562 20 50 20 0 2.27 4.48
15 4562 20 50 20 20 9.24 13.5
15 4562 20 50 20 40 55.0 50.4
15 4562 20 50 20 45 94.5 101.0
15 4562 20 50 20 50 * *
Scorrimento

171
Movimenti franosi
• Crollo
• fino alla quota di 250–300 m è presente il substrato roccioso subaffiorante
che porta ad inclinazioni maggiori di 30°: detriti cementati conglomerati e
travertini (Formazione del Colle di San Bartolomeo) e formazioni
stratificate molto fratturate o cataclasate (Scaglia Lombarda);
• da 250 m a 150 m sono presenti i terreni prevalentemente a grana grossa:
detrito di falda con inclinazioni intorno ai 20°-30°;
• da 150 m a 90 m sono presenti i terreni prevalentemente a grana grossa:
un deposito morenico misto a detrito che porta ad inclinazioni comprese tra i
10° e i 15°;
• da 90 m fino a 70 m sono presenti i terreni prevalentemente a grana
grossa: un deposito alluvionale di fondovalle che porta ad inclinazioni
inferiori ai 5°-10°.
• predisposizione delle schede di campagna
• prove in sito sugli affioramenti
• prelievo di campioni
• rilievo geologico
• classificazione degli ammassi rocciosi
• rilievo della pista di discesa e statistica dei massi al
piede
• esecuzione di modelli di rottura
• esecuzione di analisi di stabilità in condizioni statiche
e pseudostatiche
• verifiche
• possibili piste di discesa e le aree caratterizzate
dalle diverse percentuali di quantità di materiale
crollato

172
• fascia di transito: nessun blocco si ferma
all’interno della fascia;
• fascia A: arresto del 70% dei blocchi;
• fascia B: arresto del restante 25% dei
blocchi;
• fascia C: arresto del restante 5% dei
blocchi.
Crollo

173
Analisi di amplificazione
• Terreni di copertura classificati come Depositi
continentali sciolti (terreni prevalentemente a grana
grossa), che potrebbero causare effetti di
amplificazione.
• Analisi parametriche ipotizzando diversi spessori dei
materiali e diverse stratigrafie
• Modelli di calcolo monodimensionali (Idriss e Sun, 1992)
e si sono applicati alla base del deposito gli
accelerogrammi derivati dalle analisi di pericolosità di
base (GNDT e SALO)
• I risultati sono stati espressi attraverso un Fattore di
amplificazione (Fa), dato dal rapporto tra l’intensità
spettrale (SI) di output (punto sulla superficie
topografica) e quella di input (punto alla base del
deposito) (Housner, 1952)
Analisi di amplificazione
Spessore (m)  (kN/m3
) Vs (m/s) Fa SALO Fa GNDT
60 20
22
300
1100
1.18 1.07
30
30
20
20
32
300
500
1100
1.56 1.44
20
40
20
20
22
300
500
1100
1.74 1.69
10
50
20
20
22
300
500
1100
1.50 1.52

174
Conclusioni
• L’applicabilità, la ripetitività e
l’affidabilità nei risultati, della
metodologia proposta è strettamente
legata, chiaramente, alle informazioni di
base, in modo particolare per quanto
riguarda l’analisi della pericolosità locale
• Livelli diversi di affidabilità legata anche
ai costi

2016 Slides per il corso di 094933 GEOLOGIA, tenuto dalla prof.a Pergalani

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