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INDAGINI PER LA CLASSIFICAZIONE SISMICA DEL TERRENO

Le NTC 2008 dichiarano: “Ai fini della definizione dell’azione sismica di progetto, si rende necessario valutare l’effetto della risposta sismica locale mediante specifiche analisi, come indicato nel § 7.11.3. In assenza di tali analisi, per la definizione dell’azione sismica si può fare riferimento a un approccio semplificato, che si basa sull’individuazione di categorie di sottosuolo di riferimento (Tab. 3.2.II e 3.2.III).”

CATEGORIA
DESCRIZIONE
A
Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs,30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m.
B
Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT,30 > 50 nei terreni a grana grossa e cu,30 > 250 kPa nei terreni a grana fina).
C
Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fine mediamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (ovvero 15 < NSPT,30 < 50 nei terreni a grana grossa e 70 < cu,30 < 250 kPa nei terreni a grana fina).
D
Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fina scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT,30 < 15 nei terreni a grana grossa e cu,30 < 70 kPa nei terreni a grana fina).
E
Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento
S1                                         
Depositi di terreni caratterizzati da valori di Vs,30inferiore a 100 m/s (ovvero cu,30 compreso tra 10 e 20 kPa), che includono uno strato di almeno 8 mdi terreni a grana fina di bassa consistenza, oppure che includono almeno 3 m di torba o di argille altamente organiche.
S2Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di terreno non classificabile nei tipi precedenti.

Pertanto, ove non sia possibile procedere con analisi più specifiche, ai fini della identificazione della categoria del sottosuolo, la classificazione si effettua in base ai valori della velocità equivalente, Vs,30, di propagazione delle onde di taglio, (definita successivamente) entro i primi 30 m di profondità.
Secondo i più recenti e accreditati studi scientifici, sebbene la Vs,30 costituisca comunque un parametro valido ai fini della definizione della risposta sismica di un terreno, essa risulta comunque un parametro insufficiente. L’amplificazione sismica rispetto al bedrock è infatti determinata anche da altri parametri quali in primo luogo la risonanza sismica, a sua volta influenzata dalla velocità media delle onde S all’interno delle coperture, dallo spessore delle coperture, e dal contrasto di impedenza alla base di queste ultime (contrasto d’impedenza tra ultimo strato di copertura e bedrock sismico).
Secondo tali studi un’adeguata classificazione, per poter distinguere le forme spettrali attese, dovrebbe prendere in considerazione, oltre alla velocità media delle onde S all’interno delle coperture, la frequenza di risonanza f0 di queste, la frequenza di risonanza degli edifici, lo spessore delle coperture, e il primo significativo contrasto di impedenza sismica (tra coperture e bedrock).
Premesso ciò, la normativa richiede come minimo la determinazione del parametro Vs30, mentre nella pratica è fortemente consigliabile la determinazione dei parametri sopra citati.

INDAGINI PER LA CLASSIFICAZIONE SISMICA DEL TERRENO: METODOLOGIA DI INDAGINE

La determinazione o stima del parametro Vs,30 può avvenire attraverso diversi tipi di metodologie, dirette e indirette.
Le tecniche dirette sono:

  • Metodi down – hole, cross – hole, up – hole, e log di pozzo da effettuarsi in foro di sondaggio, consigliabili se questi sono previsti per la determinazione del modello geologico tecnico del terreno.

Le tecniche indirette sono:

  • Sismica a rifrazione in onda SH
  • Metodi basati sulla dispersione delle onde superficiali: MASW e SASW
  • Metodi di acquisizione del microtremore ambientale (Tromino)

Queste tecniche sono consigliabili se già è stata fatta una discreta caratterizzazione geologico tecnica del terreno.
Oltre a queste tecniche, se si è a conoscenza del modello geologico tecnico del terreno, è consigliabile la misura del microtremore ambientale a stazione singola (Tromino), che, attraverso l’analisi dei rapporti spettrali, H/V, consente una misura della frequenza di risonanza propria del sito, oltre a una stima della Vs,30 richiesta dalla normativa attraverso l’inversione della curva HVSR, con un’incertezza del 20%, paragonabile a quella di altre metodologie di prospezione geofisica.

i

Scarica un esempio di relazione di indagine per classificazione sismica

Applicazioni

Strumentazione

TROMOGRAFO DIGITALE

Normativa di riferimento

D.M. 17 Gennaio 2018, Aggiornamento delle “Norme tecniche per le costruzioni”, Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti