Progetto definitivo per “Adeguamento e potenziamento dell’impianto di depurazione di Palermo"

[Consulenza Geotecnica - Ing. Aurelio Verde] Scopo del presente studio è stato quello di accertare la natura e le caratteristiche stratigrafiche e geotecniche dei terreni del substrato di fondazione al fine di verificare l’idoneità delle scelte progettuali adottate nei confronti del sistema fondale, relativamente alle sole vasche di ossidazione e di sedimentazione. Al fine di caratterizzare il terreno di fondazione delle nuove vasche del comparto di ossidazione e di sedimentazione e definire, quindi, il modello geologico-geotecnico di progetto, è stato necessario approfondire le conoscenze già acquisite con il rilievo di campagna e l’analisi delle stratigrafie esistenti e risalenti agli studi effettuati per la realizzazione delle opere nella loro configurazione attuale. Sono state dunque predisposte ed effettuate campagne di indagini sismiche e geotecniche come di seguito riepilogate: - campagna di indagine sismica: effettuata nel corso della progettazione preliminare, ha previsto l’esecuzione di n. 3 stese sismiche MASW-REMI, per lo studio del Vs30 e n. 2 indagini tromografiche HVSR, per la determinazione della frequenza di risonanza; - campagna di indagini geognostiche: n. 5 sondaggi a carotaggio continuo spinti a profondità variabili da 15 a 30 m. Nel corso dei carotaggi sono state eseguite n. 12 prove penetrometriche dinamiche in situ di tipo SPT e sono stati prelevati n. 17 campioni indisturbati sui quali sono state effettuate prove di laboratorio; - campagna di indagini penetrometriche statiche in situ di tipo CPTU, effettuata per l’approfondimento delle caratteristiche dei terreni di fondazione dei nuovi digestori primari; sono state effettuate n. 5 prove penetrometriche CPTU. Tali indagini, hanno permesso definire un modello geologico caratterizzato da un primo strato di terreno di riporto e/o terreno vegetale che sovrasta i depositi quaternari rappresentati da limi sabbiosi e sabbie limose con intercalazioni, a vari livelli, di lenti maggiormente argillose. Al fine di caratterizzare il terreno di fondazione delle nuove vasche relative ai comparti di ossidazione e di sedimentazione, sono state esaminate le risultanze delle prove di laboratorio nonché la relazione geologica allegata al presente progetto. Da tale analisi si rileva una distinta eterogeneità degli strati più superficiali, tanto nello spessore, tanto nella composizione. Tuttavia lo strato alterato, di 4-5 m di spessore, è caratterizzato per lo più da sabbie e ghiaie dotate di elevata permeabilità. Dalla profondità di circa 5 m, si impostano le sabbie limose e i limi sabbioso-argillosi. I parametri geotecnici rilevati per il suddetto strato, denotano una notevole dispersione dei dati, variabili questi ultimi, in funzione delle diverse percentuali di frazione argillosa dei campioni esaminati. Ai fini invece del controllo dei cedimenti assoluti e differenziali, sono state esaminate le prove edometriche relative ai diversi campioni. Sulla base di tali prove, è stato elaborato un modello di calcolo, che ha previsto la schematizzazione di 39 strati dello spessore di 2 m, in cui si è fatto aumentare il modulo edometrico con la profondità. Per ciò che invece attiene le verifiche a liquefazione, si è fatto riferimento alla velocità delle onde di taglio verticali Vs. Esse sono state dedotte dalla correlazione delle nuove indagini sismiche con le stratigrafie esistenti nei luoghi esaminati. Si sottolinea che i diversi metodi utilizzati per il calcolo della resistenza alla liquefazione CRR, fanno riferimento essenzialmente ai risultati delle prove penetrometiche e/o alle velocità delle onde di taglio Vs. In particolare, le NTC2008, danno alcune indicazioni di carattere generale per il calcolo del potenziale di liquefazione, senza però specificarne le metodologie di analisi e i coefficienti minimi di sicurezza da raggiungere. In ragione di ciò nonché delle prove disponibili sullo specifico sito delle vasche di ossidazione e di sedimentazione, si è ritenuto più affidabile improntare lo studio alla luce delle indicazioni contenute nell’Eurocodice, con metodo basato sulla velocità delle onde di Taglio Vs. Tuttavia la caratterizzazione dei parametri sismici di sito avviene in accordo a quanto stabilito nel D.M.14-01-2008. Assumendo le metodologie di calcolo previste dagli Eurocodici (Eurocodice8 e relativi allegati), un terreno deve essere considerato suscettibile a liquefazione allorché lo sforzo di taglio generato dal terremoto (rapporto tensionale ciclico, CSR) a una data profondità supera l'80% dello sforzo critico che ha provocato liquefazione (rapporto di resistenza critico, CRR) durante terremoti passati alla medesima profondità; il livello di sforzo di taglio superiore all'80% implica un fattore di sicurezza Fs=CRR/CSR≥ 1,25 I metodi semplificati proposti differiscono fra loro soprattutto per il modo con cui viene ricavata CRR, la resistenza alla liquefazione. In questa sede il parametro adottato per valutare il potenziale di liquefazione è stato la prova di misurazione delle onde di taglio Vs.