Rischio geotecnico

MAPPA DI RISCHIO GEOTECNICO

Oggetto: Comune di Roma – Zona CTR 374100

GEOLOGIA AMBIENTALE E DEI MATERIALI

Ingegneria per la protezione del territorio dai rischi naturali

Dott. Guido Giordano

Docente Berti Andrea

Studenti Campolese Mattia

2007 / 2008

Anno

Sommario

Introduzione..........................................................................................2

Il rischio geotecnico..........................................................................................3

Cedimento fondazioni........................................................................................................4

Frane..................................................................................................................................9

Cavità sotterranee............................................................................................................13

Zona analizzata....................................................................................17

Geologia di...

Roma

Geomorfologia dell'area romana

Area piana del Tevere

Localizzazione zona CTR 374100

Geomorfologia

Idrogeologia

Storia

Analisi

Valutazione

pericolosità 25 Cedimento fondazioni 25 Frane 28 Cavità 31 Valutazione vulnerabilità 33 Cedimenti 33 Frane e cavità 35 Valutazionevalore...........................................................................................36 Rischio calcolato.............................................................................................37 Proposte d'intervento...........................................................................39 Cedimenti........................................................................................................39 Frane................................................................................................................40 Cavità...............................................................................................................41 Riferimenti bibliografici......................................................................43 Geologia ambientale e dei materiali - A.A. 2007/2008 - Relazione mappa di rischio geotecnico - pag. 1 di 43 Introduzione Il seguente lavoro consiste nella redazione di una carta relativa ad uno specifico

rischioambientale in seguito alla richiesta da parte di un ente appaltante. Il limitato livello didettaglio dell'analisi è dovuto alla riduzione del carico di lavoro per poter sostenere l'esame diGeologia ambientale e dei materiali.

E' stato valutato il rischio geotecnico in un'area all'interno del comune di Roma identificatanella carta geologica di Funiciello & Giordano del 2005 dalla zona CTR 374100:

Geologia ambientale e dei materiali - A.A. 2007/2008 - Relazione mappa di rischio geotecnico - pag. 2 di 43

Il rischio geotecnico

Il concetto di rischio è stato introdotto dall'UNESCO nel 1984 per rispondere ai compitiistituzionali di mitigazione dei danni causati dalle catastrofi naturali ed ha trovato ampiadiffusione nella comunità scientifica, anche se ancora oggi non vi è uniformità diinterpretazione.

Nella valutazione degli scenari

evolutivi possibili di un territorio, quali l'analisi di problematiche di carattere ambientale, il rischio è un valore definito dal prodotto: ER = P * V con "P" = pericolosità dell'evento in analisi, ovvero la probabilità che un fenomeno accada in un determinato spazio con un determinato tempo di ritorno; "V" = vulnerabilità, ovvero l'attitudine di un determinato elemento a sopportare gli effetti legati al fenomeno pericoloso; "E" = valore che l'elemento esposto al pericolo assume in termini di vite umane, economici, artistici, culturali o altro; In generale è possibile effettuare una suddivisione in: - rischi di origine antropica: connessi direttamente all'attività dell'uomo sul territorio (rischio chimico-industriale, sanitario, dei trasporti, nucleare ...); - rischi di origine naturale: derivano dall'evoluzione dell'ambiente nel tempo (rischio sismico, vulcanico, ...).idrogeologico, incendi ... ); Nel seguente lavoro è stato analizzato il rischio geotecnico considerando le problematiche di cedimento delle fondazioni, della presenza di cavità sotterranee e la possibilità di eventi franosi. Geologia ambientale e dei materiali – A.A. 2007/2008 – Relazione mappa di rischio geotecnico - pag. 3 di 43 Cedimento fondazioni Per una maggiore comprensione delle analisi effettuate è utile un breve richiamo di geotecnica per comprendere meglio i fattori che influenzano scelta e dimensionamento delle fondazioni e origine ed entità dei cedimenti. La fondazione per rispondere in maniera corretta alla sua funzione deve essere dimensionata in modo da ottenere un adeguato margine di sicurezza rispetto alla rottura per carico limite del terreno e da contenere gli spostamenti assoluti e differenziali entro valori compatibili. Seguendo la suddivisione fatta da Karl Von Terzaghi (Praga 1983) esistono tre tipi principali difondazioni: superficiali su plinto, trave continua, platea "semi-profonda costituita da pozzi o cassoni", profonda su pali. Il progetto di una fondazione deve tenere in conto della capacità portante del terreno o carico di rottura (Q) il quale dipende dai seguenti elementi: - caratteristiche meccaniche del terreno - profondità del piano di fondazione - forma e dimensioni della superficie di carico - situazione della falda - tensioni iniziali nel terreno di fondazione - attrito laterale (per fondazioni profonde) Definendo un coefficiente di sicurezza (F) è possibile definire il carico ammissibile (Qa). È quindi possibile determinare il carico a rottura utilizzando tre approcci: - metodo dell'analisi dell'equilibrio plastico - metodo delle linee caratteristiche (Prandtl) - metodo dell'equilibrio limite globale (Terzaghi) Capacità portante fondazioni dirette: Per una fondazionecontinua sottoposta a carico verticale centrato il valore della tensione dirottura (non esatto ma cautelativo) ottenuta da Terzaghi dalla composizione dei risultati ottenuti con i tre approcci sopra descritti è la seguente: Geologia ambientale e dei materiali – A.A. 2007/2008 – Relazione mappa di rischio geotecnico - pag. 4 di 43

1=c#N $q #N $ #%#B#Nq con:%f c 0 q 2 P22 P q'Nc' &N tg ! ''N 4 Pq DBc "Bc , , fattori di capacità portante e:c pc è la coesione del terreno" è un sovraccarico agente sui lati della fondazione=%q D" 0

Da questa formulazione si può ottenere quella più generale di Brinch Hansen:

1' ( ( ( ( ( ( (& ( ( ( ( ( & ( ( ( ( ( ( ( (q c N s d b i g q N s d b i g B N s d b i g"f c c c c c c 0 q q q q q q " " " " "2

La quale tiene conto anche della forma della fondazione (s), dell'inclinazione del

carico(d),della base della fondazione(b), del piano campagna(i), della profondità del piano di posa(g).

Capacità portante fondazioni profonde

Le fondazioni profonde differiscono sostanzialmente da quelle dirette per il fatto di trasmettere il carico per attrito lungo il fusto. Queste vengono utilizzate per trasmettere il carico in profondità al di sotto di terreni con caratteristiche meccaniche molto basse.

I pali si possono classificare secondo il loro diametro in:

• grande diametro: 700 mm < D < 2000 mm, pali di solito trivellati che raggiungono fino a 20-40 m
• medio diametro: 300 mm < D < 700 mm profondità da 5 a 25 m
• piccolo diametro: 80 mm < D < 300 mm profondità da 5 a 20 m

La capacità portante di un singolo palo viene di solito divisa in due termini indicati come QQresistenza alla punta e resistenza laterale :sb$W =Q $Q =q $qQ A A con:f b s b b s sGeologia ambientale e dei materiali – A.A. 2007/2008 –

Relazione mappa di rischio geotecnico - pag. 5 di 43

W = peso del palo" q = resistenza unitaria di punta" bq = attrito laterale" s QQ

La determinazione di e viene fatta nell’ipotesi che queste siano indipendenti l’unab sdall’altra e che le due resistenze vengano mobilitate con il valore massimo in corrispondenzadi un diverso cedimento. Tenendo conto di questo la suddivisione tra resistenza alla punta elaterale dipende da:

• dimensione del palo"
• caratteristiche del terreno ai lati e sotto la punta del palo"
• modalità costruttive del palo"
• percorso dei carichi e dal tempo trascorso dall’applicazione del carico." q

Per calcolare per un terreno coesivo in condizioni non drenate si può far riferimento allebformule utilizzate per le fondazioni superficiali continue:

' ( &q c N q Nc c 0 q

In letteratura vengono fornite tut