SCUOLA PRIMARIA A. DIAZ

Borghetto, San Martino di Lupari – Italia

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L’edificio oggetto di studio è caratterizzato da due diversi corpi di fabbrica, realizzati in tempi diversi: il primo edificio a sud, più datato, di forma pressoché rettangolare in pianta, ospita le aule e la sala mensa e si presenta a due piani fuori terra e un piano semi-interrato; mentre il secondo, realizzato in tempi più recenti, è assimilabile ad un quadrato con la facciata nord a geometria curva, si sviluppa anch’esso su due livelli fuori terra e ospita una sala polifunzionale e alcune aule. Dal primo edificio si accede al secondo tramite una passerella coperta. L’intervento riguarda solamente l’edificio più datato.

L’area di intervento pianeggiante si colloca nel centro abitato di Borghetto, frazione di San Martino di Lupari, ad una quota media di 30 metri sul livello del mare.

Sono state eseguite alcune prove penetrometriche statiche con penetrometri pagani TG 73-200.
Dalle queste prove è stata rilevata la seguente stratigrafia:

Nella progettazione geotecnica la normativa di riferimento prevede che la definizione dei parametri caratteristici possa derivare da una “stima cautelativa, secondo la sensibilità del progettista, del valore del parametro più appropriato per lo stato limite considerato”. In generale, per giungere ad una scelta tecnica corretta dei valori caratteristici, quando nello stato limite considerato è coinvolto un elevato volume di terreno o quando la struttura e dotata di rigidezza sufficiente a trasferire le azioni dalle zone meno resistenti a quelle più resistenti, appare giustificato il riferimento dei valori prossimi ai valori medi dell’insieme dei dati. Quando invece i volumi di terreno influenzati dall’opera sono modesti o la struttura edificata a contatto con il terreno non sia sufficientemente rigida, si possono assumere cautelativamente valori caratteristici dei parametri geotecnici prossimi ai valori minimi.

Verifica alla liquefazione

Secondo le NTC 2018 la verifica a liquefazione deve essere svolta nei seguenti casi:
1. eventi sismici attesi di magnitudo M uguale o superiore a 5;
2. accelerazioni massime attese al piano campagna in assenza di manufatti (condizioni di campo libero) maggiori di 0,1g;
3. profondità media stagionale della falda inferiore a 15 m dal piano campagna, per piano campagna sub-orizzontale e strutture con fondazioni superficiali;
4. depositi costituiti da sabbie pulite con resistenza penetrometrica normalizzata (N1)60 < 30 oppure qc1N < 180 dove (N1)60 è il valore della resistenza determinata in prove penetrometriche dinamiche (Standard Penetration Test) normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kPa e qc1N è il valore della resistenza determinata in prove penetrometriche statiche (Cone Penetration Test) normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kPa;
5. distribuzione granulometrica esterna alle zone i cui terreni hanno coefficiente di uniformità Uc < 3,5 e alle zone i cui terreni hanno coefficiente di uniformità Uc > 3,5.
In generale, in questo caso i primi tre punti vengono soddisfatti, essendo la magnitudo attesa nella zona attorno ai 5,120 (cfr. Grafico di disaggregazione di a(g) tratto da INGV, http://esse1-gis.mi.ingv.it/), la soggiacenza della falda prossima al piano campagna e l’accelerazione massima attesa per lo Stato limite di salvaguardia della vita pari a 0,176 g, quindi risulta necessario svolgere un’analisi alla liquefazione. Boulanger (2008) e Robertson & Wride (1998), evidenziano come risulti un FS<1, e potenziale di liquefazione basso, LPI (tra 0 e 1) in corrispondenza di diversi livelli dal piano campagna. La verifica a liquefazione condotta preliminarmente alle iniezioni ha permesso di riscontrare la presenza di isolati strati potenzialmente liquefacibili a profondità comprese tra – 2.5 e – 7.5 metri dal piano campagna. A causa della pericolosità dovuta a probabili effetti di liquefazione che potrebbero manifestarsi con terremoti di magnitudo superiore a 5, si è eseguito un intervento di consolidamento del terreno negli strati suscettibili ad effetto di liquefazione.

LA SOLUZIONE

L’intervento con soluzione brevettata LIQUEMIT® ha interessato i volumi di terreno compresi tra -2,5 e -7,5 metri dal piano di campagna. È stato esteso a tutta l’impronta fondale del fabbricato, seguendo le medesime caratteristiche esecutive del campo prova GEOSEC®, eseguito pre-intervento con iniezioni spinte fino ad una profondità di 7.5 metri dal piano di campagna e con effetti comunque rilevati anche fuori dallo strato interessato.
La verifica è stata condotta ipotizzando un sisma di magnitudo pari a M=5,12 della scala Richter, con una accelerazione di picco attesa al sito per lo stato SLV di 0,176 g conformemente alla documentazione progettuale). A seguire si riportano i grafici delle prove eseguite, i confronti fra le CPTu pre e post trattamento e il grafico dell’andamento del fattore di sicurezza alle profondità comprese tra – 2,5 e -7,5 metri dal piano di campagna. La profondità della falda è stata rilevata in occasione dei lavori GEOSEC® a quota -2 metri circa dal piano campagna. Il valore soglia del fattore di sicurezza è stato invece considerato pari a 1 così come suggerito dal Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli della Regione Emilia Romagna.
Le prove post-intervento sono state eseguite ad opportune distanze dalle verticali di iniezione, così come suggerite dal Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli della Regione Emilia-Romagna ed hanno mostrato un incremento medio nello strato trattato della resistenza alla punta di circa il 197% e della resistenza all’attrito laterale di circa il 147%.
Il fattore di sicurezza ha evidenziato un incremento medio sullo strato di circa il 98% e la verifica a liquefazione è risultata pienamente soddisfatta.

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