Progetto di strutture in zona sismica con contenimento del potenziale danneggiamento - sarà l'ingegneria sismica del futuro? - Tirisico
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
Progetto di strutture in zona sismica
con contenimento del potenziale
danneggiamento – sarà l’ingegneria
sismica del futuro?
Laura Tonni
CIRI – Edilizia e Costruzioni
Sperimentazione in sito tramite
Blast Test per lo studio dell’efficacia
degli interventi di mitigazione
della liquefazione
SAIE 2018 | Arena Rinforzo strutturale, 18 ottobre 2018
Tema dell’OR4 nell’ambito del progetto TIRISICO
Tecnologie a basso impatto per la mitigazione
dei fenomeni di liquefazione del terreno
Obiettivo dell’OR4
Nome relatore
Tonni
Verifica sperimentale e definizione di criteri di progettazione di una specifica
Laura
tipologia di interventi di mitigazione del fenomeno di liquefazione nei terreni.
La tecnologia prescelta per la sperimentazione è quella delle colonne di ghiaia,
realizzate con una tecnologia brevettata da Geopier®.
Metodologia Adottata
Allestimento di un sito di prova presso un’area dell’Emilia suscettibile di
fenomeni di liquefazione e realizzazione di un Blast Test* per l’analisi
dell’efficacia dell’intervento di mitigazione prescelto.
* Esperimento realizzato con il coordinamento dell’INGV, in collaborazione con Brigham Young University
(USA) e con il contributo finanziario di Geopier Foundation Company.
Il termine liquefazione indica quello stato fisico in cui si può venire a trovare un
terreno sabbioso saturo quando perde la sua resistenza al taglio per effetto
dell’incremento e dell’accumulo delle pressioni interstiziali.
Con 'liquefazione' si indicano differenti fenomeni fisici osservati nei materiali
granulari poco addensati saturi durante l’applicazione rapida di carichi dinamici e
ciclici
Nome relatore
Tonni
Liquefazione ciclica. Assenza di sforzi di taglio
Laura
necessari per l’equilibrio statico, superfici piane e
orizzontali, assenza di carichi in superficie.
Manifestazioni: crateri e vulcanelli di sabbia, fratture,
ondulazioni e cedimenti del piano campagna.
Il termine liquefazione indica quello stato fisico in cui si può venire a trovare un
terreno sabbioso saturo quando perde la sua resistenza al taglio per effetto
dell’incremento e dell’accumulo delle pressioni interstiziali.
Con 'liquefazione' si indicano differenti fenomeni fisici osservati nei materiali
granulari poco addensati saturi durante l’applicazione rapida di carichi dinamici e
ciclici
Nome relatore
Tonni
Mobilità ciclica. Sforzi di taglio necessari per
Laura
l’equilibrio statico inferiori alla resistenza al taglio dopo
il terremoto. Manifestazioni: deformazioni permanenti
limitate, spostamenti laterali, cedimenti assoluti e
differenziali, smottamenti.
Il termine liquefazione indica quello stato fisico in cui si può venire a trovare un
terreno sabbioso saturo quando perde la sua resistenza al taglio per effetto
dell’incremento e dell’accumulo delle pressioni interstiziali.
Con 'liquefazione' si indicano differenti fenomeni fisici osservati nei materiali
granulari poco addensati saturi durante l’applicazione rapida di carichi dinamici e
ciclici
Nome relatore
Tonni
Fluidificazione. Sforzi di taglio necessari per l’equilibrio statico superiori alla
Laura
resistenza al taglio dopo il terremoto. Manifestazioni: grandi deformazioni
permanenti, collassi di fondazioni e opere di sostegno, frane.
MITIGAZIONE DEL RISCHIO DI
LIQUEFAZIONE
Le tecnologie di trattamento del terreno finalizzate alla mitigazione del rischio di
liquefazione mirano ad aumentare la resistenza, la densità, le caratteristiche di
drenaggio del terreno.
L’obiettivo è quello di ridurre gli effetti della liquefazione localmente, a livello di
Nome relatore
Tonni
singolo manufatto.
Laura
METODI DI MIGLIORAMENTO DELLE CARATTERISTICHE DEL TERRENO
IN CHIAVE ANTI-LIQUEFAZIONE
RINFORZO DEL TECNICHE DI
ADDENSAMENTO GROUTING/MIXING
TERRENO DRENAGGIO
DISSIPAZIONE
DELLE ∆U
ABBASSAMENTO
DEL LIVELLO DI
FALDA
TECNOLOGIA ADOTTATA
Nome relatore
Laura Tonni
Colonne di ghiaia realizzate con la tecnologia
Geopier-Impact® System
TECNOLOGIA ADOTTATA
Colonne di ghiaia compattate mediante vibroinfissione e
battitura verticale.
La costruzione delle colonne prevede l’uso di un tubo-forma
scorrevole.
Nome relatore
Laura Tonni
12-20 pietrisco
naturale
frantumato
Caratteristiche granulometriche
fornite da Releo srl
TECNOLOGIA ADOTTATA
FASI
ESECUTIVE
Nome relatore
Tonni
vibratore
Laura
tramoggia
mandrino
Courtesy of Releo srl and Geopier
TECNOLOGIA ADOTTATA
ASPETTI DISTINTIVI DELLA
TECNOLOGIA ADOTTATA
Lavorazione a secco
Processo di installazione rapido
Nome relatore
Tonni
Livelli di vibrazione tipicamente
inferiori all’infissione di pali battuti
Laura
Sistema ecologico
Realizzazione delle colonne di
ghiaia presso il sito sperimentale
di Bondeno.
Immagine fornita da Releo srl Colonne realizzate da Releo srl.BLAST TEST
Tecnica sperimentale basata sull’uso di microcariche esplosive per generare
uno scuotimento ciclico di lunga durata in grado di innescare fenomeni di
liquefazione nei terreni granulari.
Le cariche vengono installate in foro a diverse profondità. Gli esplosivi
vengono fatti detonare secondo una sequenza ben definita.
Nome relatore
Tonni
Test in sito in vera grandezza.
Laura
Permette di indurre la liquefazione in volumi significativi
di terreno fino a 10-14 metri di profondità.
Courtesy of
Dr. Sara Amoroso, INGV
BLAST LAYOUTSITO DI PROVA
Sito sperimentale: situato nel comune di Bondeno (FE).
Sito sperimentale
Nome relatore
Tonni
BONDENO
Laura
Ferrara
30 Aprile 2013 - Cesena 1SITO DI PROVA
Sito sperimentale: situato nel comune di Bondeno (FE).
Criteri di selezione:
Area interessata da fenomeni di liquefazione del terreno durante la sequenza
sismica del 2012
Nome relatore
Tonni
Presenza di strati liquefacibili di sabbia limosa nei primi 10 metri di profondità.
Distanza di almeno 300 metri dagli edifici
Laura
Strada Comunale 400
BONDENO
Blast test area
Improved panel
Natural panel
Sito
sperimentale
Obiettivo: Realizzazione del blast test in due porzioni distinte dell’area di prova,
di cui una preliminarmente consolidata con colonne di ghiaia.SITO DI PROVA
Geometria dell’intervento
Griglia 4 colonne x 4 colonne
Spaziatura: 2 m
Nome relatore
Tonni
Diametro colonne: 0,50 m
Blast test area
Laura
Lunghezza colonne: 10 m
Pannello
migliorato
Pannello
naturaleProfilo CPTU rappresentativo del
SITO DI PROVA
sottosuolo dell’area.
Assetto stratigrafico
0-2 m: limi argillosi, argille limose
Nome relatore
Tonni
2 - 3.1 m: Terreni intermedi
(limi, limi sabbiosi, limi argillosi)
Laura
3.1 – 15 m: sabbie e sabbie limose,
con qualche intercalazione di
terreni intermediProfilo CPTU rappresentativo del
SITO DI PROVA
sottosuolo dell’area.
Sabbie con componente fine
dal 10 fino al 40%
Componente fine NON PLASTICA
Nome relatore
Tonni
100
90
80
Profondità: 6.25 m
Laura
70
% passante
60
50
40
30
20
10
0
0,001 0,01 0,1 1
Log(D)
100
90
Profondità: 9.80 m
80
70
% passante
60
50
40
30
20
10
0
0,001 0,01 0,1 1
Log(D)Profilo CPTU rappresentativo del
SITO DI PROVA
sottosuolo dell’area.
Verifica di Liquefazione
Nome relatore
Tonni
Metodo di
Idriss & Boulanger, 2008)
Laura
Mw = 6.14
amax = 0.22g.SITO DI PROVA
All’interno del sito è stata condotta una campagna di prove geotecniche
(sondaggi con prelievo di campioni, prove SPT, CPTU*, SDMT) e geofisiche**
(ERT, MASW) per l’accurata caratterizzazione del sottosuolo dell’area.
Le indagini sono state effettuate sia all’interno del pannello naturale, sia all’interno
di quello migliorato (‘improved panel’)
Nome relatore
Laura Tonni
Il programma sperimentale è stato suddiviso in tre fasi principali:
FASE 1. Febbraio – Marzo 2018. Indagini precedenti alla realizzazione
delle colonne di ghiaia.
FASE 2. Aprile – Maggio 2018. Indagini successive alla realizzazione delle
colonne di ghiaia.
FASE 3. Giugno – Novembre 2018. Indagini successive alla realizzazione
del BLAST TEST
* Prove CPTU: realizzate con l’attrezzatura penetrometrica del CIRI, Edilizia e Costruzioni
** Prove geofisiche: realizzate da INGVSITO DI PROVA
FASE 1 FASE 2
CPTU prima della costruzione delle colonne CPTU dopo la costruzione delle colonne
IMPROVED PANEL
Nome relatore
Laura Tonni
Immagine da Google MapsSITO DI PROVA
FASE 2 FASE 3 FASE 3
Dopo la costruzione Dopo il Blast Test Dopo il Blast Test
delle colonne Agosto 2018 Settembre 2018
IMPROVED PANEL
Nome relatore
Laura TonniIL BLAST TEST
4 giugno 2018
La realizzazione di due blast test distinti,
effettuati a distanza di qualche ora l’uno
dall’altro, ha permesso di analizzare la
diversa risposta del deposito naturale
Nome relatore
Tonni
rispetto a quello consolidato con
Laura
colonne di ghiaia.
Microcariche posizionate in otto
fori distribuiti nei circoli di diametro
10 m, a due diverse profondità
all’interno dello strato potenzialmente
liquefacibile (3m e 6m dal p.c.).STRUMENTAZIONE DI MONITORAGGIO
PER IL BLAST TEST
Device
Nome relatore
Laura TonniIL BLAST TEST
EVIDENZE DI LIQUEFAZIONE 4 giugno 2018
NEL PANNELLO NATURALE
Nome relatore
Laura TonniIL BLAST TEST
EFFETTI OSSERVATI NEL 4 giugno 2018
PANNELLO TRATTATO
Nome relatore
Laura TonniGruppo di Lavoro TIRISICO-OR4
Prof. Guido Gottardi, DICAM, Università di Bologna
Nome relatore
Tonni
Prof. Laura Tonni, DICAM, Università di Bologna
Laura
Dott. Ing. Maria F. Garcia Martinez, Assegnista CIRI
Coordinamento dell’esperimento di Blast Test
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), L’Aquila
Brigham Young University (Provo, Utah, USA)
Contributo finanziario:
Geopier® Foundation Company (Davidson, North Carolina, Stati Uniti)
Altri gruppi coinvolti
Releo srl (Realizzazione delle colonne di ghiaia)
Studio Prof. Marchetti srl.(prove dilatometriche)Puoi anche leggere
