CONSORZIO M - PRG. 18.01 Rev. 1 del 08.02.2011 BONIFICA DELL’EMILIA CENTRALE DI CORSO GARIBALDI N. 42 42121 REGGIO EMILIA - WWW.EMILIACENTRALE.IT - DIREZIONE@EMILIACENTRALE.IT TEL. 0522443211 FAX 0522443254 CF 91149320359 PROGETTO: INTERVENTI DI RIPRISTINO DELLA FUNZIONALITA' DEL NODO IDRAULICO DI MONDINE IN COMUNE DI MOGLIA (MN) GRAVEMENTE DANNEGGIATO DAGLI EVENTI SISMICI DEL MAGGIO 2012: -COMPLETAMENTO IMPIANTO IDROVORO DI BONIFICA IDRAULICAImporto: Ente finanziatore: Regione Emilia Romagna – Commissario Delegato emergenza sisma € 6.000.000,00 Tipologia Progetto Fattibilità Preliminare Definitivo Esecutivo X Riferimento legislativo Comune Ordinanza n°47 del 24.02.2014 – intervento opere pubbliche n.7.000 Moglia (MN) Titolo: ELENCO ELABORATI PRIMO STRALCIO: Camera di aspirazione Importo: € 575.000,00 Progettazione generale: Ing. Matteo Giovanardi ALLEGATI: Allegato n°: Titolo: Progettazione paesaggistica: Dott. Aronne Ruffini 22 Tavola n°: RELAZIONE Progettazione idraulica: Ing. Alessandro Di Leo GEOTECNICA Coordinatore per la sicurezza: Geom. Enrico Gabbi Oggetto: Consulenza architettonica: Arch. Stefano Gorni Silvestrini Consulenza paesaggistica: Arch. Chiara Visentin Scala: Collaboratori: Geom. Riccardo Nicolini Dott. Fabrizio Gozzi Il Responsabile del Procedimento: Ing. Paola Zanetti Area progettazione: Codice Progetto: Codice CUP: EC/ 171-12- 03 Codice CIG: G24B13000220002 Revisione progetto - elaborati Data Rev. Rev. Data Progetto: 10/07/2014 UNI EN ISO 9001:2008 Descrizione Redatto Aggiornamento: UNI EN ISO 14001:2004 OHSAS 18001:2007 Verificato 1) Premessa Con riferimento: alla relazione geologica allegata al progetto preliminare redatta dallo studio Geo-Log a firma del Dott. Mario Mambrini redatta in Novembre 2012, che per l’analisi diretta del sottosuolo ha collaborato con la ditta Geoprogetti Srl con sede in Medolla (MO), titolare della concessione n.54420 del Ministero delle Infrastrutture e Trasporti per le prove geotecniche in situ, mentre per l’indagine sismica lo studio C.G.A. di San Giovanni in Persiceto (BO), alla relazione geologica o quadro geomeccanico redatta dallo studio Geo-Log a firma del Dott. Mario Mambrini redatta in Luglio 2013, che per l’analisi diretta del sottosuolo ha collaborato con la ditta Prove Penetrometriche Srl con sede in Castelnuovo Rangone (MO), titolare della concessione n.54953 del Ministero delle Infrastrutture e Trasporti per le prove geotecniche in situ, mentre per le prove di laboratorio con lo studio C.G.G. di Montale (PC), all’opera prevista in questo stralcio esecutivo ovvero l’impianto idrovoro o camera di aspirazione realizzato in c.a. per la parte civile localizzato in destra idraulica immediatamente a monte dell’impianto esistente e di quello realizzato nel primo lotto, la presente relazione geotecnica si propone di: descrivere le indagini e le prove geotecniche in sito, caratterizzare e modellare il terreno dal punto di vista geotecnico e sismico, verificare esecutivamente la sicurezza e le prestazioni delle opere da realizzare sopra descritte, Essendo il sito classificato come zona sismica 3 ai sensi dell'ordinanza P.C.M. n. 3274 del 20 marzo 2003, le precedenti strutture saranno verificate ai sensi del capitolo 7.11 delle NTC. 2) Normativa di riferimento La normativa di riferimento per la progettazione geotecnica dell’opera è la seguente: D.M. LL.PP. del 11/03/1988 - Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione, Ordinanza P.C.M. n. 3274 del 20 marzo 2003 – Norme tecniche per il progetto sismico di opere di fondazione e di sostegno dei terreni, D.M. 14/01/2008 - Norme Tecniche sulle Costruzioni Circolare esplicativa n.617 del 2 Febbraio 2009. 3) Riferimenti bibliografici J. Bowles – Fondazioni, progetto e analisi - (1982 e 1988) M. Casadio e C. Elmi – Il manuale del geologo - (2006) P.Colombo e F. Coleselli – Elementi di geotecnica - (1996) Consiglio nazionale dei Geologi – Progetto Qualità 2010 – (2010) L. Da Deppo, C.Datei e P.Salandin – Sistemazione dei corsi d’acqua - (2000) 1 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale G. Ricceri – Elementi di Tecnica delle fondazioni - (1983) G. Riga – Esercizi risolti di ingegneria geotecnica e geologia applicata volumi I e II - (2011) 4) Indagini geognostiche e sismiche effettuate tipo di opera Impianto idrovoro Sondaggi CPT3 – sulla banca destra prima dell’impianto fino alla profondità di -11 m.s.l.m. CPT4 – sotto l’argine in destra all’impianto esistente fino alla profondità di -5 m.s.l.m. Carotaggio continuo n.1 – fino alla profondità di – 5 m.s.l.m. Indagine sismica Tipo MASW – linea sismica L2 I volumi significativi da indagare in termini di profondità delle indagini CPT sono stati rispettati. S1 Fig. 1- campagna penetrometrica con ubicazione dei siti – nel riquadro rosso tratteggiato la posizione del manufatto di aspirazione 2 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale Le indagini penetrometriche (in particolare la CPT3 ed il carotaggio S1) ha messo in evidenza la presenza di litologie di diverse granulometrie ovvero sabbie sepolte dai sedimenti limo-argillosi a due quote. L’unità A e B, paleoalvei sabbiosi, hanno il tetto posto a circa 10 mslm; al di sopra di essi vi è il pacco di alluvioni (unità D) costituiti da argilla e limo che nella colonna stratigrafica: 3 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale 5) Successione stratigrafica, parametri geotecnici caratteristici e classificazione sismica del suolo Si elenca per ciascuna opera il modello geotecnico derivato dalla relazione geologica preliminare: A) Impianto idrovoro di scolo delle acque Profondità dello strato Litologia dello strato Angolo di attrito interno k [°] Resistenza Coesione al taglio non efficace - c’k drenata - Peso specifico - [kPA] [kN/mc] Cuk [kPA] da 19,50 a 10 m.s.l.m. da 10,00 m.s.l.m. in profondità D- argilla parz. satura normalconsolidata A-B-sabbia satura normalconsolidata 20 58 0-20 18,50 35 - - 18,50 Il livello della falda è pari 16,50 m.s.l.m.. Dal punto di vista sismico il terreno è inserito nella categoria C (tabella 3.2.II delle NTC 2008). 6) Verifica preliminare della sicurezza e delle prestazioni delle opere da realizzare Verranno eseguite le seguenti verifiche: GEO - SLU e SLV di tipo geotecnico per quanto riguarda il collasso per carico limite dell’insieme fondazione terreno, lo scorrimento ed il ribaltamento e SLE per i cedimenti, UPL - SLU di tipo idraulico per quanto riguarda il sollevamento dell’impianto. Si anticipa l’esito delle verifiche: SLU per quanto riguarda il collasso per carico limite dell’insieme fondazione terreno: verificato SLU e SLV relativo allo scorrimento: verificato, SLU e SLV per il ribaltamento: verificato, SLE: cedimenti compatibili con la struttura, SLU di tipo idraulico (UPL): verificato. 4 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale IMPIANTO IDROVORO PER LO SCOLO DELLE ACQUE CARICHI PERMANENTI CALCOLO DEL PESO DEL MANUFATTO G1 - elementi in cemento armato in sezione A-A (in azzurro la simbologia nel disegno) elemento lungh. [m.] numero p.s. peso altezza [m.] [kN/mc] [kN]/ml peso [kN] P1 1 0.45 1.45 25 16.31 815.63 P2 1 5.5 0.86 25 59.13 2,956.25 P3 1 15.5 0.6 25 232.50 11,625.00 P4 1 0.5 6.5 25 81.25 4,062.50 P5 1 0.5 6.5 25 81.25 4,062.50 P6 1 2 0.1 25 5.00 250.00 P7 1 0.8 0.2 25 4.00 200.00 P8 1 sagoma varia 25 85.00 4,250.00 564.44 lunghezza manufatto m. peso totale da P1 a P8 50 28,222 kN G1 - setti trasversali in c.a. non sezionati in sez. A-A elemento P9 P10 area [mq] p.s. spess. [m] numero [kN/mc] 66 0.5 12 25 6 0.5 12 25 peso [kN] 9900 900 10,800 G2 - carico pseudostatico dell'acqua nella pompa carico dinamico da ciascuna pompa numero pompe kN 300 kN 12 P11 G3 - peso idrostatico dell'acqua nel manufatto lunghezza manufatto spessore dei setti numero dei setti area trasversale p.s. acqua torbida 3,600 Pw 21,780 kN 50 0.5 12 45 11 m. m. m. mq kN/mc kN 5 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale G4 - spinta della terra Terreno - argilla limo t angolo di resistenza taglio 'k angolo di attrito interno parete-terreno k coesione altezza terra a tergo muro Ka (Rankine) Spinta attiva/ml - Pa P12 - Spinta attiva totale 18.5 20 19 0 7.1 0.490 228.62 11,430.94 G5 - spinta della falda (16.50 mslm) altezza falda rispetto a O p.s. acqua torbida Spinta da falda a ml P13 - Spinta da falda totale 2.3 11 12.65 632.5 KN/mc ° ° KN/mc m. pari aa KN/m kN m. kN/mc kN/ml kN CARICHI VARIABILI 1) carico dovute al carico variabile di II° categoria si considerano 10 veicoli a due assi posti lungo l'impianto peso assi numero di veicoli Q1 concentrato - peso totale considero anche il carico distribuito applicato su una lunghezza larghezza area 50 3.5 175 Q1 distribuito Q1 totale 480 kN 10 4800 kN 7.2 kN/mq 1260 kN 6,060 2) carico della neve Q2 - carico della neve zona II qsk coeff. forma CE coeff. esposizione Ct coeff. termico Q2 - qs carico neve Q2 totale kN 1 kN/mq 0.8 1 1 0.8 kN/mq 40.00 kN 6 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale BRACCI - CARICHI PERMANENTI rispetto ad O elemento braccio P1 0.22 m. P2 2.28 m. P3 7.97 m. P4 13.2 m. P5 15.7 m. P6 14.45 m. P7 12.55 m. P8 6.66 m. P9 7.34 m. P10 14.45 m. P11 11.2 m. Pw 6.66 m. P12 spinta P13 - falda 2.37 m. 0.76 m. BRACCI - CARICHI VARIABILI rispetto ad O elemento braccio Q1 7.98 m. Q2 7.98 m. 7 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale SLU - VERIFICHE GEO EQU - Verifica al ribaltamento combinazione EQU + M2 per il calcolo delle spinte da tabella 6.2.II M = Tang dell'angolo di attrito/coefficiente parziale Angolo di attrito di progetto d Coefficiente di spinta attiva Kad Spinta attiva/ml applicata a Spinta attiva totale 1.25 0.291 16.24 ° 0.56 262.46 KN/m 2.37 m. 13,122.90 KN Effetto delle azioni E e resistenza R 339,656 Rd Rd / ml KN*m 6,793.12 G KN*m/ml 0.9 da tabella 6.2.1 n.b. non ci sono i carichi variabili in quanto il loro coefficiente parziale è nullo se sono favorevoli (tabella 6.2.1) a favore di sicurezza non ho inserito il peso dell'acqua nella vasca anche se considerato permanente Ed 20,633 KN*m Ed / ml 412.66 KN*m/ml Q 1.5 da tabella 6.2.1 verificato in quanto Rd>Ed Verifica a scorrimento - approccio 2 - (A1-M1-R3) Scelta dei coefficienti parziali: tabella 6.2.II - parametri geotecnici tabella 6.5.1 tabella 6.2.I - A1 tabella 6.2.I - A1 M R 1 1.1 G1 1 Q 0 quindi d=k 1.3 Fav./Sfav. 1.5 Fav./Sfav. è nullo l'apporto stabilizzante/favorevole del carico variabile in quanto Q1=0 Rd1 Ed KN 15,682 KN 20,159 verificato in quanto Rd>Ed 8 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale Verifica di capacità portante della fondazione - approccio 2 - (A1-M1-R3) in condizioni non drenate Dimensioni della piastra di fondazione Base Lunghezza q - sovraccarico laterale: si considera a favore di sicurezza una altezza di terra quindi: Parametri geotecnici P.S. terreno - argilla limo t angolo di resistenza taglio 'k coesione non drenata Cu,k 16 50 1.5 27.75 m. m. m. kPA 18.5 KN/mc 20 ° 58 kPA BRACCI - CARICHI PERMANENTI rispetto ad G platea elemento braccio P1 7.75 m. P2 5.69 m. P3 0 m. P4 -5.22 m. P5 -7.72 m. P6 -6.47 m. P7 -4.57 m. P8 1.32 m. P9 0.63 m. P10 -6.47 m. P11 -3.22 m. P12spinta 2.37 m. Pw 1.32 m. P13 - falda 0.76 m. BRACCI - CARICHI VARIABILI rispetto ad G platea elemento braccio Q1 0 m. Q2 0 m. Azioni di calcolo Per quanto riguarda i pesi verticali si considerano tutte le forze G e Q combinate nello SLU NdG*(G1+G2+G3)+Q1*Q1+Q2*Q2 92,842 Md = i precedenti carichi amplificati moltiplicati per i bracci rispetto a G ex = Md/Nd B' corretta sc 0 Nc q lim 24,434 Q lim, d o Rd verificato in quanto Rd>Ed 115,824 KN KN*m 0.26 m 15.47 m 1.06 5.14 344 KPA KN 9 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale SLE - verifica GEO per cedimenti Metodo di Terzaghi per il calcolo del cedimento di consolidazione Peso di volume del terreno Base fondazione Lunghezza fondazione Spessore terreno sopra falda (16.50 mslm) Strato di volume significativo (tutto in argilla e saturo) Ho Pressione efficace alla prof. dello strato significativo Carico Q da SLE - combinazione quasi permanente Pressione q da SLE Aumento di pressione efficace Cc - indice di compressione - da letteratura eo - indice dei vuoti - da letteratura Sc - cedimento per consolidazione grafico di Skempton e Bjerrum, 1967 Sc - cedimento per consolidazione corretto cedimento accettabile 18.5 15.47 50 4.9 4.5 130 66219.9 85.59 60.83 0.25 1 0.17 0.09 0.8 0.08 kN/mc m. m. m. KPA kN KPA KPA m. m. 10 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale SLU - UPL - Verifica al galleggiamento Si considerano le seguenti quote idrometriche: _ quota lato Po di massima piena _quota lato impianto Vinst,d - spinta idrodinamica B - larghezza manufatto altezza d'acqua sullo spigolo di destra altezza d'acqua sullo spigolo di sinistra area p.s. acqua torbida v inst cal - spinta di UPL/ml 27.52 mslm 15.65 mslm 15.5 6.5 0 50.375 11 554.125 m. m. m. mq kN/mc KN/ml V inst,cal - spinta di UPL coefficiente parziale Qi (tabella 6.2.III) (considero l'acqua come azione permanente sfavorevole) 27,706 KN Vinst,d 30,477 KN G1 -azioni permanenti favorevoli date dal peso proprio del manufatto R - resistenza per attrito non considerata coefficiente parziale G (tabella 6.2.IV) 39,022 KN 0 KN 0.9 Gst,d 35,120 KN 1.1 Gst,d - carico stabilizzante Verifica soddisfatta in quanto Gst,d > Vinst,d 11 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale SLV - VERIFICHE GEO in presenza di sisma Calcolo dei parametri e delle forze sismiche ag/g 0.189 categoria sismica del suolo C tabella 3.2.VI ST SS amax 1 1.414 0.267 0.31 100 anni 1.5 1462.5 anni 150 anni 9.75% tabella 3.2.V tabella 7.11.II Vn Cu TR VR PVR SLV tabella 3.2.I Parametri geotecnici (A1+M1+R3) angolo di resistenza taglio 'k da tabella 6.2.II angolo di resistenza taglio 'd angolo attrito terra - muro M = peso di volume del terreno inclinazione paramento interno (°) inclinazione terrapieno i (°) (Tang dell'angolo di attritok/coefficiente parziale) H - altezza muro Kh 0.083 Kv 0.041 20 ° 1.25 16.24 ° 19.00 ° 18.5 KN/mc 0 0 0.291 7.1 m. metodo di Mononobe - Okabe inclinazione risultante forza peso e forze di inerzia tan tan 0.080 0.086 4.55° 4.94° comp. verticale verso il BASSO componente verticale diretta verso l'ALTO Coefficiente di spinta attiva in condizioni dinamiche KAE 0.9589336 0.9992435 0.913817249 0.5770388 0.20264836 0.916707 0.910558223 0.5770388 0.19595372 0.913956 KAE 0.57 KAE 0.60 1 1.68313642 1 1.66376265 componente verticale verso il basso componente verticale verso l'alto 12 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale Spinta statica e dinamica insieme SAE 276.67 KN/m SAE 254.66 KN/m componente verticale verso il basso componente verticale verso l'alto Gli effetti dell'azione sismica (3.2.4 NTC) sono valutati tenendo conto delle masse associate ai seguenti carichi gravitazionali G1 + G2 + 2i Qkj I valori dei predetti carichi sono: G1+G2+G3 64,402 KN Q1k 6,060 KN Q2k 40.00 KN combinazione sismica G1 + G2 + P + E + 2i Qkj EQU - Verifica al ribaltamento Effetto delle azioni E e resistenza R Rd - momento stabilizzante con sisma rivolto verso l'alto (1-kv) Rd - momento stabilizzante con sisma rivolto verso il basso (1+kv) 361,763 0.95857687 KN*m 393,029 1.04142313 KN*m n.b. non ci sono i carichi variabili in quanto il loro coefficiente parziale è nullo se sono favorevoli (tabella 6.2.1) a favore di sicurezza non ho inserito il peso dell'acqua nella vasca anche se considerato permanente Ed - momento instabilizzante per sisma verso l'alto SAE SAE 254.66 KN/m 12,733 2i dw - posizione baricentro sezione c.a. Ed verificato in quanto Rd > di Ed componente verticale verso l'alto KN 0 3.25 m. 47,475 stimato KN*m Ed - momento instabilizzante per sisma verso il basso SAE SAE 276.67 KN/m 13,833 2i dw - posizione baricentro sezione c.a. Ed verificato in quanto Rd > di Ed KN 0 3.25 m. 50,079 componente verticale verso il basso stimato KN*m 13 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale Verifica a scorrimento Scelta dei coefficienti parziali: parametri geotecnici M R 1.25 1 sisma verso l'alto Rd Ed KN 18,068 KN 21,257 è nullo l'apporto del carico variabile in quanto 2=0 (per i ponti) verificato in quanto Rd>Ed sisma verso il basso Rd 23,094 KN Ed 19,169 KN è nullo l'apporto del carico variabile in quanto 2=0 (per i ponti) verificato in quanto Rd>Ed 14 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale 15 Ing. Matteo Giovanardi – Consorzio di Bonifica dell’Emilia Centrale
© Copyright 2024 Paperzz