LIQUEFAZIONE DEL TERRENO
Background
Edificio adibito a civile abitazione costituito da tre piani di cui solo il primo parzialmente interrato, presenta uno sviluppo in pianta piuttosto regolare complessivamente a forma rettangolare con vano scala centrale disposto sul lato dell’ingresso. La struttura di fondazione viene riferita del tipo diretta superficiale a platea. Le strutture verticali sono state realizzate in muratura portante con mattoni pieni a due teste su tutto il perimetro dell’edificio e su una parete trasversale parallela alla facciata d’ingresso. Il vano scala è sorretto da due pareti di muratura portante in mattoni pieni ad una testa. I solai sono realizzati in latero-cemento e con solette a sbalzo in c.a. in corrispondenza dei balconi. L’edificio risulta danneggiato dal recente evento sismico del 2012 anche per causa di fenomeni di liquefazione dei terreni e necessitava di un consolidamento degli strati liquefacibili.
Stato di fatto.
L’immobile risulta duramente colpito dall’evento sismico del 20-29 maggio 2012 il cui epicentro è stato rilevato tra i comuni di Finale Emilia (MO) e San Felice sul Panaro (MO). In particolare, la scossa più dannosa è risultata essere quella delle ore 04:03 del 20 maggio 2012 di magnitudo 5.9 della scala Richter con epicentro a circa 15 km di distanza dalla frazione di San Carlo (FE). Durante l’evento sismico si è assistito a fenomeni di liquefazione dei terreni che hanno causato un movimento duplice di rotazione dell’edificio sul fronte est con conseguente sprofondamento del fabbricato (circa 20-30 cm) dal piano di campagna originario. La ragione di tale cinematismo va probabilmente correlata alla presenza del terrapieno posto a ovest del fabbricato che ha determinato con la sua spinta una direzione preferenziale del cedimento, dato che le indagini geologiche hanno evidenziato la presenza di un profilo stratigrafico omogeneo al di sotto del fabbricato stesso. Il rilievo topografico, per la verifica dell’inclinazione subita dall’edificio, ha mostrato un’inclinazione massima dello stesso pari al 2% rispetto alla verticale; questo stato ha comportato principalmente alle murature portanti, condizioni non compatibili di evidenti sollecitazioni a taglio e a flessione in modo permanente riducendo drasticamente la capacità resistente delle membrature nei confronti delle eventuali azioni sismiche. Si riscontra inoltre la presenza di un modesto quadro fessurativo alla struttura caratterizzato dalla presenza di piccole lesioni poste in corrispondenza dell’ammorsatura dei maschi murari e all’intradosso dei solai. Infine l’immobile rientra nelle “Aree Blu”, così come definite dalla Determina della Regione Emilia-Romagna n°12418 del 02/10/12, in cui risultano univocamente individuate quelle aree interessate da evidenti e gravi fenomeni di liquefazione dei terreni.
Per queste ragioni l’edificio si trova in stato di danno più che gravissimo tale per cui si è resa necessaria la totale demolizione. Sulla medesima impronta è prevista la realizzazione di un nuovo fabbricato che sarà fondato su platea armata. Prima della ricostruzione i progettisti hanno previsto la necessità di un intervento di consolidamento degli strati liquefacibili secondo la tecnologia di “Compaction Grouting” con l’obiettivo di migliorare le proprietà meccaniche dello strato di sabbia che aveva dato luogo ai fenomeni di liquefazione dei terreni, mitigandone così il rischio.
Il terreno di fondazione e verifica a liquefazione.
Al fine di verificare la suscettibilità a liquefazione dello strato sabbioso sono state preliminarmente eseguite in un test site dedicato 4 prove penetrometriche CPT con penetrometro Pagani modello TG63 (200KN). La verifica a liquefazione dei terreni è stata successivamente condotta secondo il “metodo di Robertson e Wride” ipotizzando l’azione di un sisma di magnitudo pari a 6,14 della scala Richter ed una accelerazione di picco attesa al sito di 0,223 g. In particolare la CPT3 pre intervento mostrava in partenza la presenza di 7 strati dello spessore di 20 cm non consecutivi in cui il fattore di sicurezza risultava minore di 1,25 e quindi non verificato.
Obiettivi d’intervento.
Per una maggior uniformità dei risultati si è pianificato di consolidare integralmente lo strato sabbioso individuato e mediamente compreso tra – 4,8 e -10,6 m dal p.c. fino alla verifica del fattore di sicurezza imposto dal servizio Regionale ovvero pari a 1,25.
L’intervento GEOSEC.
Dal punto di vista operativo si sono eseguite iniezioni di resina da – 5 mt dal p.c. a fino a 10,8 metri di profondità. Le iniezioni di resina sono state condotte sotto controllo geofisico ERT 4D , CPT in corso d’opera. I risultati ottenuti hanno dimostrato un incremento medio del fattore di sicurezza sulla strato trattato pari al 94%.
Risultati.
Le immagini seguenti mostrano la variazione sensibile della resistività dopo il consolidamento mediante iniezione di resina. Lo strato liquefacibile è stato colpito in modo mirato.
