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Rispetto alla normativa europea, la normativa italiana (NTC 2008) è meno accurata e non fornisce proposte di metodologie per valutare il potenziale di liquefazione.
La normativa richiede che il controllo della possibilità di liquefazione venga effettuato quando la falda freatica si trova in prossimità della superficie ed il terreno di fondazione comprende strati estesi o lenti spesse di sabbie sciolte sotto falda, anche se contenenti una frazione fine limo-argillosa.
La normativa esclude il pericolo di liquefazione quando si manifesti almeno una delle seguenti circostanze:
•eventi sismici attesi di magnitudo M inferiore a 5;
•accelerazioni massime attese al piano campagna in assenza di manufatti (condizioni di campo libero) minori di 0,1;
•profondità media stagionale della falda maggiore di 15m dal piano campagna, per piano campagna sub-orizzontale e strutture con fondazioni superficiali;
•depositi costituite da sabbie pulite con resistenza penetrometrica normalizzata N1,60 > 30 oppure qc1N > 180, dove N1,60 è il valore della resistenza determinata da prove SPT normalizzata ad una tensione verticale efficace di 100 kPa e dove qc1N è il valore della resistenza determinata da prove CPT normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kPa;
•distribuzione granulometrica esterna alle zone indicate in Figura 4(a) nel caso di terreni con coefficiente di uniformità Uc< 3,5 ed in Figura 4(b) nel caso di terreni con coefficiente di uniformità Uc > 3,5.
Figura4- Fusi granulometrici di terreni suscettibili di liquefazione
Quando nessuna delle condizioni precedenti risulti soddisfatta, come la normativa europea, quella italiana ritiene che la suscettibilità a liquefazione deve essere verificata come minimo mediante i metodi generalmente accettati dall'ingegneria geotecnica, basati su correlazioni di campagna tra misure in situ e valori critici dello sforzo ciclico di taglio che hanno causato liquefazione durante terremoti passati.
Come la normativa europea, quella italiana ritiene che la suscettibilità a liquefazione deve essere verificata come minimo mediante i metodi generalmente accettati dall'ingegneria geotecnica, basati su correlazioni di campagna tra misure in situ e valori critici dello sforzo ciclico di taglio che hanno causato liquefazione durante terremoti passati.
Lo sforzo ciclico di taglio CSR viene stimato con l'espressione semplificata:
dove ag rappresenta l’accelerazione orizzontale massima attesa su sito di riferimento rigido orizzontale ed S è un coefficiente che tiene conto della categoria di sottosuolo e delle condizioni topografiche.
Il coefficiente riduttivo rd viene valutato secondo quanto proposto da Idriss (1999):
con M si indica la magnitudo momento.
Laddove il terremoto atteso nell’area sia caratterizzato da una magnitudo con momento M diverso da 7,5 occorre rivalutare la sollecitazione sismica introducendo un coefficiente correttivo MSF, nel metodo proposto si fa riferimento ai valori suggeriti dal NCEER riportati nell' Introduzione ai metodi semplificati di questa Guida.
Kσ è un fattore di correzione della tensione litostatica compreso fra 1 e 1,5 (Olsen, 1984):
Kσ = 1 per σ'vo < 100
Kσ = (σ'vo/100)^(f – 1) per σ'vo ≥ 100
dove f è un parametro funzione di (N1,60) e σ'vo.
La resistenza alla liquefazione viene calcolata in funzione di parametri desunti da prove SPT attraverso le seguenti espressioni:
dove ER è pari al (rapporto dell'energia misurato rispetto al valore teorico) x 100 e dipende dal tipo di strumento utilizzato (Tabella 2).
Tabella 2- Fattore di scala della magnitudo derivato da diversi ricercatori
Attrezzatura |
CE |
---|---|
Safety Hammer |
0,7 ¸ ¸1,2 |
Donut Hammer (USA) |
0,5¸¸ 1,0 |
Donut Hammer (Giappone) |
1,1¸¸ 1,4 |
Automatico-Trip Hammer (Tipo Donut o Safety) |
0,8 ¸ 1,4 |
I parametri α e β, invece, dipendono dalla frazione fine FC:
α = 0 per FC ≤ 5%
α = exp[1,76 -(190 / FC2)] per 5% < FC ≤ 35%
α = 5 per FC > 35%
β = 1,0 per FC ≤ 5%
β= [0,99 + (FC1,5 / 1000)] per 5% < FC ≤ 35%
β= 1,2 per FC > 35%
CR è un fattore di correzione per la lunghezza L delle aste della prova, i valori suggeriti si riportano in Tabella 3:
Tabella 3- Fattore di correzione da applicare in funzione della lunghezza delle aste dello strumento
L |
CR |
---|---|
≤ 3 |
0,75 |
3 < L ≤ 4 |
0,80 |
4 < L ≤ 6 |
0,85 |
6 < L ≤10 |
0,95 |
> 10 |
1,00 |
CS è un fattore di correzione per il tipo di campionatore:
per campionatori di tipo standard CS è sempre uguale a 1,0
per campionatori di tipo non-standard CS è compreso fra 1,1 e 1,3
CB è un fattore di correzione per il diametro del foro di sondaggio, assume i valori riportati in Tabella 4.
Tabella 4- Fattore di correzione per il diametro del foro di sondaggio
Diametro foro |
CB |
---|---|
≤ 3 |
0,75 |
3 < L ≤ 4 |
0,80 |
4 < L ≤ 6 |
0,85 |
6 < L ≤10 |
0,95 |
> 10 |
1,00 |
Secondo la normativa è suscettibile di liquefazione un terreno in cui lo sforzo di taglio generato dal terremoto supera l'80% dello sforzo critico che ha provocato liquefazione durante terremoti passati e quindi deve essere FS ≤ 1,25.
La probabilità di liquefazione PL, invece, è data dall'espressione di Juang et alii (2001):
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