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Il sito presso il quale è ubicato il manufatto deve essere stabile nei confronti della liquefazione, intendendo con tale termine quei fenomeni associati alla perdita di resistenza al taglio o ad accumulo di deformazioni plastiche in terreni saturi, prevalentemente sabbiosi, sollecitati da azioni cicliche e dinamiche che agiscono in condizioni non drenate.

Se il terreno risulta suscettibile di liquefazione e gli effetti conseguenti appaiono tali da influire sulle condizioni di stabilità di pendii o manufatti, occorre procedere ad interventi di consolidamento del terreno e/o trasferire il carico a strati di terreno non suscettibili di liquefazione.

In assenza di interventi di miglioramento del terreno, l’impiego di fondazioni profonde richiede comunque la valutazione della riduzione della capacità portante e degli incrementi delle sollecitazioni indotti nei pali.

 

Esclusione della verifica a liquefazione

 

La verifica a liquefazione può essere omessa quando si manifesti almeno una delle seguenti circostanze:

 

1. accelerazioni massime attese al piano campagna in assenza di manufatti (condizioni di campo libero) minori di 0,1g;

2. profondità media stagionale della falda superiore a 15 m dal piano campagna, per piano campagna sub-orizzontale e strutture con fondazioni superficiali;

3. 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;

4. distribuzione granulometrica esterna alle zone indicate nella Fig. 7.11.1(a) nel caso di terreni con coefficiente di uniformità Uc< 3,5 e in Fig. 7.11.1(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

 

 

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

 

 

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

 

 

 

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 al. (2001):

 

 

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