Studi di geotecnica sismica relativi alla progettazione della SS 79 direttrice Terni-Rieti

In Central Italy, at the border between Lazio and Umbria regions, a new interchange 1 km length (State Route N. 79) was planned for construction. High embankments and a viaduct are necessary to make connections with existing infrastructures in the area. Geotechnical earthquake engineering problems relevant for the design are illustrated in some detail. The study area lies on an alluvial valley which is filled by loose silty sands overlying soft clayey silts, gravelly clays and gravels to a depth of about 80 m where the calcareous bedrock is encountered. The specific geomorphological configuration requires 2D seismic response analyses to be conducted for taking into account stratigraphic as well as valley effects. Further, the upper sandy layer comprised between the ground level and around 9 m depth is susceptible of liquefaction. Bi-dimensional nonlinear analyses have been conducted with the FLAC code for a representative cross-section of the valley using two set of accelerograms which define the base-rock input motion for the Service Limit state (SLD) and the Ultimate Limit State (SLV), respectively, according the national code NTC08. Then, current state of practice of standard methodologies based on standard penetration test (SPT) blow count, cone penetrometer (CPT) tip resistance, shear-wave velocity (Vs), as well as advanced numerical analyses, have been applied to assess the safety factor against liquefaction. Results of liquefaction analyses at the site for all methods suggest the high potential of liquefaction of the site for the scenario earthquakes considered. The more sophisticated dynamic analysis confirm the liquefaction of the whole shallow sandy layer.

In questa nota sono illustrati gli studi di geotecnica sismica effettuati nell’ambito della progettazione in fase definitiva della S.S. 79 Direttrice Roma – Terni. Questa infrastruttura, pur avendo una lunghezza limitata, ricade in un’area caratterizzata da significativa pericolosità sismica locale. Le specifiche condizioni geomorfologiche, e in particolare la presenza di una valle riempita di terreni lacustri-palustri di scadenti proprietà meccaniche, rappresentano condizioni favorevoli allo sviluppo di fenomeni di amplificazione locale e di liquefazione. Le indagini eseguite hanno consentito la definizione di un attendibile modello geologico e di un adeguato modello geotecnico di sottosuolo. La valutazione dei fenomeni di amplificazione sismica è stata effettuata mediante analisi bidimensionali di risposta sismica locale condotte con il codice di calcolo FLAC mentre le verifiche alla liquefazione sono state condotte con metodi dinamici semplificati e con metodi dinamici completi. I risultati di questi studi condizionano sia l’azione sismica da assumere per la progettazione delle opere sia l’adozione di eventuali provvedimenti per contrastare l’occorrenza della liquefazione.