Analisi statistiche sui dati di microzonazione sismica: esempio di utilizzo finalizzato alla realizzazione di una carta geologico-tecnica a scala nazionale

Uno studio preliminare condotto sui dati estratti dalla banca dati degli studi di microzonazione sismica finalizzatoalla realizzazione di una carta geologico-tecnica a scala nazionale, presentato al GNGTS 2019 Roma.

Lo studio preliminare è stato condotto nell’ambito del progetto PON Governance 2014-2020, a supporto del Dipartimento di Protezione Civile Nazionale, su alcuni parametri archiviati nella banca dati nazionale della microzonazione sismica (DB-MS, disponibile per la consultazione su www.webms.it, realizzato da CNR IGAG per il Dipartimento della Protezione Civile nazionale), derivanti dalle indagini raccolte negli studi di microzonazione sismica (MSLa microzonazione sismica (MS) è lo strumento che consente di studiare le caratteristiche di un territorio che intervengono nell'alterazione del moto sismico e di quantificare gli effetti locali, temporanei e permanenti.) realizzati in tutto il territorio nazionale, successivamente abbinate a un primo tentativo di omogeneizzazione della cartografia geologico-tecnica a scala nazionale. Il lavoro è finalizzato alla realizzazione di prodotti cartografici di riferimento per studi sulla pericolosità e sul rischio sismico.

Le analisi statistiche effettuate riguardano principalmente il parametro “Vs”, relativo alla velocità di propagazione delle onde di taglio, di fondamentale importanza ai fini della valutazione dell’amplificazione stratigrafica. Analisi statistiche sono state condotte associando il parametro “Vs”, estratto da circa 1’300 DH e 3’300 MASW, al parametro “L” relativo alla sigla dell’unità geologico-tecnica con la quale sono state classificate le stratigrafie dei sondaggi direttamente o indirettamente correlati alle due tipologie di indagini geofisiche. 

L’analisi statistica ha permesso di ricavare per ogni unità geologico-tecnica, oltre al numero di combinazioni Vs-L, anche i valori di Vs (m/s) relativi alla moda, media, deviazione standard, minimo, massimo, primo, secondo (mediana) e terzo quartile. I risultati delle analisi statistiche sulla distribuzione e dispersione dei valori di Vs da DH e MASW sono stati rappresentati, per ogni tipologia di unità geologico-tecnica, tramite diagrammi box plot, particolarmente utili per poter confrontare la distribuzione delle Vs tra le varie classi di unità geologico-tecniche appartenenti ai terreni di copertura (Fig. 1) e al substrato geologico (Fig. 2). Dall’analisi dei diagrammi risulta abbastanza evidente per i terreni di copertura una dispersione e distribuzione dei valori di Vs piuttosto omogenea per le unità dei gruppi delle ghiaie (GX), delle sabbie (SX) e delle argille e limi (CX). Per le unità del substrato geologico i diagrammi box plot ottenuti non mostrano differenze significative tra le unità stratificate e non stratificate. 

I dati ottenuti dalle analisi statistiche effettuate possono essere utilizzati per parametrizzare le unità di una carta geologico-tecnica a scala nazionale partendo dalla carta litologica dell’ISPRA alla scala 1:500’000, integrato con quello presente nella carta litologica nazionale in scala 1:100’000 dell’ISPRA- Servizio Geologico d’Italia. Tutte le unità sono state omogeneizzate e riclassificate in modo da individuare 8 Unità Geologiche (UG) principali, differenziate in base all’età, alla litologia e all’ambiente deposizionale (Fig. 3 a). La metodologia adottata basata sulla parametrizzazione delle unità geologico-tecniche con la Vs attraverso l’analisi statistica, ha permesso di raggruppare le differenti unità geologiche in in 4 tipologie di substrato geologico (LP – Lapideo; GR – Granulare cementato; CO – Coesivo sovraconsolidato; AL – Alternanza di litotipi) e 4 tipologie di terreni di copertura corrispondenti alle tre famiglie granulometriche principali (GX – Ghiaie; SX – Sabbie; CX – Argille) più i litoidi di copertura (LC) (Fig. 3 b).

Il prodotto cartografico finale vuole essere un primo tentativo di carta geologico-tecnica a scala nazionale, di riferimento per tutto il territorio, in cui le singole unità geologico-tecniche vengono corredate da intervalli di valori dei parametri geofisici e geotecnici principali. Una carta di questo tipo può avere utilizzi molteplici, in particolare per la realizzazione di studi di pericolosità e fornire scenari di rischio a scala sia nazionale che di Contesto Territoriale (Gruppo di Lavoro PON, 2018).