Pericolosità

Questa sezione tratta della pericolosità sismica locale quale componente della pericolosità sismica che tiene conto degli effetti di amplificazione stratigrafica e topografica, e degli effetti deformativi del terreno.

Figura 1 - Carta nazionale di Vs30 medio 
(Mori et al., 2020 - riferimento alla sezione contributi scientifici).

La pericolosità sismica locale viene definita analizzando le sue diverse componenti (i.e. amplificazione stratigrafica e topografica, instabilità dei versanti, instabilità per fenomeni di liquefazione e densificazione, faglie attive e capaci) secondo due diversi livelli di approfondimento:

  • livello di approfondimento basato su metodologia semplificata;
  • livello di approfondimento basato su metodologia avanzata.

In generale, la metodologia semplificata richiede una conoscenza di base del territorio (desunta ad esempio da studi di Microzonazione sismica di livello 1 laddove presenti, o da banche dati regionali e/o nazionali) e uno schema semplificato per la quantificazione dell’effetto sismo-indotto. La metodologia avanzata invece, richiede una conoscenza del territorio di maggior dettaglio, attraverso indagini sito specifiche (ad esempio indagini di sito e prove di laboratorio disponibili da studi di Microzonazione Sismica di livello 3) e l’esecuzione di studi analitici o numerici ad hoc per la stima degli effetti locali.

La pericolosità sismica locale viene trattata su scala territoriale attraverso strumenti GIS appositamente sviluppati che costituiscono la base di partenza per la valutazione dell’Indice di Operatività strutturale del Contesto Territoriale (IOCT). Nello specifico la valutazione delle componenti di pericolosità sismica segue un percorso metodologico (Mori et al., 2020a - riferimento alla sezione contributi scientifici) che passa attraverso la quantificazione preliminare del valore di Vs30.

In particolare, è stata realizzata una carta nazionale della Vs30 (Mori et al., 2020b - riferimento alla sezione contributi scientifici) a partire dalle classi morfologiche globali di Iwahashi et al. (2018) integrate con 11.300 indagini estratte dal database nazionale della Microzonazione Sismica (www.webms.it). Tali indagini sono state elaborate e spazializzate con un modello di regressione multilineare dal quale si è ottenuto il raster nazionale di Vs30 medio (Figura 1).

 

I valori spazializzati di Vs30 così ricavati, entrano nel flusso di calcolo per ottenere i valori di PGA e PGV nazionali amplificati attraverso la legge di attenuazione ITA10 (Bindi, 2011) opportunamente modificata (Figura 2 e Figura 3).

Per la valutazione degli effetti sismoindotti, attraverso i valori PGV amplificata, si fa riferimento alle metodologie di Nowicki et al. (2018) per le frane e di Zhu et al. (2017) per le liquefazioni. I prodotti ottenuti e riportati rispettivamente nelle Figure 4 e 5, mostrano la probabilità di frane e di liquefazione riferite ad un tempo di ritorno di 475 anni per l’intero territorio nazionale.

 

 

Figura 2 - Carta nazionale della PGA amplificata (Tr = 475 anni).
Figura 3 - Carta nazionale della PGV amplificata (Tr = 475 anni)
Figura 4 - Probabilità di frana sismo-indotta (Tr = 475 anni).
Figura 5 - Probabilità di liquefazione cosismica (Tr = 475 anni).

Prodotti

Gli elaborati di progetto rappresentano la sintesi delle attività svolte per la definizione di progetti standard e linee guida per la programmazione degli interventi in materia di riduzione del rischio sismico (Attività̀ A del Progetto PON) e per l’affiancamento delle Regioni in merito alla corretta applicazione delle linee guida (Attività̀ B del Progetto PON). Le principali linee di attività che rientrano negli elaborati di progetto sono:

  • Definizione di metodi di studio delle instabilità̀ cosismiche e delle situazioni geologiche complesse: frane sismoindotte in terra e di crollo;
  • Definizione di metodi di studio delle instabilità̀ cosismiche e delle situazioni geologiche complesse: cedimenti differenziali;
  • Definizione di metodi di studio delle zone suscettibili di amplificazione;
  • Definizione di metodi avanzati di valutazione della qualità̀ delle indagini e dei risultati degli studi di MS;
  • Definizione di linee guida per l’applicazione dei risultati degli studi di MS alla pianificazione del territorio (urbanistica e di emergenza), con particolare riguardo alla gestione del territorio interessato da instabilità̀ e amplificazioni.

Le procedure, le metodologie e i principali risultati degli elaborati di progetto delle attività A sono oggetto di lavori scientifici presentati nell’ambito di convegni e conferenze nazionali/internazionali e pubblicati in attivi di convegno nazionali/internazionali e riviste scientifiche internazionali.

PRODOTTI SCIENTIFICI
Articoli su riviste internazionali   

Fabozzi S., Porchia A., Fierro T., Peronace E., Pagliaroli A., Moscatelli M., 2020 - Seismic compression susceptibility in dry loose sandy and silty soil in a seismic microzonation perspective. Engineering Geology 264.

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Falcone G., Mendicelli A., Mori F., Fabozzi S., Moscatelli M., Occhipinti G., Peronace E.,  2020 - A simplified analysis of the total seismic hazard in Italy. Engineering Geology 267.

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Mori F., Gena A., Spina D., Mendicelli A., Naso G., 2020 - The seismic emergency system evaluation: the role of seismic hazard and local effects. Engineering Geology 270.

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Abstract in convegni

Fabozzi S., Porchia A., Fierro T., Peronace E., Pagliaroli A., Moscatelli M., 2020 - Simplified Charts to Evaluate Settlements from Seismic Compression in Dry Loose Sand. In: Calvetti F., Cotecchia F., Galli A., Jommi C. (eds) Geotechnical Research for Land Protection and Development. CNRIG 2019. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 40. Springer, Cham.

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Fabozzi S., Porchia A., Fierro T., Peronace E., Pagliaroli A., Moscatelli M., 2020 - How to treat the seismic compression instability in seismic Microzonation studies. EGU General Assembly 04-08 May 2020 - Seismic microzonation and ground failures.

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Falcone G.,  Naso G., Fabozzi S., Mori F., Moscatelli M., Peronace E., Romagnoli G., 2020 - Evaluation of the effect of depth to bedrock on seismic amplification phenomena. EGU General Assembly 04-08 May 2020 - Seismic microzonation and ground failures.

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Fabozzi S., Falcone G., Moscatelli M., Pagliaroli A., Peronace E., Porchia A., Romagnoli G., 2019 - Effect of shear wave velocity inversion on 1D seismic site response. 38° Convegno nazionale del Gruppo Nazionale di Geofisica della Terra Solida - GNGTS 2019.

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Falcone G., Mendicelli A., Mori F., Fabozzi S., Moscatelli M., Occhipinti G., Peronace E., 2019 - Valutazione della pericolosità sismica locale su area vasta mediante un approccio semplificato. 38° convegno nazionale del Gruppo Nazionale di Geofisica della Terra Solida - GNGTS 2019.

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Mendicelli A., Mori F., Porchia A., Cesarano M., Nocentini M., Romagnoli G., Peronace E., Fabozzi S., Falcone G., Moscatelli M.,  2019 - Una nuova mappa probabilistica del Vs30 per l’Italia basata sui dati della microzonazione sismica. 38° Convegno nazionale del Gruppo Nazionale di Geofisica della Terra Solida - GNGTS 2019.

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Romagnoli G., Cesarano M., Porchia A., Mendicelli A., Nocentini M., Peronace E., Moscatelli M., Carbone G., Amanti M., Roma M., 2019 - Analisi statistiche sui dati di microzonazione sismica: esempio di utilizzo finalizzato alla realizzazione di una carta geologico-tecnica a scala nazionale. 38° Convegno nazionale del Gruppo Nazionale di Geofisica della Terra Solida - GNGTS 2019.

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Fabozzi S., Falcone G., Mendicelli A. Carbone G., Mori F., Moscatelli M., Nocentini M., Peronace E., Porchia A., Romagnoli G., 2018 - Metodo FABFAL: una metodologia semplificata per la valutazione della suscettibilità sismica di frane da crollo in roccia su scala territoriale: risultati preliminari. Incontro Annuale dei Ricercatori di Geotecnica (IARG), Genova 4-6 luglio 2018.

 

PRODOTTI DI PROGETTO
A2.2 – Linee guida Cedimenti differenziali

Nel documento viene definita la fenomenologia dei cedimenti differenziali, introducendo criteri di screening, condizioni predisponenti e valori di cedimento soglia funzionali all’inserimento dell’instabilità negli studi di MS di livello 1 e 3. Il problema è stato studiato riconducendo il fenomeno a quello della Densificazione indotta dall’Azione Sismica (DAS), che può essere valutato con buona approssimazione alla scala della MS, fornendo stime di cedimento su contesti areali in cui è presente una certa variabilità delle condizioni geologico-geotecniche del sottosuolo e una intensità dell’azione sismica adeguata all’innesco del fenomeno.

 

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CAM_F2.2 – Riordino e adattamento degli standard di rappresentazione e archiviazione (MS, CLE) esistenti ai Contesti Territoriali coinvolti

Nel documento vengono riportate alcune ipotesi di integrazione degli Standard di rappresentazione e archiviazione (MS, CLE) nella versione 4.1, scaturite dallo studio dei contesti territoriali vulcanici campano-laziale e siciliano, in prospettiva della valutazione della risposta sismica superficiale propria della Microzonazione di livello 3. In particolare, si propone una nuova classificazione dei terreni di copertura e di substrato nella Carta Geologico Tecnica per la MS (CGT) e delle integrazioni sulla rappresentazione delle forme di superficie e sepolte della CGT che si riflettono anche sulla Carta delle MOPS.

 

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PUG_F2.1 - Riordino e adattamento degli standard di rappresentazione e archiviazione (MS, CLE) esistenti, ai Contesti Territoriali coinvolti, con inclusione dei territori a bassa sismicità

Nel documento vengono riportate le integrazioni agli Standard di rappresentazione e archiviazione informatica nella versione 4.1, inerenti le modalità di archiviazione e rappresentazione delle carte di microzonazione sismica di livello 2 nei territori della Regione Puglia a bassa sismicità (pericolosità di base inferiore a 0.125 g) al momento esclusi dai finanziamenti regolati dall’Art.11 (Legge n. 77/2009).nn n

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CAM_F2.1 - Linee guida per la realizzazione della Carta Geologico-Tecnica per la Microzonazione Sismica (CGT_MS) con adattamento ai contesti vulcanici

Il documento sintetizza e aggiorna le metodologie operative su tutti gli aspetti inerenti la realizzazione della CGT_MS e delle sezioni geologico-tecniche, grazie alle esperienze maturate negli ultimi anni in fase di realizzazione degli studi di MS e dalle indicazioni raccolte da Regioni, Università ed Enti di Ricerca. Nel documento vengono definiti i contenuti, le modalità di rappresentazione e soprattutto il contributo dei contenuti informativi della CGT_MS alla definizione del modello di sottosuolo e quindi alla caratterizzazione della pericolosità sismica locale. Il documento, infine, tratta approfondimenti specifiche che possono presentarsi nel corso della realizzazione di uno studio di MS, con particolare attenzione al contesto territoriale vulcanico campano, seguendo il percorso metodologico tracciato dagli ICMS08. n

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SIC_F2.1 - Linee guida per la realizzazione della Carta Geologico-Tecnica per la Microzonazione Sismica con adattamento ai contesti vulcanici

Il documento sintetizza e aggiorna le metodologie operative su tutti gli aspetti inerenti la realizzazione della CGT_MS e delle sezioni geologico-tecniche, grazie alle esperienze maturate negli ultimi anni in fase di realizzazione degli studi di MS e dalle indicazioni raccolte da Regioni, Università ed Enti di Ricerca. Nel documento vengono definiti i contenuti, le modalità di rappresentazione e soprattutto il contributo dei contenuti informativi della CGT_MS alla definizione del modello di sottosuolo e quindi alla caratterizzazione della pericolosità sismica locale. Il documento, infine, tratta approfondimenti specifiche che possono presentarsi nel corso della realizzazione di uno studio di MS, con particolare attenzione al contesto territoriale vulcanico etneo, seguendo il percorso metodologico tracciato dagli ICMS08. n

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BAS_F2.1 - Stato dell’arte degli studi in Regione finalizzato alla selezione dei CT pilota

In questo documento vengono illustrate le attività finalizzate alla realizzazione dello stato dell’arte degli studi di MS in Regione Basilicata finalizzato alla selezione dei CT pilota nei quali eseguire la sperimentazione di IOCT. In particolare, vengono illustrati i risultati ottenuti dalla fase di raccolta dati cartografici pregressi ed evidenziate alcune criticità emerse dall’analisi del materiale collezionato e degli studi di MS1 dei Comuni ricadenti all’interno di due contesti territoriali pilota (Rionero in Vulture e Lauria). 

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Riferimenti bibliografici essenziali

Gruppo di lavoro MS, 2008. Indirizzi e criteri per la microzonazione sismica. Conferenza delle Regioni e delle Province Autonome - Dipartimento della Protezione Civile, Roma, 3 vol. e Dvd. Disponibili nel sito web del Dipartimento della Protezione Civile, area “Rischio Sismico”.

Gruppo di Lavoro MS–AQ, 2010. Microzonazione sismica per la ricostruzione dell’area aquilana. Regione Abruzzo – Dipartimento della Protezione Civile, L’Aquila, 3 vol. e Cd-rom.

Commissione tecnica per la microzonazione sismica, 2015. Linee guida per la gestione del territorio in aree interessate da Faglie Attive e Capaci (FAC), Conferenza delle Regioni e delle Province Autonome – Dipartimento della protezione civile, Roma.

Commissione tecnica per la microzonazione sismica, 2017. Linee guida per la gestione del territorio in aree interessate da Liquefazione (LQ). Dipartimento della protezione civile, Roma. Versione 1.0.

Commissione tecnica per la microzonazione sismica, 2017. Linee guida per la gestione del territorio in aree interessate da instabilità di versante sismoindotte (FR). Dipartimento della protezione civile, Roma. Versione 1.0.

Commissione tecnica per la microzonazione sismica, 2018. Standard di rappresentazione e archiviazione informatica. Dipartimento della protezione civile, Roma. Versione 4.1.