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Key issues in Seismic Microzonation studies: lessons from recent experiences in Italy

Pagliaroli Alessandro
Articolo Immagine
ISSN:
0557-1405
Rivista:
Rivista Italiana di Geotecnica
Anno:
2018
Numero:
1
Fascicolo:
Rivista Italiana di Geotecnica N. 1/2018
DOI:
10.19199/2018.1.0557-1405.005

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Aspetti critici negli studi di Microzonazione Sismica: esperienze da casi di studio italiani.


Il rischio sismico è esprimibile come prodotto simbolico fra pericolosità sismica dell’area, vulnerabilità (grado di perdita) degli elementi esposti e valore di questi ultimi. Ai fini della mitigazione del rischio sismico, mentre sul moto sismico non si può intervenire ma solo prevederne entro certi limiti l’entità, è possibile agire sulla vulnerabilità degli elementi a rischio. Una delle strategie di mitigazione del rischio sismico più efficaci è quella del miglioramento degli strumenti di progettazione e di pianificazione, in grado di ridurre la vulnerabilità degli elementi esposti. In ottica di pianificazione territoriale e urbanistica, gli studi di Microzonazione Sismica (MS) rappresentano ormai dei riferimenti imprescindibili, specie dopo l’emanazione della legge 24 giugno 2009, n. 77 (art. 11) a cui hanno fatto seguito varie ordinanze aventi come oggetto la disciplina per la distribuzione di risorse alle amministrazioni regionali che promuovono studi di MS..Con MS si indica l’identificazione e la perimetrazione in un dato territorio di zone omogenee in relazione alla pericolosità sismica locale. Quest’ultima tiene conto degli effetti delle condizioni geologiche e geotecniche locali sul moto sismico che tipicamente si traducono in possibili amplificazioni, variazioni del contenuto in frequenza e in durata del moto simico, sviluppo di deformazioni permanenti (frane, liquefazione, addensamenti). Nel lavoro l’accento è posto sull’amplificazione del moto sismico mentre non sono affrontati i fenomeni che causano deformazioni permanenti..Le attività che caratterizzano uno studio di MS di elevato livello di approfondimento sono tipicamente multidisciplinari e comprendono studi geologici, sismologici, di ingegneria geotecnica e di ingegneria strutturale. Dopo una breve storia della MS in Italia e la presentazione delle principali linee guida nazionali ed internazionali, con l’ausilio di esempi derivanti da casi di studio paradigmatici relativi a centri abitati ed aree archeologiche, sono esaminate le criticità nelle varie fasi che costituiscono uno studio di MS: 1) determinazione dei moti sismici di riferimento, 2) definizione del modello di sottosuolo, 3) esecuzione delle analisi di risposta sismica locale e scelta dei fattori di amplificazione per la quantificazione delle modifiche del moto sismico, 4) estensione areale dei risultati numerici per la definizione delle mappe di MS. Tra i casi di studio sono presentati: 1) l’esperienza della MS eseguita per la ricostruzione dei comuni della Conca Aquilana a seguito del terremoto del 2009, 2) la microzonazione sismica dell’Area Archeologica Centrale di Roma comprendente Fori, colle Palatino e Colosseo, 3) la microzonazione sismica del centro abitato di Fivizzano, oggetto negli ultimi anni di vari progetti pilota..Il lavoro si chiude con alcune considerazioni sulle differenze tra la valutazione della pericolosità sismica locale per la progettazione secondo le norme tecniche italiane NTC08 e quella necessaria per la definizione della mappa di MS. Si presentano infine alcune proposte per l’utilizzo dei prodotti degli studi di MS a supporto della progettazione.

The Seismic Microzonation (SM) is nowadays a world-wide accepted tool for the mitigation of seismic risk. Despite the large number of SM studies in the literature and the publication of national and international guidelines, some open questions still exist in SM studies and are addressed in this paper. These key issues are discussed after a brief history of SM in Italy and the presentation of Italian and international guidelines on the matter. The SM is a complex process involving different disciplines ranging from Geology and Applied Seismology to Structural and Geotechnical Engineering. The outcome of a SM is presented on a zoning map in terms of ground shaking intensity and susceptibility to main ground instability (soil liquefaction, landslides, fault ruptures). In an advanced SM study for a given area, four main interdisciplinary steps can be recognized: 1) definition of the reference input motions, 2) con-struction of the subsoil model, 3) performing of numerical analyses, 4) identification of zones with different geotechnical hazard potential and drawing up of the SM map. The key issues and the controversial aspects of these steps are deeply discussed in the paper based on the experience of the Author gained in three recent Italian case studies: Middle Aterno valley, Central Archaeological Area of Rome and Fivizzano. Earthquake-induced permanent soil deformations are out of the scope of the paper being the attention focused on soil amplification phenomena. The paper closes with some remarks on the differences between local seismic hazard assessment for SM mapping and for the seismic design (according to the Italian building code NTC08), and with some proposals on the use of SM output in supporting design.