Effetti di sito e Microzonazione Sismica

A cura del Dott. Geol. Pietro Riccobono

 

RISPOSTA SISMICA LOCALE

Determinare il valore di rischio che caratterizza un dato territorio o una porzione dello stesso, risulta fondamentale per intraprendere un percorso di analisi e studio che porti alla mitigazione del rischio stesso.

L’equazione generica di riferimento è la seguente:

R = P x V x E

dove P = Pericolosità: la probabilità che un fenomeno di una determinata intensità si verifichi in un certo intervallo di tempo, in una data area.

V = Vulnerabilità: la vulnerabilità di un elemento (persone, edifici, infrastrutture, attività economiche..) è la propensione a subire un danneggiamento in conseguenza delle sollecitazioni indotte da un evento di una certa intensità.

E = Esposizione o valore esposto: è il numero di unità (o valore) di ognuno degli elementi a rischio presenti in una data area, come le vite umane o gli insediamenti.

Il valore del rischio, così come il valore dei fattori presenti nell’equazione, assume un particolare significato in funzione della fenomenologia che è oggetto di studio; la valutazione e il calcolo del valore di R, per una porzione limitata di territorio con oggetto di studio un movimento franoso, sarà diverso dal valore di R calcolato per un evento sismico, poiché cambiano le caratteristiche e le dinamiche dell’evento calamitoso, nonché i metodi di valutazione di P, V ed E. In altre parole, la valutazione del rischio dipende dal tipo di evento e dal contesto in cui avviene.

Attraverso attente valutazioni teoriche e misure sperimentali il mondo scientifico ha scoperto che i parametri del moto sismico (in genere i valori di ampiezza e contenuto in frequenza) sono soggetti a delle significative variazioni nel tratto finale del loro percorso verso la superficie libera o piano campagna.

Le onde meccaniche che si generano in seguito ad un evento sismico, a causa dell’interazione con gli orizzonti stratigrafici e/o terreni sciolti più superficiali, possono subire una notevole alterazione con possibili effetti di amplificazione o attenuazioni delle vibrazioni. Queste variazioni, secondo Ben-Menahem e Singh (1981) e Yuncha e Luzon (2000), assumono valori particolarmente grandi a frequenze prossime alle principali frequenze di vibrazione degli strati di copertura.L’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (I.N.G.V.) ha prodotto un video di divulgazione scientifica in merito, raggiungibile al link: https://www.youtube.com/watch?v=YSQVfqny4Rg.

Al fine di mitigare il rischio sismico, risulta quindi di estrema importanza, la conoscenza degli aspetti geologici, geomorfologici e geotecnici che caratterizzano un dato territorio, poiché il moto sismico che ne deriva è in grado influenzare, anche in maniera determinante, il livello di danneggiamento dei beni antropici presenti. Questo tipo di interazione, nota come risposta sismica locale, ha una distribuzione spaziale legata sia alle caratteristiche geologiche, sia alle geometrie che assume il sottosuolo (figura 1).

Figura 1 – Quadro generale sugli effetti di sito che posso interessare un dato territorio  – Crespellani, T. (1999)

Le differenti casistiche riportate nella precedente figura derivano prevalentemente da osservazioni sul differente grado di danneggiamento che possono subire aree diverse di singoli centri urbani (Gruppo di lavoro MS, 2008).

Il caso più emblematico sull’importanza degli effetti locali è forse rappresentato dal terremoto del Michoacan (magnitudo Mw = 8.1) del 1985 che ha causato danni relativamente limitati nella zona epicentrale, ma che ha provocato molti crolli in alcuni quartieri di Città del Messico, posta a circa 400 km di distanza dall’epicentro (si veda ad esempio Dobry & Vucetic, 1987).

Figura 2 -Schema amplificazione di sito Michoan; a Città del Messico i sedimenti lagunari presenti hanno fatto registrare  accelerazioni molto maggiori di quelle previste da qualsiasi legge di attenuazione d’intensità.

Oggi lo studio del moto sismico che caratterizza un territorio, prende il nome di zonazione sismica, dove in funzione del fattore scala, possiamo distinguere una macro, meso e microzonazione sismica alla quale corrisponde un diverso approccio di studio, man mano che il fattore scala diminuisce.

Quest’ultimo ambito di studio è effettivamente il livello che trova un applicazione locale, più o meno articolata, in funzione del livello di dettaglio che si intende raggiungere in sinergia con le diverse figure tecniche professionali che operano sul territorio.

Il termine zonazione sismica è da intendere come l’insieme dei criteri geologici, geofisici ed ingegneristici atti ad individuare e a delimitare aree a risposta sismica omogenea, ovvero aree aventi analoghi livelli di scuotibilità del terreno, intendendo con tale termine il moto in corrispondenza della cosiddetta formazione rigida di base o bedrock.

In funzione dei diversi contesti e dei diversi obiettivi, gli studi di microzonazione possono essere effettuati a vari livelli di approfondimento, passando dal livello 1 fino al livello 3 ( tabella 1), dove il passaggio da un livello di analisi ad uno superiore avviene man mano che si manifesta la necessità di ulteriori approfondimenti.

Lo studio di microzonazione sismica fornisce una base conoscitiva sulla pericolosità sismica locale delle diverse zone e consente di stabilire gerarchie di pericolosità utili per la programmazione di interventi di riduzione del rischio sismico.

Livello 1

È un livello propedeutico ai veri e propri studi di Microzonazione Sismica , in quanto consiste in una raccolta di dati preesistenti ed elaborati utili per suddividere il territorio in microzone qualitativamente omogenee rispetto alle fenomenologie indicate in figura 1;

Restituisce una Carta delle microzone omogenee in prospettiva sismica.

Livello 2

Introduce l’elemento quantitativo associato alle zone omogenee, utilizzando allo scopo ulteriori e mirate indagini, ove necessarie, e definisce la Carta di microzonazione sismica;
 Livello 3
             

Restituisce una Carta di microzonazione sismica con approfondimenti su tematiche o aree particolari.

Tabella 1 – I livelli di studio della Microzonazione Sismica (Gruppo di lavoro MS, 2008).

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *