Procedura di riferimento

[ CDM-01CG-1580124509-1 ]

La DGR IX/2616 definisce in dettaglio le procedure specifiche da seguire per lo sviluppo dello studio di primo livello che, come già ricordato, è finalizzato alla definizione degli scenari di pericolosità sismica locale.
Lo studio consiste nella raccolta dei dati esistenti e nella redazione di un’apposita cartografia a scala 1:10.000 – 1:2.000 rappresentata dalla:

• carta geologica con le relative sezioni, in cui viene rappresentato il modello geologico e tettonico dell’area, le formazioni, le discontinuità e i lineamenti tettonici in essa presenti;
• carta geomorfologica, in cui vengono distinte le varie forme e i processi (dinamica dei versanti, dinamica fluviale, etc.) in atto, quiescenti o relitti presenti nell’area in esame;
• carta della pericolosità sismica locale (PSL), derivata dalle precedenti carte di base, in cui viene riportata la perimetrazione areale delle situazioni tipo Z1, Z2, Z4 e gli elementi lineari delle situazioni tipo Z3, Z5, in grado di determinare gli effetti sismici locali (Figura 11).

Carta Geologica

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La carta geologica è stata realizzata sulla base delle informazioni contenute nel Foglio n. 118 della Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000. Come già ricordato, il Foglio è stato realizzato nell’ambito del Progetto CARG (Legge 226/1999) e la sua recente pubblicazione permette di considerare questo riferimento bibliografico come la sintesi più completa ed aggiornata delle conoscenze geologiche disponibile attualmente.
La carta è stata elaborata alla scala 1:10.000 sulla base della carta tecnica regionale e in essa trovano rappresentazione sia le unità stratigrafiche sia le litologie prevalenti in superficie, nonché l’idrografia e gli elementi antropici principali. I contenuti della legenda sono riportati in Figura 12.

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La rappresentazione planimetrica degli affioramenti delle unità stratigrafiche, unitamente alle caratteristiche dei rapporti stratigrafici hanno permesso di tracciare, sia in senso longitudinale che trasversale all’orientazione del drenaggio naturale, un totale di 10 sezioni stratigrafiche, di supporto all’interpretazione del modello geologico e sismico del sottosuolo.

Sezioni geologiche

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Sono state interpretate un totale di 10 sezioni stratigrafiche del territorio milanese orientate sia in senso longitudinale che trasversale alla direzione di drenaggio prevalente. 
Le sezioni sono state definite utilizzando sia le informazioni riportate nella carta geologica sopra descritta, sia le informazioni stratigrafiche contenute nella Banca dati geologica sottosuolo.
La “Banca dati geologica sottosuolo” pubblicata all’interno del portale cartografico regionale, permette di visualizzare quota, profondità e stratigrafia di pozzi ed indagini geognostiche realizzati sul territorio lombardo.
Integrando le informazioni di superficie con quelle relative al sottosuolo è stato pertanto possibile definire i profili interpretativi riportati nelle 3 tavole denominate “Sezioni geologiche”.
I profili descrivono l’assetto ed i rapporti stratigrafici tra le unità appartenenti ai supersintemi Lombardo superiore, Lombardo inferiore e Padano individuando e distinguendo al loro interno le caratteristiche granulometriche predominanti, secondo lo schema indicato in legenda (Figura 13).

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Complessivamente l’assetto stratigrafico mostra una sostanziale omogeneità sul territorio milanese per quanto riguarda le geometrie dei corpi sedimentari appartenenti alle diverse unità.
Unica eccezione rilevabile è legata al progressivo ispessimento delle unità più recenti verso sud ed una altrettanto progressiva riduzione delle granulometrie procedendo nello stesso senso.
L’unità del Supersintema Lombardo Superiore a differenza delle unità sottostanti risulta costituita essenzialmente da corpi ghiaiosi e sabbiosi all’interno dei quali i livelli a granulometria fine limosi ed argillosi rappresentano sottili intercalazioni.

Carta geomorfologica

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Come già ricordato, scopo principale della carta geomorfologica è quello di individuare i settori del territorio caratterizzati da elementi del rilievo in grado di determinare effetti instabilizzanti in conseguenza dello sviluppo di energia sismica.
Il territorio in esame, caratterizzato da una energia di rilievo estremamente bassa, non manifesta le tradizionali forme di dissesto gravitativo come le frane e non presenta al contempo pendenze della superficie topografica né tantomeno forme come creste o scarpate in grado di determinare amplificazioni del moto sismico. L’indagine si è pertanto concentrata nell’individuazione di eventuali microforme come scarpate o cumuli significativi dal punto di vista della microzonazione sismica. 
Di interesse ai fini della descrizione geomorfologica del territorio risultano inoltre le forme fluviali relitte ancora visibili o interpretabili sulla superficie della pianura, dal momento che esse, oltre a risultare sede di deflusso in caso di esondazione, possono presentare riempimenti sedimentari con caratteristiche granulometriche e di addensamento molto diverse dal substrato. 
L’indagine ha inoltre riguardato la descrizione di dettaglio dell’altimetria attraverso l’elaborazione del dtm pubblicato dal portale cartografico regionale ed il tracciamento delle curve di livello.
La legenda della Carta Geomorfologica è riportata nella seguente Figura 14.

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Pericolosità da liquefazione

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Ai fini dello studio del pericolo di liquefazione risultano determinanti sia le caratteristiche stratigrafiche che sismiche ed idrogeologiche del territorio, così come indicato dalle Norme tecniche per le costruzioni (NTC 2018).
Le NTC 2018, infatti, definiscono le condizioni che determinano il fenomeno della liquefazione individuando, nel contempo, anche i criteri che permettono di escludere il fenomeno stesso anche in assenza di verifiche specifiche.
La liquefazione rappresenta lo stato raggiunto da terreni sabbiosi sciolti saturi quando perdono la loro resistenza al taglio come conseguenza di un incremento delle pressioni interstiziali. Tali fenomeni possono verificare grandi deformazioni del terreno, comportando danni sia lievi che catastrofici.
Secondo le NTC18 la verifica a liquefazione può essere omessa quando si manifesti almeno una delle seguenti circostanze:

• accelerazioni massime attese al piano campagna in assenza di manufatti (condizioni di campo libero) minori di 0,1g;
• profondità media stagionale della falda superiore a 15 m dal piano campagna, per piano campagna sub-orizzontale e strutture con fondazioni superficiali;
• depositi costituiti da sabbie pulite con resistenza penetrometrica normalizzata (N1)60 > 30 oppure qc1N > 180 dove (N1)60 è il valore della resistenza determinata in prove penetrometriche dinamiche (Standard Penetration Test) normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kPa e qc1N è il valore della resistenza determinata in prove penetrometriche statiche (Cone Penetration Test) normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kPa;
• distribuzione granulometrica esterna a fusi prestabiliti.

Nell’ambito del presente studio la valutazione della pericolosità da liquefazione è stata condotta verificando in primo luogo la presenza di strati a granulometria prevalentemente sabbiosa nel primo sottosuolo e determinando l’entità della loro interferenza con la falda freatica, in rapporto all’ intensità delle sollecitazioni sismiche in termini di accelerazione massima in superficie.

Analisi stratigrafica

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Le informazioni contenute nella banca dati stratigrafica regionale sono state analizzate allo scopo di verificare la presenza di livelli sabbiosi negli strati più superficiali del terreno interessati anche dalla presenza della falda.
Sono stati analizzati i dati relativi ai 2.134 sondaggi riguardanti il territorio comunale di Milano ed in particolare ai 24.435 strati presenti al loro interno per l’individuazione delle granulometrie prevalentemente sabbiose.
Le operazioni di selezione delle informazioni sono state condotte seguendo i seguenti criteri (implementati in MS Access):

• litologia prevalente sabbiosa,
• profondità dello strato inferiore a 20 metri dalla superficie (per tenere in considerazione gli effetti su edifici con fondazioni profonde)
• interferenza dello strato con la falda freatica.

Per ciascun sondaggio è stato quindi possibile valutare l’esatto spessore dei terreni sabbiosi interessati dalla falda rendendo possibile anche la valutazione dello spessore cumulato per ciascun sondaggio.
Il database di accesso utilizzato per l’analisi stratigrafica ha permesso inoltre di elaborare un rapporto completo dell’analisi effettuata, all’interno del quale possono essere consultate, per ciascun punto rappresentato in carta, le caratteristiche costitutive e gli spessori degli strati selezionati. Il rapporto di analisi è consultabile nell’elaborato “Analisi stratigrafica - Note esplicative e database sondaggi”.
Il risultato dell’elaborazione, rappresentato nella “Carta degli spessori di sabbie in falda” evidenzia come l’intero territorio comunale sia interessato dalla presenza di livelli sabbiosi, anche se sono osservabili maggiori livelli di concentrazione in alcune zone.
Rispetto ad un totale di 2.134 punti di sondaggio, 904 sono risultati interessati dalla presenza di sabbie in falda con spessori compresi tra un minimo di poco più di 2 centimetri ed un massimo di oltre 16 metri.
Da un punto di vista generale si evidenziano una maggiore concentrazione e spessori più consistenti di sabbie in corrispondenza della fascia di territorio più meridionale ed in quelle periferiche orientali ed occidentali, mentre la zona centrale di Milano, complice anche la maggiore soggiacenza della falda, risulta meno caratterizzata dalla presenza di sabbie in falda.
Il territorio nel suo complesso non risulta pertanto caratterizzato da zone in cui il fenomeno della liquefazione, almeno dal punto di vista della presenza di sabbie sature, possa essere escluso poiché la litologia sabbiosa risulta in ogni caso largamente rappresentata.

Soggiacenza della falda

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L’analisi della soggiacenza della falda in corrispondenza dei punti di monitoraggio della rete freatimetrica presente nel sottosuolo di Milano ha permesso di effettuare una mappatura di dettaglio dei valori di profondità, estesa all’intero territorio. La Carta della Soggiacenza alla scala 1:20.000 rappresenta il risultato delle elaborazioni finalizzate alla individuazione delle aree del territorio caratterizzate dalla potenziale presenza di terreni sabbiosi saturi nella fascia di profondità in cui il fenomeno della liquefazione può avere luogo.
La carta evidenzia come nell’intero territorio comunale l’unica zona in cui la falda presenta una soggiacenza superiore ai 15 metri dalla superficie (valore soglia oltre al quale i criteri introdotti dalle NTC 2018 escludono il verificarsi del fenomeno della liquefazione) sia quella comprendente il castello Sforzesco e le aree limitrofe.
Accelerazione massima al suolo
Per la valutazione dell’accelerazione massima al suolo, ulteriore criterio di potenziale esclusione del fenomeno della liquefazione ai sensi delle NTC 2018, è stato fatto riferimento ai dati relativi alla maglia  di punti indicati nell’ Allegato B alle norme tecniche per le costruzioni: tabelle dei parametri che definiscono l’azione sismica (pubblicati sul sito http://esse1.mi.ingv.it).
La Carta dei valori accelerazione massima al suolo è stata quindi ottenuta mappando i valori di ag relativi al tempo di ritorno di 475 anni (rappresentativi dello stato limite ultimo di “salvaguardia della vita” per le tipologie di costruzione più diffuse) moltiplicati per i fattori di amplificazione calcolati nell’ambito delle attività di approfondimento descritte nei paragrafi che seguono.
In questo modo è stato possibile, sulla base delle informazioni disponibili, definire per l’intero territorio comunale le aree in cui i valori di accelerazione massima attesa al suolo superano il valore soglia di 0,1 g definito come criterio di esclusione dalle NTC 2018.
La Carta dei valori di accelerazione massima al suolo sintetizza i risultati dell’analisi e fornisce la rappresentazione delle aree in cui viene superato il valore soglia a causa dell’amplificazione stratigrafica.

Carta della Pericolosità Sismica Locale (PSL)

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La Carta della pericolosità sismica locale rappresenta la sintesi dei risultati delle analisi appartenenti al primo livello di approfondimento definito dalla DGR IX/2616.
La PSL rappresenta inoltre il riferimento per l’applicazione dei successivi livelli di approfondimento:

• il 2° livello permetterà la caratterizzazione semiquantitativa degli effetti di amplificazione sismica attesi e l’individuazione, nell’ambito degli scenari qualitativi suscettibili di amplificazione (zone Z3 e Z4), di aree in cui la normativa nazionale risulta sufficiente o insufficiente a tenere in considerazione gli effetti sismici;
• il 3° livello (non previsto ai fini della pianificazione territoriale) permetterà sia la caratterizzazione quantitativa degli effetti di amplificazione sismica attesi per le sole aree in cui la normativa nazionale risulta inadeguata, sia la quantificazione degli effetti di instabilità dei versanti (zone Z1) e dei cedimenti e/o liquefazioni (zone Z2).

Come già ricordato essa è finalizzata a classificare il territorio comunale individuando le zone in cui i diversi effetti prodotti dall’azione sismica sono, con buona attendibilità, prevedibili sulla base di osservazioni geologiche e sulla raccolta dei dati disponibili per una determinata area. 
Le analisi descritte nei precedenti paragrafi hanno in particolare evidenziato che l’intero territorio, ricade al di sopra di una estesa copertura detritica al di sopra del bedrock sismico (substrato rigido) e risulta pertanto caratterizzato dal potenziale sviluppo di amplificazioni del segnale sismico.
Nonostante, inoltre, l’intero territorio sia interessato dalla presenza di livelli a granulometria sabbiosa saturi a profondità prossime al piano campagna, solo una limitata porzione del territorio è caratterizzata dal rischio di liquefazione, in quanto potenziamente soggetta a valori di accelerazione massima al suolo superiori al valore di 0,1 g (valore soglia definito dalla NTC 2018).
Il quadro di pericolosità sismica descritto comprende inoltre le aree interessate da riporti antropici in quanto potenzialmente soggetti a cedimenti per lo scarso addensamento, per l’elevata compressibilità o per i rapporti con la falda.