Effetti di liquefazione osservati a San Carlo (FE) durante il terremoto del 20 maggio e stima del rischio di liquefazione

SOMMARIO. Durante il terremoto del maggio 2012 nella pianura padana-emiliana si sono verificati estesi e diffusi fenomeni di li-quefazione, particolarmente concentrati nell’area di San Carlo – Mirabello. Le condizioni stratigrafiche e geotecniche, studiate attraverso numerose indagini in sito e di laboratorio, sono predisponenti i fenomeni di liquefazione. Le condi-zioni scatenanti, ovvero l’azione sismica attesa con periodo di ritorno 475 anni, sono state valutate alla luce delle più recenti analisi di pericolosità sismica e di analisi di risposta sismica locale su profili stratigrafici e geotecnici rappresenta-tivi dell’area. La pericolosità di liquefazione è stata stimata attraverso l’indice del potenziale di liquefazione determina-to con il metodo di Idriss e Boulanger (2008) applicato ai risultati delle prove CPT eseguite nell’area dopo il terremoto. Il risultato ottenuto indica una pericolosità di liquefazione mediamente moderata. L’analisi condotta con riferimento all’azione sismica corrispondente alla scossa principale del 20 maggio 2012, ha fornito risultati in contrasto con le ma-nifestazioni di liquefazione osservate dopo l’evento che, come detto, sono state molto estese e diffuse. Per tentare di capire le ragioni di tale anomalia, e per meglio indirizzare la ricerca futura, si sono considerati i limiti dei metodi sempli-ficati e le incertezze nella scelta dei parametri di calcolo, valutandone gli effetti sulla stima dell’indice del potenziale di liquefazione. In particolare poiché il fenomeno della liquefazione consegue al prodursi nei terreni sabbiosi saturi di una sovra-pressione interstiziale la cui dissipazione richiede un tempo variabile in funzione delle condizioni stratigrafiche e geotecniche ma comunque superiore a qualche minuto, la sequenza particolarmente ravvicinata di eventi successivi alla scossa principale del 20 maggio 2012 potrebbe avere determinato un accumulo di sovra-pressioni interstiziali, il cui valore finale corrisponde ad un unico evento di magnitudo “equivalente” maggiore. L’analisi condotta con riferimento all’azione sismica corrispondente alla sequenza dei tre eventi ravvicinati del 20 maggio 2012 ha fornito risultati suffi-cientemente concordi con gli effetti osservati. La conclusione provvisoria che se ne può trarre è che, almeno per la si-smicità italiana, i metodi semplificati portano a risultati utili per definire una gerarchia di pericolosità, ma necessitano di un affinamento per ottenere risultati anche quantitativamente affidabili. SUMMARY. Significant and widespread liquefaction effects were observed in the area of San Carlo and Mirabello villages during the Emilia-Romagna earthquake of May 20 and 29, 2012. After the earthquake, an intensive program of laboratory and in situ (mostly CPT’s) tests was carried out in the affected area. The stratigraphic and geotechnical conditions have been found to predispose the soil deposits to liquefaction phenomena. The triggering conditions, i.e. the design earthquake pa-rameters, have been evaluated according to the most recent seismic hazard anal-yses and local seismic response analyses. The liquefaction risk, expressed in term of liquefaction potential index (LPI), was determined by using the CPT-based simplified method of Robertson and Wride. The obtained results are not con-sistent with the observed liquefaction effects and the liquefaction risk seems to be systematically underestimated. In the present paper the reason of this underesti-mation is investigated and a possible correction for applying the simplified cyclic stress approaches is proposed.