ELEMENTI PER UNA GUIDA ALLE INDAGINI DI MICROZONAZIONE SISMICA
CNR
- Anno: 1986
- Autore/i: a cura di E. Faccioli
- Catalogo: CNR
- Argomento: Geologia
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Questo volume raccoglie il frutto dell' attività del Gruppo di Lavoro 'Microzonazione Sismica' (1) del Progetto Finalizzato Geodinamica (2) del CNR; nonostante che il contenuto fosse, nelle sue linee generali, già stato progettato nel 1978-79, la stesura si è potuta terminare soltanto nella seconda metà del 1984. Oltre che l'evoluzione generale del Progetto e dei suoi impegni operativi (in primo luogo quello susseguente al terremoto della Campania-Basilicata del 23 novembre 1980), hanno soprattutto influito su questo protrarsi nel tempo l'esiguo numero dei ricercatori attivamente impegnatisi, e la difficoltà di condurre un lavoro interdisciplinare a maglia fitta tra ingegneri, geologi e geofisici. Probabilmente è anche questa una conseguenza dello stato di inadeguatezza in cui, nonostante il risveglio di questi ultimissimi anni, si muovono nel paese tutte le istanze, accademiche e non, che cercano di affrontare in modo non dilettantistico i problemi relativi al rischio sismico. Scopo del lavoro è fornire ad un pubblico specializzato in continua espansione un orientamento critico alle indagini di MS, avendo soprattutto presenti le esperienze che in questo settore sono state realizzate in Italia nell'ultimo decennio. Forse non è superfluo ricordare che, intorno al 1970, anche nell'ambiente accademico bastavano le dita di una mano per contare le persone che da noi conoscevano con ragionevole approssimazione cosa fosse la MS. Questo numero aumentò impercettibilmente negli anni immediatamente successivi, ed anche dopo gli eventi del Friuli del 1976 non arrivò probabilmente a superare le pochissime decine, nonostante le iniziative specifiche assunte in questo campo dall' amministrazione regionale Friuli-Venezia Giulia e da alcuni istituti universitari, e nonostante l'avvio delle attività del PFG. Sono state le iniziative concrete di quest'ultimo sugli insediamenti più colpiti dal terremoto del 23/11/1980 e la sua proposta di riclassificazione sismica dell' intero territorio nazionale, adottata successivamente dal Ministero dei LL.PP., a muovere sensibilmente le acque ed a portare alla ribalta il fatto che, soprattutto in fase di ricostruzione ed in aree dove la morfologia e geologia sono complesse, la MS rappresenta uno strumento effìcace di mitigazione del rischio sismico. In occasione di numerosi convegni promossi da enti locali per discutere 'i problemi del terremoto' è ormai frequente sentire amministratori e responsabili di problemi del territorio (in un caso particolarmente fortunato abbiamo sentito anche un ministro!) che sottolineano vigorosamente l'importanza delle indagini di MS come necessaria integrazione ai provvedimenti di riclassificazione sismica, suscitando sempre una piacevole sorpresa in quegli addetti ai lavori che per anni erano stati abituati ad operare in quasi monastico isolamento, oppure a veder finir rinchiusi in un cassetto i risultati di quelle pochissime indagini concrete che si erano realizzate (è un punto, questo, su cui varrà la pena ritornare). Qualcosa si sta dunque muovendo anche su questo terreno: per misurare in modo piùspecifico il cammino percorso da parte della comunità tecnico-scientifica, oltre che il presente contributo (speriamo), deve essere valutato il volume (settembre 1983) che raccoglie tutti gli studi di MS preliminare condotti o coordinati dal PFG sul territorio colpito dal sisma del 23/11/1980. Ben pochi tra i non addetti ai lavori potranno a questo punto fare a meno di porre la legittima domanda: ma cos'è, infine, la MS? Stringendo al massimo, possiamo dire che essa consiste nella elaborazione ed applicazione di un insieme di criteri d'uso del territorio volti a contenere entro limiti accettabili (3) gli effetti avversi dei terremoti futuri in una zona di limitata estensione. La scelta di tali criteri richiede che venga approssimativamente valutata la risposta del territorio studiato ad uno o più terremoti di riferimento opportunamente definiti in base alla storia sismica ed alle caratteristiche sismotettoniche nella regione, tenendo conto delle particolarità geologiche, geotecniche e morfologiche locali e delle condizioni del patrimonio edilizio esistente sul territorio stesso. I criteri possono, com' è evidente, abbracciare un ventaglio molto ampio: adeguamento delle vecchie costruzioni, consolidamento di aree con terreni sfavorevoli, adozione di azioni sismiche di progetto (per le nuove costruzioni) eventualmente più gravose di quelle previste dalla normativa, messa in opera di particolari tipologie fondazionali, prescrizione mediante piano regolatore di diverse densità abitative (ed eventuali divieti di edificazione) in zone con diverso comportamento sismico, arrivando anche alla completa ristrutturazione urbanistica (o rilocalizzazione) di certi insediamenti gravemente danneggiati da terremoti recenti. Dal poco che si è detto traspaiono due implicazioni importanti. In primo luogo, la MS è un compito squisitamente interdisciplinare che può richiedere, dal lato delle indagini e dell'elaborazione dei criteri di intervento, sostanziosi apporti sia di ingegneria che di geologia e geofisica, mentre la loro attuazione pratica in uno specifico insediamento abitativo dovrebbe evidentemente valersi di adeguate competenze urbanistiche. È bene chiarire. que- sto punto sin dall'inizio, giacché è abbastanza diffusa nel nostro paese l'idea errata che basti un geologo per condurre delle indagini di MS e, purtroppo, anche abbastanza diffuso il malcostume di geologi che garantiscono da soli il risultato. In secondo luogo, le indagini di MS non attingono ad una metodologia definitivamente consolidata ed universalmente accettata, giacché nei diversi paesi dove il problema si è posto, il modo di operare è andato evolvendosi e precisandosi in funzione delle diverse condizioni al contorno: ad esempio, caratteristiche della sismicità, particolarità fisiche del territorio, tecniche costruttive predominanti, livello della normativa per le costruzioni in zona sismica, densità di popolazione, tipo di amministrazioni locali e loro autonomia decisionale, livello delle ricerche, coscienza del problema da parte della popolazione. Ciò fa sì che le tecniche di indagine e di applicazione dei risultati messe a punto, diciamo, negli Stati Uniti o in Giappone non siano trasferibili tout-court nel contesto italiano ed, anzi, per certi aspetti risultino addirittura improponibili. Un indice significativo di questa incompatibilità è la scala del territorio che può essere fatto oggetto di indagini. Mentre nell'U.R.S.S. o negli Stati Uniti avviene di sentir parlare di MS di zone con estensione pari a quella di alcune regioni italiane messe insieme, e sono stati elaborati strumenti (magari discutibili) per operare a questa scala, la poca esperienza sinora acquisita nel nostro paese, le peculiarità territoriali ed abitative delle sue zone più sismiche e la limitatezza degli strumenti di calcolo ci consentono oggi di tentare quantifzcazioni della risposta dinamica solo su territori comunali con insediamenti di poche decine di migliaia di abitanti, al massimo. Inoltre è quasi superfluo aggiungere che in discipline come l'ingegneria sismica e la sismologia le conoscenze e, soprattutto, i metodi quantitativi si evolvono ad un ritmo molto rapido; ciò impone cautela dell'adozione sistematica di tecniche di analisi sofisticate senza adeguato supporto di osservazioni sperimentali. Essendo il presente contributo, per quanto modesto, frutto del lavoro di ricercatori, è stata ben presente l'esigenza di contemperare la volontà di rendere operativi i metodi della MS nella realtà delle nostre zone sismiche con lo 'stato dell' arte' della ricerca in questo settore, abbondando qua e là anche in citazioni bibliografiche. Così pure, varie parti dei capitoli che seguono sono rielaborazioni o sintesi di lavori di membri del Gruppo di Lavoro o di altri ricercatori. Siamo sicuri di non essere riusciti a trovare sempre un compromesso soddisfacente e siamo anche sicuri che molti lettori potranno rimanere delusi nel non trovare, per certi problemi, risposte pratiche immediate. Laddove si tratta di problemi aperti, e molti ancora lo sono, abbiamo preferito dirlo chiaramente e, invece di proporre ricette operative discutibili, dare un'idea di alcuni orientamenti prevalenti nella ricerca, rimandando ai lavori specifici per una descrizione più dettagliata. Va sottolineato a questo proposito che la 'realizzazione pratica' di molte delle misure di mitigazione del rischio che pos- sono scaturire da uno studio di MS ricade in pieno negli ambiti disciplinari ben consolidati dell'ingegneria strutturale e geotecnica, per i quali sono disponibili ottimi testi di riferimento e per i quali sono soprattutto necessarie delle buone competenze professionali, sicuramente esistenti nel nostro paese. Il pubblico cui è rivolto questo lavoro non dovrebbe certamente essere ristretto all'ambiente accademico; sarebbe nostra ambizione che il maggior numero possibile di professionisti ingegneri, geologi e geofisici, nonché di amministratori locali, coinvolti nei problemi della difesa dal rischio sismico potessero trovarvi degli strumenti capaci di arricchire le loro conoscenze o, quanto meno, degli spunti utili. Ci corre tuttavia l'obbligo di avvertire che la lettura di alcune parti richiede conoscenze di base di ingegneria sismica, di geologia e di geofisica. Il fare a meno di questo presupposto avrebbe comportato o la redazione di un volume di grosse proporzioni, molto al di là del compito prefissatosi dal Gruppo di Lavoro, oppure un testo troppo annacquato e generico per riuscire di qualche utilità pratica. Prima di passare ad un succinto richiamo del contenuto dei capitoli che seguono, ci sembra doveroso segnalare una significativa limitazione del presente lavoro, che consiste nel non aver trattato l'attuazione pratica della MS per quanto attiene agli aspetti urbanistici e della pianificazione dell'uso del territorio in senso stretto. Ciò deriva in parte della genesi 'storica', del PFG, che ha istituzionalmente coordinato soltanto ricercatori delle aree di geologia, geofisica ed ingegneria sismica. Anche nell'ultima fase di attività, in particolare dopo il terremoto del 23/11/1980, durante la quale il Progetto si è fatto carico di numerose iniziative e responsabilità che esulavano dal proprio stretto ambito istituzionale, non è stato realizzato un raccordo con specialisti di discipline urbanistiche e territoriali, che d'altra parte non hanno autonomamente manifestato un loro interesse a collegarsi in qualche modo al lavoro del Progetto. È questo un compito di cui si è in parte fatto carico il Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti (GNDT), successore del PFG. Tuttavia, una ragione forse ancor più importante di questa carenza sta nel fatto che, dalla maggioranza di quei Comuni in cui, tra molte difficoltà, la comunità dei ricercatori è riuscita a realizzare delle indagini di MS e a consegnare alle amministrazioni interessate i risultati del proprio lavoro e le raccomandazioni conseguenti, non è giunta alcuna risposta sistematica da cui valutare se e come la MS sia stata resa operativa. Non si sa cioè se il lavoro fatto: a) sia stato messo a riposare in pace in qualche cassetto, b) sia stato giudicato realizzabile in toto o in parte ed inserito, per esempio, in un nuovo piano regolatore, c) nonostante una volontà positiva, non si sia potuto realizzare per manifeste carenze,o per difficoltà tecniche e/o amministrative. Lasciamo a ciascuno di trarre le proprie conclusioni, ma è ovvio che soltanto quando si arriverà a stabilire una interazione più stretta tra chi conduce le indagini e chi ha la responsabilità di tradurne in pratica i risultati diventerà più agevole colmare la lacuna che ora ci preoccupa (4). Come nota di conforto, ci si consenta di registrare che la Regione Basilicata ha utilizzato, o sta ancora utilizzando, gli studi di MS preliminare condotti dal PFG sugli insediamenti del suo territorio più colpiti dall'evento del 23/11/1980 (e su 16 altri insediamenti in cui ha fatto realizzare indagini per proprio conto, adottando la stessa metodologia), come strumento di controllo per l'approvazione dei nuovi piani regola tori ai sensi della legge 14 maggio 1981, n. 219, sulla ricostruzione. In qualche caso, sappiamo anche che lo stesso tipo di indagini (condotte dall'Università di Perugia con la metodologia 'preliminare' del PFG) sono servite alla Regione Umbria come elemento importante per decidere sulla riubicazione di piccoli insediamenti semidistrutti dal terremoto della Valnerina del 19/9/1979. Inoltre, muovendo in parte dalle prerogative concesse dall'art. 20 della Legge 741/'81 in materia di edilizia ed urbanistica nelle zone sismiche, altre Regioni (Toscana, Marche, Emilia-Romagna) hanno varato, in collaborazione organica con il GNDT, programmi concreti per la valutazione della pericolosità sismica regionale e per la mitigazione del rischio sismico nella pianificazione territoriale, in cui gli elementi di MS giocano un ruolo importante. Dobbiamo awertire che, oltre a quella or ora segnalata, vi sono naturalmente altre lacune (anche se meno macroscopiche): ad esempio, una analisi critica più approfondita di come è, o è stata, realizzata ed usata la MS in altri paesi ad alta sismicità, oppure una più ampia disamina delle possibilità che esistono per rappresentare i risultati della MS. Sono casi in cui, per dirla schiettamente, non ci sono bastate le forze o l'esperienza, e non ce la siamo sentita di improwisare prendendo solo a prestito citazioni da studi fatti altrove. Per meglio orientare il lettore, riteniamo utile dare un cenno sul contenuto dei capitoliche seguono. Il Cap. 1 è dedicato alla messa a fuoco del problema della MS, ai criteri di scelta delle zone in cui essa andrebbe effettuata con priorità, ed all'interfaccia con la normativa per le costruzioni in zona sismica. Il Cap. 2 tratta gli aspetti relativi alla stima del 'terremoto di progetto' e all' uso della sismicità regionale di riferimento. Nel Cap. 3 si parla alquanto per esteso di come effettuare l'analisi del danneggiamento alle costruzioni ai fini della MS di un insediamento dato in cui sia occorso un terremoto distruttivo recente; si troveranno anche alcuni spunti per il problema più arduo di come definire la vulnerabilità del patrimonio edilizio di un dato insediamento prima che si verifichi il danneggiamento sismico. Il Cap. 4 è dedicato all'aspetto forse più critico ed economicamente più gravoso: le indagini di natura geologica, geofisica e geotecnica che si richiedono per la MS, la loro organizzazione e la rappresentazione dei risultati. . Nel Cap. 5 vengono presentati alcuni aspetti relativi all'uso dei metodi qantitativi per valutare la risposta sismica locale: si tratta essenzialmente di metodi numerici di calcolo della propagazione di onde sismiche in geometrie ad una e due dimensioni. Metodi semplificati per la MS, tra cui alcuni che hanno goduto di notevole popolarità in paesi come l'U.R.S.S. ed il Giappone, sono discussi nel Cap. 6, in cui vengono anche descritte le caratteristiche essenziali delle indagini di MS preliminare realizzate dal PFG nell'area colpita dal terremoto del 23/11/1980. Infine, l'ultimo capitolo (Cap. 7) è dedicato ad una specie di rassegna storica della MS in Italia, partendo da un esempio quasi dimenticato ma che conserva ancora aspetti validi, rappresentato dagli studi di Mario Baratta sulla 'catastrofe sismica' di Messina-Reggia Calabria del 1908. È un capitolo che presenta, tra l'altro, un quadro del lavoro pratico in cui sono stati variamente impegnati i componenti del Gruppo di Lavoro e che si spera possa fornire dei precedenti immediatamente utili anche a coloro che hanno un interesse non esclusivamente tecnico per la MS. Per agilità di stesura del testo finale, le citazioni bibliografiche di ogni capitolo sono riportate alla fine del capitolo stesso. Gli autori principali del testo sono indicati in margine al titolo di ciascun capitolo, rispecchiando la suddivisione dei compiti e delle competenze all'interno del Gruppo di Lavoro. Nella stesura finale è necessariamente intervenuta la revisione generale effettuata dal coordinatore del Gruppo. EZIO FACCIOLI -------------------------------------------------------------------------------- Note (1) Nel seguito verrà sempre usata l'abbreviazione MS. (2) Nel seguito indicato come 'Progetto', o con l'abbreviazione PFG. (3) La definizione di cosa sia il rischio sismico accettabile per una comunità è problema che va al di là della tematica della MS. A fini puramente esemplificativi per il presente discorso, potremmo assumere come limiti accettabili l'assenza di perdite di vite umane e di danni gravi alle costruzioni. (4) Al momento di correggere le bozze, segnaliamo con piacere la tesi di laurea presentata da M. GAIAZZI alla Facoltà d'Architettura del Politecnico di Milano: 'Utilizzo dei piani urbanistici come strumento di prevenzione nelle zone esposte a rischio sismico' (Aprile 1986), che contiene un esame circostanziato dell'uso di studi di MS fatto da alcune amministrazioni comunali in Irpinia ed in Friuli.