• deterministic methods
• index of potential liquefaction
• indice di potenziale liquefazione
• IPL
• liquefaction
• liquefazione
• metodi deterministici
• Val di Tora

RIASSUNTO-Secondo le testimonianze storiche dell’epoca, riportate anche in numerosi cataloghi specifici, il terremoto di Orciano (Val di Tora, Toscana) del 1846 (Mw stimata 5,9) ha generato fenomeni di liquefazione in alcune aree della Val di Tora (Toscana). La liquefazione è generata dal sostanziale annullamento della resistenza al taglio del terreno, con conseguente comportamento fluido dello stesso, manifestabile in molti modi (es. vulcanelli di sabbia, perdita di capacità portante, cedimenti, ecc.) e dipendente da fattori relativi alle caratteristiche del terreno, del sito e del sisma. Analizzato a partire dagli anni ’50 del secolo scorso, il fenomeno è stato recentemente approfondito anche in Italia in occasione dei sismi dell’Emilia-Romagna (2012). Questa Tesi si è pertanto posta l’obiettivo di approfondire le conoscenze su questo fenomeno in alcune aree della Val di Tora, in modo da verificare l’esistenza di zone suscettibili sfruttando alcuni approcci di analisi noti in letteratura basati sulle caratteristiche geotecniche dei terreni e sulle condizioni idrogeologiche. A tal fine, è stata effettuata una serie di studi e di indagini sintetizzate come segue:
• raccolta di ampio materiale bibliografico e tecnico esistente, con particolare riferimento a sondaggi stratigrafici e penetrometrie CPT e CPTU, integrate da alcune prove penetrometriche effettuate all’uopo ed usate per calcolare il valore di IPL (Indice di Potenziale Liquefazione) secondo cinque diversi metodi deterministici e supponendo tre differenti scenari del livello falda;
• tre campagne di misure piezometriche, una in luglio 2020 e le altre relative alle condizioni di magra (settembre 2020) e di morbida della falda (gennaio 2021), che hanno permesso di ottenere altrettante carte piezometriche;
• una campagna di misure sismiche passive e relativa elaborazione, utili per approfondire gli studi inerenti lo spessore della coltre alluvionale presente;
• creazione di una banca dati con software QGIS.
Dagli studi svolti è emersa la presenza di una coltre alluvionale in cui i livelli potenzialmente liquefacibili sembrano essere limitati spazialmente, sia in termini di spessori che di estensione areale. Le 41 prove penetrometriche distribuite tra Acciaiolo, Pian di Laura e Fondo la Grotta, analizzate dal punto di vista del potenziale di liquefazione, hanno evidenziato criticità in relazione al livello della falda idrica: Acciaiolo e Fondo la Grotta presentano alcune verticali di indagine con criticità solo nel caso di falda simulata a piano campagna, mentre a Pian di Laura alcune zone hanno mostrato criticità da moderate a elevate anche nei contesti di falda reali misurati.
In conclusione, in questo settore della Val di Tora la liquefazione rappresenta un tema da non sottovalutare, che necessita quindi ulteriori approfondimenti (es. esecuzione di ulteriori nuove indagini in sito e in laboratorio, applicazioni di ulteriori metodologie) in modo da pervenire a una migliore caratterizzazione sismica degli orizzonti di sottosuolo e per elaborare mappe della suscettibilità da liquefazione sismica.

ABSTRACT-Historical documents about Orciano Earthquake -Val di Tora, Tuscany- on August 1846 with moment magnitude 5.9, show liquefaction processes that have been observed in some Val di Tora areas. These places have recently been investigated in an Italian catalogue containing the sites in which liquefaction took place in the past. The term “Liquefaction” is used to describe temporary annulment of soil resistance, and sediments become fluid-like. Common liquefaction surface manifestations -sand boils, structural failures…- are evidenced. This phenomenon is determined by sites and soils characteristics and seismic aspects, depending on the earthquake. Analyzed since 1950s, liquefaction phenomena were recently studied after the main shocks of the Emilia-Romagna earthquake -Italy,2012-. The increase of knowledge about liquefaction process and identification of liquefaction susceptible areas, using geotechnical approaches in Val di Tora, are the main targets of this Thesis. Main approaches to the Val di Tora liquefaction are:
- The gathering of bibliographical and technical documents, with attention to stratigraphical investigations and CPT, CPTU tests. The penetrometric tests, employed with two new datas, are used to extimate IPL – Index of Potential Liquefaction - with 5 different simplified deterministic methods used in each of the three dissimilar situations about water table.
- Three piezometric campaigns to evaluate water table level during July 2020, September 2020 – related to low water level- and January 2021 – related to moderate water level-. Three different piezometric maps are realized.
- HVSR measurements campaign. Seismic passive investigations and their elaborations are used to study the thickness of alluvial sediments in the area.
- QGIS database creation.
In this Val di Tora sector, analysed alluvial sediments evidence limited layers susceptible to liquefaction. CPT and CPTU tests, examined to evaluate Index of Potential Liquefaction in the areas of Pian di Laura, Acciaiolo and Fondo la Grotta, evidence criticalities related to water table level. In Acciaiolo and Fondo la Grotta area, some investigations evidence criticalities with the water table at the countryside level. In Pian di Laura area some moderate–high criticalities are observed in real measured water table contexts.
In conclusion, seismic liquefaction phenomenon in the areas of Pian di Laura, Acciaiolo and Fondo la Grotta should not be underestimated: some aspects of the liquefaction processes could be further analysed in the three studied areas (e.g. realizations of new geognostical investigations,laboratory tests, applications of other simplified deterministic methods) in order to have a better seismic characterization of the subsoil and successively elaborate susceptible liquefaction maps.