Microzonazione sismica di livello III in contesti archeologici: metodologie integrate per la protezione del patrimonio di Pompei

This thesis investigates the Level III Seismic Microzonation of the Archaeological Park of Pompeii, one of the world’s most significant and vulnerable cultural heritage sites. The main objective is to define the local seismic response within an archaeological context characterized by complex geological, stratigraphic and morphological conditions, further influenced by the volcanic activity of Mount Vesuvius and the presence of active fault systems. The study integrates pre-existing data such as geognostic boreholes, penetrometric tests, geophysical surveys and archaeological soundings, with a dedicated investigation campaign including MASW and HVSR measurements, GNSS surveys, and video inspections of ancient wells. Based on the reconstructed geological and geotechnical model, two-dimensional local seismic response analyses were performed using accelerograms selected for different return periods (102, 475 and 975 years), yielding acceleration response spectra, amplification factors and spectral amplification functions. The results made it possible to identify the areas most susceptible to local seismic amplification, influenced both by the stratigraphy of the existing deposits and by the buried morphology of the ancient city. Finally, the thesis provides a set of Level III seismic microzonation maps, which serve as fundamental tools for planning mitigation measures, safeguarding the archaeological heritage and managing seismic risk throughout the Pompeii site.

La presente tesi approfondisce la microzonazione sismica di livello III all’interno del Parco Archeologico di Pompei, uno dei siti culturali più rilevanti e vulnerabili al mondo. L’obiettivo principale è la definizione della risposta sismica locale in un contesto archeologico caratterizzato da complesse condizioni geologiche, stratigrafiche e morfologiche, aggravate dall’interazione con l’attività vulcanica del Vesuvio e dalla presenza di sistemi di faglia attivi. Il lavoro integra dati pregressi quali sondaggi geognostici, prove penetrometriche, indagini geofisiche e saggi archeologici, con una campagna di indagini specifiche comprendente misure MASW, HVSR, rilievi GNSS e video-ispezioni di pozzi antichi. Sulla base del modello geologico e geotecnico ricostruito, sono state eseguite analisi bidimensionali di risposta sismica locale tramite accelerogrammi selezionati per diversi periodi di ritorno (102, 475 e 975 anni), ricavando spettri di risposta in accelerazione, fattori di amplificazione e funzioni di amplificazione spettrale. I risultati hanno consentito di identificare le aree maggiormente soggette ad amplificazioni locali, legate sia alla stratigrafia dei depositi presenti sia alla morfologia sepolta della città antica. La tesi fornisce infine una serie di cartografie di microzonazione sismica di livello III, utili per la pianificazione degli interventi di mitigazione, la tutela del patrimonio archeologico e la gestione del rischio sismico nell’intero sito di Pompei.