Obiettivi formativi
Lo studente acquisisce gli elementi di base della meccanica delle rocce
descrivendo il comportamento meccanico ed i processi empirici e
sperimentali per caratterizzazione degli ammassi rocciosi.
Effettua dimensionamenti e calcoli e che, fondati sul bagaglio di
conoscenze teoriche ed operative, lo abilitano alla progettazione di
elementi di sostegno e rinforzo di masse rocciose.
Il corso richiede agli studenti di svolgere attività in gruppo che
contribuiscono a sviluppare capacità comunicative e di confronto; inoltre
viene richiesto di accompagnare gli esercizi con una relazione scritta.
Prerequisiti
Sono indispensabili per la comprensione del corso concetti di analisi
matematica, metodi numerici e di geotecnica
Contenuti dell'insegnamento
Comportamento meccanico delle rocce: Definizione di massa rocciosa, di
matrice rocciosa e di discontinuità; Descrizione quantitativa delle
discontinuità (indagini in sito con sondaggi e rilievi); Resistenza a taglio
delle discontinuità (criteri di resistenza, misure in sito e in laboratorio);
Proprietà meccaniche della roccia intatta (prove di laboratorio); Metodi di
classificazione delle masse rocciose; Metodi empirici per la
caratterizzazione della massa rocciosa; Prove in sito per la
caratterizzazione meccanica della massa rocciosa; Flusso d’acqua nei
mezzi rocciosi (prove in sito); Metodi numerici per la modellazione di
masse rocciose.
Ingegneria delle rocce: Impiego della proiezione stereografica per l’analisi
dei cinematismi di blocchi di roccia. Metodi dell’equilibrio limite per la
verifica di stabilità di scavi a cielo aperto. Strutture di sostegno e/o di
rinforzo di masse rocciose e loro dimensionamento. Metodi numerici per
l’analisi del comportamento meccanico di strutture in roccia. Cenni su
casi reali di coltivazioni di miniere a cielo aperto, grandi opere civili e
fondazioni in roccia.
Gallerie e opere sotterranee: progettazione, metodi di scavo e di
costruzione di gallerie superficiali e profonde; metodi empirici (attraverso
l’impiego di classificazione di ammassi rocciosi) per la scelta del metodo
di costruzione e della tipologia dei sostegni di gallerie profonde; soluzioni
analitiche per il calcolo dello stato di tensione e di deformazione nell’
intorno di vuoti sotterranei; metodo della curva caratteristica e suo
impiego per la progettazione dei sostegni – rinforzi necessari alle
condizioni di sicurezza; misure e sistemi di monitoraggio in corso d’opera
; metodi numerici agli elementi distinti e agli elementi finiti per la
progettazione di gallerie e grandi vuoti sotterranei.
Programma esteso
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Bibliografia
J.A. Hudson, J.P. Harrison – Engineering Rock Mechanics: an introduction
to the principles – Pergamon. – disponibile in Biblioteca politecnica di
Ingegneria e Architettura.
B. H. G. Brady, E. T. Brown - Rock mechanics for underground mining -
Chapman & Hall – London 1993. – disponibile in Biblioteca politecnica di
Ingegneria e Architettura.
M. Barla – Elementi di Meccanica e Ingegneria delle Rocce - Celid
Metodi didattici
Lezioni frontali, esercitazioni numeriche in gruppi
Modalità verifica apprendimento
Prova orale comprendente domande su argomenti di teoria e domande
sulle esercitazioni. Le domande verificano conoscenza, comprensione e
la capacità di applicarle nonché la proprietà di espressione.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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