Obiettivi formativi
Fornire le conoscenze di base della meccanica delle terre e delle rocce, per poter analizzare e affrontare dal punto di vista quantitativo i più importanti problemi di ingegneria geotecnica.
Prerequisiti
Contenuti dell'insegnamento
Il corso tratta gli aspetti fondamentali della meccanica dei terreni e quelli di base della meccanica delle rocce, indirizzati alle applicazioni ingegneristiche più ricorrenti. In particolare, verranno trattati gli aspetti relativi alla caratterizzazione meccanica dei terreni, alla valutazione della capacità portante dei medesimi ed alla stima dei cedimenti in essi indotti dalle strutture in esercizio. Saranno presi in esame i concetti di discontinuità, di classificazione degli ammassi rocciosi ed i criteri di resistenza comunemente impiegati nella meccanica delle rocce. Verranno inoltre trattati il calcolo delle spinte sulle opere di sostegno rigide e le relative verifiche geotecniche ad esse collegate.
Programma esteso
Geotecnica Parte 1: Identificazione e classificazione dei terreni – caratteristiche strutturali, relazione tra le diverse fasi, limiti di Atterberg, analisi granulometrica, sistemi di classificazione
Principio degli sforzi efficaci e variabili di stato – Terreni saturi e non saturi, storia tensionale del terreno e rappresentazione degli stati tensionali
Meccanica dei solidi – analisi delle tensioni e delle deformazioni, legami costitutivi (teoria dell’elasticità e della plasticità)
Moti di filtrazione in regime stazionario – Legge di Darcy, equazione del moto di filtrazione e soluzione dell’equazione di Laplace
Processi di consolidazione – determinazione della pressione di consolidazione, condizioni edometriche e prova edometrica, teoria della consolidazione monodimensionale, cedimento secondario, comportamento in presenza di dreni
Resistenza al taglio e deformabilità – Condizioni di drenaggio, prove di laboratorio (taglio diretto, prova triassiale), comportamento meccanica dei terreni sabbiosi e dei terreni coesivi, parametri di resistenza al taglio
Indagini in sito – mezzi di indagine e programma, tecniche di perforazione e campionamento, misura delle pressioni neutre, prove penetrometriche, resistenza al taglio, prove di permeabilità
Verifiche di sicurezza – Generalità sulle opere di sostegno, interazione muro-terreno, spinte sulle opere di sostegno, verifiche di stabilità
Meccanica delle Rocce – Part 2: Ammassi rocciosi e Discontinuità. Introduzione. Definizioni. Rilievo geomeccanico. Orientazione discontinuità. Proiezioni sferiche. Rilievo di molte discontinuità. Rappresentazione dei piani. Esercizi. Spaziatura e persistenza. Riempimento. Alterazione. Presenza d’acqua
Legami costituitivi e criteri di resistenza. Criterio di Mohr-Coulomb. Criterio di resistenza di Hoek Brown. GSI. Linearizzazione Hoek-Brown. Resistenza a taglio delle discontinuità. Discontinuità naturale. Rugosità. Criterio di Barton. Criterio di Mohr-Coulomb. Attrito residuo. JRC. JCS. Deformabilità e dilatanza
Classificazione degli ammassi rocciosi. Sistemi di classificazione. Parametri significativi. RMR. RMR base, determinazione. Parametri meccanici. Q System (Barton), determinazione. Coefficienti riduttivi. GSI (Hoek). Correlazioni. Rmi (Palmstrom). Parametri di deformabilità.
Criterio di Hoek-Brown. Applicazione del GSI. Correlazione Hoek e Brown-Mohr Coulomb.
Bibliografia
Renato Lancellotta - "Geotecnica" - Zanichelli, 2° e 3° ed.
Walter Wittke – Rock Mechanics: Theory and Applications with case Histories. Springer-Verlag. Berlin 1990
Metodi didattici
La metodologia didattica consiste in: lezioni frontali ed esercitazioni in aula.
Modalità verifica apprendimento
L'esame si compone di una prova scritta da svolgere nelle date previste e di una prova orale.
La prova scritta sarà caratterizzata dalla risoluzione di uno o due problemi, simili a quelli affrontati durante le esercitazioni del corso e si propone di far applicare allo studente i concetti base per il calcolo dello stato tensionale nel sottosuolo, sia inizialmente sia dopo l’eventuale applicazione di azioni esterne, e delle spinte sulle opera di sostegno. La valutazione della prova scritta influirà per il 50% sul voto finale.
Durante la prova orale verranno posti alcuni quesiti teorici generali in merito alle nozioni di geotecnica, al calcolo della capacità portante e delle spinte sulle opere di sostegno. Potrà eventualmente essere posto qualche quesito o chiarimento in merito allo svolgimento della prova scritta. La discussione è volta ad accertare la raggiunta capacità di applicare le conoscenze trattate durante il corso e questa valutazione costituirà il restante 50% del voto finale. Scopo di questa graduazione analitica della prestazione dello studente è quello di accertare il livello di raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi sopra esposti.
Il risultato della prova orale costituirà il rimanente 50% del voto finale.
Altre informazioni
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
9,13,15
