GEOTECNICA

PROGRAMMA DELL’INSEGNAMENTO

Identificazione e classificazione dei terreni (0,5 CFU). Genesi dei terreni. Struttura dei terreni argillosi e granulari. Relazioni di fase. Prove di classificazione: granulometria, aerometria e limiti di Atterberg. Sistemi di classificazione: MIT, USCS, CNR-UNI 10006.

Principio degli sforzi efficaci e variabili di stato (0,5 CFU). Presenza dell'acqua, pressioni interstiziali. Pressioni totali ed efficaci, principio degli sforzi efficaci. Tensioni geostatiche. Storia dello stato tensionale: terreni normalconsolidati e sovraconsolidati. Coefficiente di spinta orizzontale a riposo, aging. Fenomeni di capillarità. Rappresentazione degli stati tensionali, cerchi di Mohr, percorsi delle sollecitazioni.

Modellazione del terreno come continuo (0,5 CFU). Il modello elastico. Moduli di Young in condizioni drenate e non drenate, moduli di deformazione al taglio, coefficienti di Poisson, moduli di deformabilità volumetrica. Applicazione della teoria dell'elasticità al calcolo delle tensioni indotte dai carichi di superficie, la soluzione di Boussinesq, estensione alle aree di carico generiche. Cenni sui Modelli elasto-plastici.

L’acqua nel terreno: permeabilità e moti di filtrazione in regime stazionario (1 CFU). Coefficiente di permeabilità, legge di Darcy. Condizioni di equilibrio in presenza di moti di filtrazione. Gradiente idraulico critico. Il fenomeno del sifonamento. Determinazione sperimentale della permeabilità: modelli teorici, prove di laboratorio, prove di emungimento in sito. Permeabilità equivalente di terreni stratificati.

Equazione generale della filtrazione. Stabilità idraulica degli scavi. Moti di filtrazione in regime stazionario. Reti di flusso. Pressioni idrodinamiche, portate di filtrazione.

Moti di filtrazione in regime transitorio (1 CFU). Teoria della consolidazione monodimensionale di Terzaghi (1925). Prove edometriche: apparecchio edometrico, modalità esecutive delle prove, determinazione della pressione di pre-consolidazione. Determinazione dei parametri di deformabilità in condizioni monodimensionali, determinazione dei coefficienti di consolidazione primaria e secondaria, influenza del disturbo dei campioni. Calcolo dei cedimenti in condizioni edometriche.

Caratteristiche di resistenza al taglio dei terreni e determinazione dei parametri di resistenza mediante prove di laboratorio (1.5 CFU). Rottura dei terreni in condizioni drenate e non drenate. Criteri di rottura di Mohr-Coulomb e di Tresca. Parametri di resistenza al taglio drenati e non drenati, la resistenza al taglio di picco e residua. L'influenza dei parametri fisici sulle caratteristiche di resistenza al taglio. La dipendenza dallo stato tensionale e dalla storia dello stato tensionale. Prove per la determinazione della resistenza al taglio: prove di taglio diretto, prove triassiali drenate e non drenate. La teoria della dilatanza di Rowe (1962). Il concetto di stato critico. L’inviluppo curvo di rottura: gli approcci di Baligh (1975) e di Bolton (1984).

Effetti del percorso delle sollecitazioni, della storia tensionale, e delle condizioni di deformazione. Prove triassiali drenate e non drenate con differenti tipi di consolidazione e differenti percorsi di sollecitazione. Scelta dei parametri di resistenza al taglio nelle analisi di stabilità.

Caratteristiche di deformabilità dei terreni (0.5 CFU). Non linearità della curva sforzi-deformazioni, il modello iperbolico. Determinazione dei moduli di deformazione dalle prove triassiali e da prove in sito. Influenza dei parametri fisici del terreno, dello stato tensionale e dalla storia dello stato tensionale.

Spinta delle terre e muri di sostegno (1 CFU). Concetto di equilibrio limite attivo e passivo. Coefficienti di spinta attiva e passiva in condizioni drenate e non drenate. Tipologie dei muri di sostegno. Calcolo delle spinte sui muri in condizioni di breve e lungo termine. Il metodo di Coulomb (1773) e quello di Rankine (1857). Spinte dovute al l'acqua, Spinte dovute ai sovraccarichi. Influenza dell'attrito muro-terreno sui valori di spinta attiva e di spinta passiva. Effetto della inclinazione del piano di. Campagna. Influenza del regime degli spostamenti. Presenza della coesione, altezza critica di una parete verticale. Verifiche relative ai muri di sostegno in condizione statiche ed in condizioni sismiche.

Cedimenti delle fondazioni superficiali (1.25 CFU). Cedimenti assoluti e differenziali. Cedimenti ammissibili per differenti tipi di strutture. Cedimenti immediati e differiti: cedimenti di consolidazione primaria e secondaria. Determinazione del cedimento di consolidazione primaria, del cedimento edometrico, l'approccio di Skempton-Bjerrum (1957) e di Leonards (1976). Determinazione del cedimento di consolidazione secondaria. Calcolo del cedimento immediato con la teoria dell'elasticità. La presenza di terreni eterogenei. L'influenza dell'approfondimento del piano di posa e della rigidezza della fondazione. I metodi empirici di Burland e Burbidge (1984) di Schmertmann et al. (1978) per il calcolo dei cedimenti su terreni non coesivi.

Capacità portante delle fondazioni superficiali (1.25 CFU). Analisi di stabilità in condizione di esercizio ed allo stato limite ultimo. Capacità portante delle fondazioni superficiali. Meccanismi di rottura del terreno al di sotto delle fondazioni superficiali. Capacità portante in condizioni drenate e non drenate. L’approccio di Prandtl (1921) e Terzaghi (1943) e la formula generale di Brinch-Hansen (1970). L'influenza della falda. Il caso dei terreni non coesivi. Le verifiche di capacità portante; determinazione dei carico ammissibile.

Ultimo aggiornamento: 28-11-2023

Materiale didattico fornito dal docente.

Riccardo Berardi. Fondamenti di Geotecnica. CittàStudi Edizioni

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

Il corso si propone di fornire all’allievo le conoscenze di base inerenti alla geotecnica. In particolare, verranno acquisite le seguenti conoscenze. Conoscenza del principio degli sforzi efficaci. Conoscenza dei moti di filtrazione in regime stazionario e transitorio. Conoscenza della resistenza al taglio e delle caratteristiche di deformabilità delle terre. Conoscenza della spinta delle terre. Conoscenza dei cedimenti e della capacità portante delle fondazioni superficiali.

Al termine del corso gli studenti saranno in grado di interpretare i risultati delle prove di laboratorio, di definire un modello geotecnico di sottosuolo, di risolvere semplici problemi di ingegneria geotecnica come il calcolo dei cedimenti e della capacità portante delle fondazioni superficiali e il dimensionamento dei muri di sostegno.

Il raggiungimento delle suddette capacità sarà perseguito tramite lezioni frontali, consultazione di libri di testo e/o pubblicazioni scientifiche specifiche, svolgimento di esercitazioni di laboratorio e progettuali, studio individuale degli argomenti affrontati durante il corso.

Lo studente sarà in grado di approfondire con un alto grado di autonomia le tematiche oggetto di studio a scopo professionale e di ricerca.

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

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Nessuno

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

lezioni frontali, svolgimento di esercitazioni di laboratorio e progettuali, studio individuale degli argomenti affrontati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

nicola.moraci@unirc.it

ricevimento: venerdì 17-18

Ultimo aggiornamento: 28-11-2023

La prova d'esame consiste in una prova orale ovvero in un colloquio volto ad accertare le conoscenze acquisite dall’allievo sulle tematiche oggetto del corso, l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento e l'abilità comunicativa. L'esito dell’esame risulterà da una media dei voti assegnati su ciascuna domanda posta allo studente. Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:

30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;

20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;

Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023