Dipartimento di Ingegneria Civile, dell'Energia, dell'Ambiente e dei Materiali - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Modulo: GEOTECNICA AMBIENTALE

Corso

Ingegneria Civile

Curriculum

GEOTECNICA PER LO SVILUPPO E LA SICUREZZA DEL TERRITORIO

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2021/2022

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ICAR/07

Anno

Secondo anno

Unità temporale

Primo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

NICOLA MORACI

Obiettivi

Il primo modulo si prefigge di fornire le competenze geotecniche di base necessarie per supportare la progettazione delle discariche controllate e degli interventi di messa in sicurezza e bonifica di siti contaminati. In tale ambito il corso si propone di fornire all’allievo le conoscenze relative alla normativa ambientale, con riferimento alle discariche controllate e alla bonifica di siti contaminati, agli elementi costruttivi di una discarica controllata; alla caratterizzazione in situ e in laboratorio dei materiali utilizzati in discarica e ai metodi di caratterizzazione, bonifica e messa in sicurezza dei siti contaminati.
Al termine del primo modulo del corso gli studenti saranno in grado di effettuare scelte progettuali in accordo alla normativa ambientale vigente, di selezionare i materiali più idonei per la realizzazione di discariche controllate, di programmare e interpretare prove di laboratorio e indagini in situ utili alla progettazione delle discariche, di predisporre un piano di indagini per la caratterizzazione di un sito contaminato, di selezionare l’intervento di bonifica o messa in sicurezza più idoneo in base alle caratteristiche del sito e della contaminazione.
Gli studenti saranno in grado di utilizzare le conoscenze acquisite al fine di risolvere problemi geotecnici di media difficoltà per far fronte ai problemi di tutela dell’ambiente e di protezione del territorio. Le competenze acquisite potranno essere utilizzate sia in contesti professionali sia nell’ambito della ricerca.
L’allievo sarà in grado di tenersi aggiornato e di integrare le proprie conoscenze, anche a livello internazionale, sulle tematiche ambientali, con riferimento al primo modulo e sulla progettazione di opere geotecniche con geosintetici, con riferimento al secondo modulo.
Lo studente sarà in grado di comunicare in forma orale gli argomenti affrontati durante il corso. In particolare con riferimento al primo modulo, lo studente sarà in grado di schematizzare i principali elementi progettuali delle discariche controllate e degli interventi di messa in sicurezza e bonifica di siti contaminati, di interpretare relazioni tecniche e testi normativi. Con riferimento al secondo modulo del corso, lo studente sarà in grado di eseguire i calcoli per il dimensionamento dei materiali sintetici nell’ambito di diverse opere geotecniche.
Lo studente sarà in grado di approfondire in autonomia le tematiche oggetto di studio.

English version
The first module aims to provide the basic geotechnical skills necessary to support the design of controlled landfills and containment or remediation systems of contaminated sites. In this context, the course aims to provide the student with knowledge relating to environmental regulation, with reference to controlled landfills and remediation of contaminated sites, to the essential elements of a landfill; to the in situ and laboratory characterization of the materials used in landfills and to the methods of characterization, remediation and containment of contaminated sites.
At the end of the first module of the course students will be able to make design choices in accordance with current environmental regulation, to select the most suitable materials for the construction of controlled landfills, to plan and interpret laboratory tests and in situ investigations useful for landfill design, to prepare an investigation plan for the characterization of a contaminated site, to select the most suitable remediation technology or safety measure based on the characteristics of site and contamination. Students will be able to use the knowledge acquired in order to solve geotechnical problems of medium difficulty to cope with problems of environmental protection and defense of the territory. The skills acquired can be used both in professional and in research contexts.
The student will be able to update and integrate their knowledge, even at an international level, on environmental issues, with reference to the first module, and on the design of geotechnical works with geosynthetics, with reference to the second module.
The student will be able to communicate in oral form the topics of the course. In particular, with reference to the first module, the student will be able to schematize the main design elements of the controlled landfills, the safety measures and remediation technologies of contaminated sites and to interpret technical reports and regulatory texts. With reference to the second module, the student will be able to perform calculations for the design of synthetic materials in the context of various geotechnical works.
The student will be able to independently deepen the topics under study.

Modalità di valutazione
L’esame consiste in una prova orale durante la quale si provvederà ad accertare le conoscenze acquisite dall’allievo sulle tematiche oggetto dei due moduli 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

Programma

Geotecnica ambientale
Aspetti normativi (0,5 CFU). D.L. 152 /2006 D.M. N.36 del 121/2020
Costipamento (0,5 CFU). Costipamento in laboratorio. Effetti del costipamento sui terreni coesivi. Costipamento in sito. Controllo del costipamento.
Determinazione della permeabilità delle terre in sito ed in laboratorio (1,0 CFU). Determinazione della permeabilità mediante prove di laboratorio. Prove di compatibilità in presenza di filtrazione di fluidi inquinati. Determinazione della permeabilità mediante prove in sito.
Discariche controllate: aspetti geotecnici (2,0 CFU). Scelta del sito, caratterizzazione geotecnica. Elementi essenziali di una discarica controllata. Sistemi barriera (di rivestimento). Sistemi di raccolta e rimozione del percolato. Sistemi di copertura. Sistemi di captazione dei biogas. Comportamento meccanico dei rifiuti solidi urbani. Stabilità delle discariche. Sistemi di controllo e di monitoraggio. Geosintetici utilizzati nella realizzazione di discariche controllate.
Bonifica e messa in sicurezza di siti contaminati: aspetti geotecnici. (2,0 CFU). Aspetti generali e normativi. Tipi di inquinanti. Propagazione degli inquinanti nei terreni: convezione, dispersione, diffusione, adsorbimento. Aspetti teorici e sperimentali. Piano di caratterizzazione. Concetto di bonifica e messa in sicurezza. Criteri per la scelta della tecnica di bonifica da utilizzare in relazione al tipo di inquinamento del sito. Trattamenti off site. Trattamenti on site. Trattamenti in sito. Messa in sicurezza. Sistemi di isolamento: superficiali, perimetrali di fondo.

Opere geotecniche sostenibili
Tipi di geosintetici e materie prime utilizzate per la produzione (0.5 CFU). Geotessili tessuti e nontessuti. Geogriglie estruse, tessute e a nastri saldati. Biotessili e Biostuoie. Geostuoie. Geocelle. Georeti. Geomembrane. Geocompositi bentonitici. Geocompositi drenanti. Geocompositi con altre funzioni. Polimeri sintetici. Fibre naturali.
Funzioni dei geosintetici nelle opere di ingegneria civile e ambientale (0.5 CFU). Funzione di filtrazione. Funzione di drenaggio. Funzione di barriera ai fluidi. Funzione di protezione dall’erosione superficiale. Funzione di rinforzo e stabilizzazione. Funzione di protezione meccanica. Funzione di separazione. Esempi di applicazioni dei geosintetici con differenti funzioni.
Caratterizzazione dei geosintetici ai fini progettuali (2.0 CFU). Proprietà fisiche e metodi di prova per la determinazione delle stesse. Proprietà meccaniche e metodi di prova per la determinazione delle stesse. Proprietà idrauliche e metodi di prova per la determinazione delle stesse. Metodi di prova per la determinazione dei parametri di interazione terreno geosintetico. Caratteristiche di durabilità dei geosintetici e metodi di prova per la loro determinazione.
Progettazione sostenibile con i geosintetici (3.0 CFU). Principi di progettazione di geosintetici con funzione di filtrazione e/o di drenaggio ed esempi di applicazione. Principi di progettazione di geosintetici con funzione di rinforzo e stabilizzazione ed esempi di applicazione. Principi di progettazione di geosintetici con funzione di protezione meccanica e di protezione dall’erosione superficiale ed esempi di applicazione. Principi di progettazione di geosintetici con funzione di barriera ai fluidi ed esempi di applicazione. Benefici economici e ambientali dell’impiego dei geosintetici nelle opere di ingegneria civile e ambientale.

English version

Environmental geotechnics
Italian environmental regulation (0,5 CFU). D.L. 152/2006 and D.L. N.121/2020.
Soil compaction (0,5 CFU). Laboratory compaction tests. Effects of compaction on clayey soils. Field compaction tests. Quality control of soils compaction.
Hydraulic conductivity testing methods (1,0 CFU). Determination of hydraulic conductivity through laboratory and in situ tests. Hydraulic conductivity compatibility testing of soils with contaminated solutions.
Landfills: geotechnical aspects (2,0 CFU). Site selection. Geotechnical investigations. Landfill elements. Liners materials. Leachate collection systems. Landfill covers. Gas venting systems. Mechanical behaviour of municipal solid wastes. Landfill stability. Control and monitoring systems of a landfill. Use of geosyntetics in landfill construction.
Remediation of contaminated sites (2,0 CFU). General and regulative aspects. Types of contaminants. Transport processes in saturated soils: advection, diffusion and dispersion. Soil characterization. Soil and groundwater sampling. Remediation technologies for contaminated soils and groundwater. Ex-situ and in situ remediation technologies. Containment systems.

Sustainable geotechnical works
Types of geosynthetics and raw materials used for production (0.5 CFU). Woven and nonwoven geotextiles. Extruded, woven and bonded geogrids. Biotextiles and Biomats. Geomats. Geocells. Geonets. Geomembranes. Geosynthetics clay liners. Geosynthetics for drainage. Geocomposites with other functions. Synthetic polymers. Natural fibers.
Functions of geosynthetics in civil and environmental engineering works (0.5 CFU). Filtration function. Drainage function. Fluid barrier function. Surface erosion protection function. Reinforcement and stabilization function. Mechanical protection function. Separation function. Examples of applications of geosynthetics with different functions.
Characterization of geosynthetics for design purposes (2.0 CFU). Physical properties and test methods for the determination of the same. Mechanical properties and test methods for the determination of the same. Hydraulic properties and test methods for the determination of the same. Test methods for the determination of the geosynthetic soil interaction parameters. Durability characteristics of geosynthetics and test methods for their determination.
Sustainable design with geosynthetics (3.0 CFU). Design principles of geosynthetics with filtration and/or drainage function and application examples. Design principles of geosynthetics with reinforcement and stabilization function and application examples. Design principles of geosynthetics with function of mechanical protection and protection against surface erosion and application examples. Design principles of geosynthetics with a barrier to fluids and application examples. Economic and environmental benefits of the use of geosynthetics in civil and environmental engineering works.

Testi docente

Dispense messe a disposizione dal docente
D. L. 152/2006; D.L. 121/2020

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Sì

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto