Appunti del corso di Geotecnica 1

Spinta delle terre su una parete strutture di sostegno

Le opere di sostegno comprendono vari tipi di muri e strutture a parete verticale che interagiscono con il terreno scambiando in prevalenza sforzi orizzontali.

I principali tipi di strutture di sostegno

• Muri a gravità in muratura e in cls: è fondamentale il peso proprio del muro
• Muri a mensola in cls armato: contribuisce alla stabilità anche il peso proprio del rinterro dietro al muro
• Strutture composite; ad esempio, terra rinforzata, gabbioni
• Paratie in acciaio e in cls armato: pareti sottili eventualmente sostenute anche da ancoraggio puntoni

• Muro a gravità
• Muri a mensola
• Strutture composite
• Paratie

Spinta delle terre

La determinazione della spinta esercitata dal terreno su un’opera di sostegno è un problema che viene affrontato utilizzando due teorie opportunamente modificate e integrate alla luce del principio delle tensioni efficaci: la teoria di Rankine (1857), la teoria di Coulomb (1776).

Superficie di rottura piana

• Teoria di Rankine (1857) o teoria del masso illimitato
• Teoria di Coulomb (1776) o teoria del cuneo di massima spinta

Teoria di Rankine

Teoria di Rankine (Spinta attiva)

Teoria di Rankine (Spinta passiva)

I coefficienti di spinta attiva, K_A, e passiva, K_P, rappresentano i valori limite, rispettivamente inferiore e superiore, del rapporto tra le tensioni efficaci orizzontale e verticale.

Il valore del coefficiente di spinta a riposo, K₀, è compreso tra il valore di K_A e quello di K_P.

K_A < K₀ < K_P.

Spinta delle terre: teoria di Rankine, incidenza della coesione

• Terreno coesivo (argille, limi)
• Terreno omogeneo (γ costante con la profondità)
• Terreno asciutto (o sopra falda)
• Piano campagna orizzontale

• Spinta attiva
• Spinta passiva

Spinta delle terre: teoria di Rankine, condizioni non drenate

Stati tensionali limite attivo e passivo per un terreno coesivo in condizioni non drenate.

Spinta delle terre: stati tensionali nel terreno

Spinta attiva:

Corrisponde al valore massimo dell’azione che le terre dietro alla parete esercitano sul muro.

Spinta minima che bisogna applicare al muro affinché non avvenga il collasso.

Spinta passiva:

La spinta massima che il terreno è in grado di sopportare.

È la reazione massima che il terreno esercita su una parete che tende a spingere l’ammasso.

Teoria di Coulomb

Il problema della determinazione della spinta esercitata dal terreno su un’opera di sostegno era stato affrontato dall’ingegnere francese Coulomb co