Appunti di Fondamenti di geotecnica

Resistenza dei terreni

È molto importante comprendere le caratteristiche del terreno per questo in laboratorio si utilizzano campioni di terreno rappresentativi. I campioni sono suddivisi in base al grado di disturbo.

Disturbo

Non disturbato

Volume significativo

Volume di terreno che si trova in peso dell'opera delle fondazioni, che risente delle variazioni di tensai.

Il calore del volume dipende:

• Dal tipo e dalle doti dell'opera
• Dai carichi applicati
• Delle caratteristiche dei terreni coinvolti

In laboratorio è importante controllare la caduta del carico dei campioni di terreno per capire come il terreno reagisce con successo.

Condizioni drenate

Si verifica quando l'acqua può usare liberamente dal campione di terreno. T.2 garones fini hanno particelle molto piccole e spazi minuscoli tra di loro quindi l'acqua si muove lentamente. Per ottenere condizioni drenate bisogna applicare carico lentamente in modo che l'acqua abbia tempo di uscire senza creare variazioni significative di pressione.

Se il carico viene applicato rapidamente la peso dell'acqua tra le particelle può aumentare creando un comportamento del terreno più grande di quanto pensato liberamente. Qui le condizioni drenate si appliaccano.

Parte 9

Resistenza dei terreni

È molto importante comprendere le coerenti caratteristiche del terreno. Per questo in laboratorio si utilizzano campioni di terreno rappresentativi. I campioni sono suddivisi in base al grado di disturbo:

(1) (2) (3) (4) (5) indisturbato, disturbato, disturbati rimaneggiati, dist. laminato.

Volume significativo

Volume di terreno che entra nel peso dell’opera o delle fondazioni che risente delle variazioni di tursioni, es. platea.

Osservazione di tale volume dipende:

• Dal tipo e delle dimensioni dell’opera
• Dei carichi applicati
• Delle caratteristiche dei terreni coinvolti

In laboratorio è importante controllare le condizioni di drenaggio dei campioni di terreno per capire come il terreno reagisce con successivo carico.

Cond. drenate

Si verifica quando l’acqua può uscire liberamente dal campione di terreno. T._2grano fine hanno particelle molto piccole e spazi minuscoli tra di loro quindi l’acqua si muove lentamente. Per ottenere condizioni drenate bisogna applicare il carico lentamente in modo che l’acqua abbia tempo di uscir senza creare variazioni significative di pressione.

Se il carico non è applicato rapidamente le pose dell’acqua tra le particelle può aumentare oltre modo il comportamento del terreno. T._2grano fine hanno particelle più grandi e acqua spazio tra loro permette all’acqua di muoversi liberamente. Qui le condizioni drenate si.

Cond. non drenante

Se l’elemento di terreno è limitato da una cortina impermabile e quindi non è consentito con drenaggio. (Idraulicamente)

Problema applicativo

Utilizzato per valutare come le tensioni all’interno del terreno evolvono a causa delle opere geotecniche.

Studiare le “intrusioni” di come un’opera si deforma sotto carico durante il suo utilizzo.

Metodo per determinare la stabilità di un’opera e il suo collasso.

Questo assume che il materiale non si deforma (rigido) fino al punto di snervamento (eccetto piccoli deformi) senza ulteriore aumento di tensioni.

Modello costitutivo

Modello elastico lineare / isotropo: ritorno alla sua forma originale dopo la applicazione del carico, modello multi-dimensionale.

Evoluzioni

Rigido plastico perfetto.

Modello reologico

Il modello plastico prevede due soglie di sollecitazione oltre le quali il terreno subisce deformazioni permanenti le quali sono indipendenti dalla durata del processo che le ha generate. Prima delle soglie di snervamento: mezzo o corpo plastico -> il terreno si comporta come un mezzo rigido fino al punto di snervamento. Def. nulla.

Metodo elastico-plastico -> il terreno si deforma elasticamente fino a eseguire la soglia di sollecitazione oltre questa soglia si verificano le def. plastiche, che sono permanenti.

Def. positiva = rottura.

Se F_L < F_T no spostamenti.

Se F_L > F_T spost. ∞.

Blocco di paese: Q = μP.

P - f. normale.

Q - f. tangenziale.

Massimo Q = μP.

Quando applichiamo una forza elevazione inizialmente esso non si muove (mezzo rigido in cui non si verificano nessuna def.) finché la forza applicata non supera la soglia di attrito statico. Così la massa inizia a muoversi (si verifica def.) e si verifica lo spostamento con morfigrafico.

Q ≠ 0 attritivo-coesivo.

Q = 0 fenomeno attritivo.

Le argille hanno forze laterali e vengono attraccate (coes.) non da forze attritive ma di tipo elettrico. Le sabbie non fornite di gravi, ricordano quelle di sopra e scorreranno su quelle di sotto, ottengono un comportamento attritativo perché devono “scavalcare”.

Inviluppo di rottura

L'inviluppo di rottura è dato da:

Se la curva è concave si scrive Q = Q_o + μ_p·f(P) (è un inviluppo di consistenza).

Se Q = Q_o.

Q = forza tangenziale.

Q_o = intercetta.

f(P) = funzione della forza normale.

Criterio di Mohr-Coulomb-Terzaghi

z_f = c' + h' · tan φ;' → cosiddetto diz.

φ;' = tensioni tangenziali a rottura = coeff. poliut. critici.

φ;' = angolo di attrito efficace.

Solo attrattivi.

Grezze fragili consolidato → sara oppure a sforzi triaxiali compressivi, pressioni e prove critiche (σ₁ attuale, c, c₂ max).

Per h'/h = 0 τ_f = 0.

z_φ = c' + 2h' · tan φ;'.

c' = cosione intercetta efficace. φ;' = angolo di attrito efficace.

È possibile esprimere il criterio di Coulomb, criterio di resistenza, attraversi il cerchio di Mohr.

1) 2) 3)

Possibili stati tensionali in condizioni di rottura.

Situazione prima di sgusciato fisico.

Verifica la torsione.

Cerchio di Mohr avvolge fasciato tensionali di una prolessi giuntura quindi non c'è torsione.

Apparecchio di Casagrande e prova di taglio diretto

L'apparecchio consiste in una robusta scatola metallica rotonda quadrata tagliata secondo un piano orizzontale dismetrica in modo che le 2 metà semi-sfatte possano scorrere su una superficie olfatto in direzione orizzontale ↔. In questo modo sottuole tensuonde viene sollecitato A deriva (un elemento che facilita La contiene) impedisce lo spostamento.

Il taglio avviene in maniera graduale. All'inizio ci serve ripresa perciò le particelle di frittorio non sono ben disposte ma debutta prova zigzagantosi per poter scorrete trapeziniato la rotura questo le particelle scorrano. L'acqua scorre dai provini liberamente.

Forza tensa.

Carico Assets.

Provino di terreno Lt. 0.21x0.6m.

Prova standard di taglio diretto

È una prova drenata Δu = 0.

Criticità: per avere la certezza che la prova sia drenata non è necessario mettere piatti porosi all’estremità del provino ma non deve esser dissipato tutto il movimento di partenza. Al saranno così piccole quando vengono dissipate quindi la sollecitazione di taglio sarà drenato perché (l’inizio dello scorr. non è avvenuto e quella invasiva) μ = _f/_n e i = f _t + c / _n = sono molto piccole e si dissipano velocemente.

Valutare l'angolo di attrito

Mi serve per simulare lo stato tensionato del provino ed una certa profondità e non in superficie. Si possono verificare due criticità:

1. C’è la possibilità di sovrastimare l’angolo di attrito perché l’angolo che tiro via è più resistente di quello che è difficilmente in scelta non è, questo è un problema.
2. L’indice della resistenza del terreno cambia durante la prova (quando scorrono 2 piani), la superficie si riduce e di conseguenza si riduce anche l’attrito.

Grafico: densa, s. scelta, riduzione dei vol.

Per la sabbia densa inizialmente ha una parte negativa (compattazione) perché? Infatti durante la prova è possibile che sia rimasto qualche spazio vuoto e quindi questo causa una riduzione di vol.

Due diversi tipi di rottura

Rammollimento.

Calata brutta della tensione.

Mostra una caduta delle tensioni al raggiungimento di un picco.

Pronovate.

Incrudente.

Sabbodienza.

Non si raggiunge mai un picco definitivo.

Elevata.

Non doppia ma una caduta brusca di taglio duttile.

Fai le prove 3 volte e si fa il grafico (vedo sotto).

Prova edometrica

Edometrica = spostamenti laterali impediti.

Prova a 3 direzioni. Ho tensioni diverse applicate che mi determinano le tensioni in figura.

Compressione isotropa = tutte le tensioni sono uguali.

Perché le prove vengono eseguite in campioni cilindrici e non cubici o in cubo ecc.?

Ci sono aspetti che possiamo spiegare con prove attraverso degli specchi; il materiale non si deforma in modo uniforme, ci può essere esempio di tensioni.

Def. tensionale = def. deformazioni.

Apparecchio triassale

Cella dove c'è il provino, che viene inserito nel manicotto che ha il compito di far uscire l'acqua ma non la terra.

Tempo max dove per impedire le deformazioni laterali.

In modo tale non si possa espandere. Sulle sup inf/sup ci sono piastre che fungono da cappuccio di gomma.

Distruzione sulle sup asciutte; lo sforzo che viene dall'ossidiana su enclisi si verifica il puntamento (fa = idoneità).

Il provino è circondato da meccanici (o altro) che serve ad esercitare le problematiche laterali (no passati).

Sotto abbiamo i talini di drenaggio che è.

Sviluppo di subietto che consente di far avvenire la prova sub aperto → drenata - chiuso → non.

Lateralmente ci sono i traduttori di microscopi.

Sappiamo che F = A (carico) che poi viene incrementato.

Più ciè diverto di pressione dal punto viso assiduo.

Prova triassiale: due fasi

1. Consolidazione (riduzione nucleo vuoto)
2. Naturale

Fase 1

Su tutto il provino si applica uno stato tensionale isotropo essendo tensione radiale e assiale quindi faccio consolidare il provino sotto sempre lo stesso carico Fa isotropo e faccio agire lo sforzo su quando non avviene più credevo di alcuni tipo radiale assiale (_orsm) let che laou = press interstiziale M = lo.

Sia in subilico rispetto la fine della consolazione quando non registrano più deformazioni (attivando una condizione di equilibrio).

Fase 2

Lo sforzo succini e quelli di tortura che presevede in canello del carico FA le pondera di _cern rimano si arresta quando nel caso _orni e si //ero pieni di sottoimeto (si verificano la categoria).

Consoladazione drenata e non

Non drenata = congelato sotto coperta, diminuto il carico e avviene. Lo (non drenata) ubo aperto, dimuto il carico e avviene lo // tanto la casale = lo cresci + Fa/A = G1.

La variazione di presso interstolale e sopraemilo M = lo.

Non drenata = sub-chiuso.

Sub2 fase

Perché si eseguiamo? Se vogliamo realizzare un'operare ci possono essere periodi in cui si verificano condizion non //entate.

_Agelle > bond condizionali e terrisio es|crono secerono non possono non superiore come materiale lo//.

Con il passare del tempo elequnce viene //to e si forma con (lungo _lurmne) condizion _ruente.

Prova W non consolidata e non drenata

Il provino non viene fatto consolidare. Ciò può risultare.

Il rubinetto rimane sempre chiuso, viene eseguita su un solido omogeneo.

Non c'è incremento delle tensioni efficaci né variazioni di volume ma la forma cambia (def. distorsive).

Argilla normal consolidato sovraconsolidato.

Comportamento “armonico”.

Riduzione del volume all'aumentare dello spazio dei vuoti.

Confronto tra sabbia scuola e densa

Non ho incrementi volumetrici maggiori.

C'è bisogno di molta pressione per far ridurre i porosi.

Le curve poi sono ricordano.

Espansione (aumento di volume).

Perché i porosi si diramavano.

Dove sugli altri picchi sono incorociati.

Terreni sabbiosi: alta conducibilità idraulica, flegma, fessure con tempi abbreviato “cotti” e quindi si verifica la prova drenata.

La prova triassiale al rappresenta su un piano di p e q (invariante di tensione) (non cambiano se cambia la giacitura dello sforzo).

p = sforzo deviatorico.

p = sforzo sferico.

1. Fase di compressione isotropa
2. Fase deviatorica

Rappresentando sul piano di Tresca - Coulomb.

ττ.

σ₂ = 0.

σ₃ = σ₁ = σcell.

σ₁ = aσcell (attiva vedi slide p es).

σprod.each = cost.

σami = ami = rappresentare il percorso di carico.

Stress - path (repressito come si arriva da amostato all'att(o)).

Sabbie sciolte e normalmente consolidote non presentano picchi a differenza di quelle dense e sovraconsolidate.

Grafico prove (UU) campione sempre chiuso (con parametri di Matricola almeno da parte 10).

Coesione non drenata

Coesione non drenata c_u = c_u(totale) e non il terreno si comporta come un materiale monofase intercreato.

T_T teos. Totali.

T_E teos. Efficace.

Inviluppo di: c_u, T_E, T_T.

Stasi di roppezprotatori independenti punto.

Resistenza dei terreni

Ad una certa profondità cubetto dove agiscono le tensioni efficate, verticali e orizzontali —› K_o·σ'v una spec. del terreno x coppa di spinta a riposo stuito: “profondità”.

Se si determine lo spinto che episa sul terreno tramite Ron.

Teoria di Rankine

Z_o = ²/₃ 4 calcolo ad una cino profondità quanto vele los spinto.

A condizioni di riposo (Ko) non succedente.

Rankine esamina 2 situazioni limite: feldò che si espande.

Fig. III flastico felretto è compulione.

Espansione che ha un limite fin quando non si rompe il terreno.

Equilibrio limite attivo.

Tensione limite passiva.

Contrazione.

Attrito terra - muro nullo.

3 direzioni lungo le quali si verificano piani di rottura.

Attivo passivo.

Ipotesi ricavate dal cerchio di Mohr applicato ai criteri di resistenza di Mohr Coulomb.

Muro di sost.

Paratia chiodata liberazione sovraccarico espansa _f rido compensata.

K attiva (spinta attiva) = 1 - sin φ;' / 1 + sin φ;'.

K passiva (spinta passiva) = 1 + sin φ;' / 1 - sin φ;'.

K₀ = 1 - sin φ;'.

Posso anche sapere i diagrammi (dell'energia) coesione = 0 attiva, coesione ≠ 0.

z_ac.

H passiva.

Parte di tensione il terreno (il portatale sonootto ocote).

Punto 10

Carico limite

Carico limite - carico max che può sopportare il terreno ed è in funzione del tipo di terreno, di fondazione e della profondità del piano di posa.

Tipologie di fondazioni

Superficiali o dirette → che trasferiscono il carico al terreno attraverso un'azione “puntuale” reparto normale.

Profonde o indirette → micropali o pali di fondazione, dovebbano sia resistere, ssio punta che quala. Caricale generato dall'attrito tra il terreno e l'opera.

Plinto → personalmente, elemento realizzato in un punto di calcestruzzo magro per accogliere espilo in terreno.

Trave rovescia → vera e proprie travi caviotate carli tenuto attraverso una puvino insito di calcestruzzo magro.

Platea → il terreno non ha elemento capaca di appelerui i conichi.

Facciano di boccirono. Impermeabilidade (all'acqua).

È una vero e proprie piastrubro (un uccello spessore).

Scelta del piano di posa

Dove rispettiano alcani criterri:

• Superare lo strato di terreno vegetale (humus, marne).
• Superare lo strato soggetto al gelo, cioè all'abbassamento di temperismo dell'acque che è presente negli interstrizi, secordan dove il contenuto di acque è controllà.

Indica quanto un sistema è in grado di sopportare i carichi applicati rispetto a quelli che causerebbero il collasso.

Fattore di sicurezza limite >3.

N + q₂BL.

Meccanismo di rottura generale

Meccanismo di rottura generale → il terreno si porta lateralmente (per le argille) consistente sempre verticali.

Rottura locale →

Calcolo del carico limite

Formula di determinazione di Terzaghi. Ipotesi.

Formula: c