Appunti geotecnica parte 3

Prova di taglio diretto (13)

Criterio di resistenza dei terreni in tensioni efficaci

Il terreno si rompe per scorrimento delle particelle, la resistenza del terreno è una resistenza a taglio.

Il criterio di resistenza che si utilizza quasi sempre in Meccanica delle Terre, in termini di tensioni efficaci, è quello di Mohr-Coulomb.

Avviene la rottura quando lungo una giacitura si raggiunge tale valore.

Con: c’ = intercetta coesiva in tensioni efficaci (o coesione efficace) φ’ = angolo di resistenza a taglio (o di attrito) in tensioni efficaci.

Come si determinano i parametri c’ e φ’?

Tecniche sperimentali di laboratorio per determinare parametri di resistenza dei terreni

Per determinare i parametri di resistenza del terreno in laboratorio si possono utilizzare:

• Apparecchio di Taglio Diretto
• Cella triassiale

In questa lezione trattiamo dell’Apparecchio di Taglio Diretto.

Apparecchio di taglio diretto

Questa apparecchiatura è finalizzata alla misura diretta della tensione tangenziale limite ponendola in relazione alla tensione normale efficace agente su quella medesima giacitura.

L’apparecchio di taglio diretto è una scatola metallica di forma genericamente parallelepipeda aperta, divisa, lungo il lato minore, in due semiscatole uguali.

In essa viene alloggiato il provino e in pianta la scatola è quadrata con lato tipicamente fra 6 e 40cm.

Tale scatola viene inserita in un contenitore con dell’acqua distillata.

Sulle basi vengono disposte delle piastre forate e nervate che bloccano il provino nella sua posizione; queste sono delimitate a loro volta da piastre porose per impedire la fuoriuscita di terreno e facilitare il drenaggio.

Esecuzione della prova di taglio diretto

Si prelevano tre provini prismatici prelevati dallo stesso campione.

Su ognuno di essi si esegue una prova di Taglio Diretto, che consiste in due fasi:

1. Applicazione della tensione normale (e attesa della consolidazione), con misura degli accorciamenti dei provini (in questa fase somiglia a prova edometrica).
2. Applicazione di uno scorrimento relativo tra le due semiscatole (con velocità tale da interpretare la prova in CD) e misura di forza di taglio necessaria e degli scorrimenti relativi.

Prova di taglio diretto (13)

Criterio di resistenza dei terreni in tensioni efficaci

Il terreno si rompe per scorrimento delle particelle, la resistenza del terreno è una resistenza a taglio.

Il criterio di resistenza che si utilizza quasi sempre in Meccanica delle Terre, in termini di tensioni efficaci, è quello di Mohr-Coulomb.

Avviene la rottura quando lungo una giacitura si raggiunge tale valore.

Con: c’ = intercetta coesiva in tensioni efficaci (o coesione efficace) φ’ = angolo di resistenza a taglio (o di attrito) in tensioni efficaci.

Come si determinano i parametri c’ e φ’?

Tecniche sperimentali di laboratorio per determinare parametri di resistenza dei terreni

Per determinare i parametri di resistenza del terreno in laboratorio si possono utilizzare:

• Apparecchio di Taglio Diretto
• Cella triassiale

In questa lezione trattiamo dell’Apparecchio di Taglio Diretto.

Apparecchio di taglio diretto

Questa apparecchiatura è finalizzata alla misura diretta della tensione tangenziale limite ponendola in relazione alla tensione normale efficace agente su quella medesima giacitura.

L'apparecchio di taglio diretto è una scatola metallica di forma genericamente parallelepipeda aperta, divisa, lungo il lato minore, in due semiscatole uguali.

In essa viene alloggiato il provino e in pianta la scatola è quadrata con lato tipicamente fra 6 e 40cm.

Tale scatola viene inserita in un contenitore con dell'acqua distillata.

Sulle basi vengono disposte delle piastre forate e nervate che bloccano il provino nella sua posizione; queste sono delimitate a loro volta da piastre porose per impedire la fuoriuscita di terreno e facilitare il drenaggio.

Esecuzione della prova di taglio diretto

Si prelevano tre provini prismatici prelevati dallo stesso campione.

Su ognuno di essi si esegue una prova di Taglio Diretto, che consiste in due fasi:

1. Applicazione della tensione normale (e attesa della consolidazione), con misura degli accorciamenti dei provini (in questa fase somiglia a prova edometrica).
2. Applicazione di uno scorrimento relativo tra le due semiscatole (con velocità tale da interpretare la prova in CD) e misura di forza di taglio necessaria e degli scorrimenti relativi.

Le tensioni normali sono differenti nelle tre prove.

La prova è generalmente condotta a deformazioni controllate tramite un pistone che aziona lo sforzo di taglio, il quale spinge la scatola lungo due binari paralleli orizzontali sui quali sono disposti dei cuscinetti per ridurre l’attrito.

La semiscatola superiore è bloccata tramite un dinamometro nella stessa direzione dello sforzo di taglio.

Dunque la semiscatola inferiore avanza mentre quella superiore resta bloccata.

Sforzi normali e tangenziali su superficie di rottura

L'area corrente di contatto lungo la superficie di scorrimento è: