Esercitazione esame di geotecnica

Esercitazione n. 5

Studente: Oliva Luca

La sezione stratigrafica di progetto sia costituita da uno strato di terreno classificabile come limo sabbioso posto su un substrato impermeabile. Si consideri la figura di seguito riportata:

[n = numero lettere nome, c = numero lettere cognome]

H₁ = 0.9(n+c)m

H₂ = (0.1n+0.18c)m

L₁ = (0.25H₁)m

L₂ = 3.5(H₁-H₂)m

L₃ = 0.5(n+c)m

L₄ = (2.5 L₂)m

D = (n+c)m

Per la determinazione dei coefficienti di permeabilità sono state condotte prove di laboratorio, prove in foro di sondaggio e prove di emungimento che hanno restituito, rispettivamente, i valori 1.7 x 10^-6 m/s, 2.6 x 10^-6 m/s, 3.1 x 10^-5 m/s.

1. Si tracci il reticolo idrodinamico con l'utilizzo di codici numerici nei casi A, B, C;
2. Si calcolino la portata filtrante e la distribuzione delle pressioni neutre:
   • Lungo il contorno inferiore AC della traversa
   • A monte ed a valle del taglione

strato impermeabile

Esercitazione n. 5

Studente: Oliva Luca

La sezione stratigrafica di progetto sia costituita da uno strato di terreno classificabile come limo sabbioso posto su un substrato impermeabile. Si consideri la figura di seguito riportata:

[n = numero lettere nome, c = numero lettere cognome]

H₁ = 0,9(n+c)m

H₂ = (0,1n+0,18c)m

L₁ = (0,25H₁)m

L₂ = 3,5(H₁-H₂)m

L₃ = 0,5(n+c)m

L₄ = (2,5 L₂)m

D = (n+c)m

Per la determinazione dei coefficienti di permeabilità sono state condotte prove di laboratorio, prove in foro di sondaggio e prove di emungimento che hanno restituito, rispettivamente, i valori 1,7×10^-6 m/s, 2,6×10^-6 m/s, 3,1×10^-5 m/s.

1. Si tracci il reticolo idrodinamico con l’utilizzo di codici numerici nei casi A, B, C;
2. Si calcolino la portata filtrante e la distribuzione delle pressioni neutre:
   • Lungo il contorno inferiore AC della traversa
   • A monte ed a valle del taglione

strato impermeabile

Svolgimento

Il caso in esame è stato studiato e risolto tramite un programma agli elementi finiti (Seep/W della GeoStudio). L'area soggetta al moto di filtrazione, lo strato di limo sabbioso, è stata rappresentata agli elementi finiti suddividendola in regioni opportunamente discretizzate.

La traversa e il taglione sono stati schematizzati come regioni delimitate da superfici impermeabili, ovvero caratterizzate da condizioni di flusso nullo. Stessa condizione viene imposta lungo lo strato su cui poggia il banco interessato dal moto di filtrazione.

Come ulteriore condizione al contorno, si impone il carico idrico a monte e a valle della traversa, rispettivamente pari ad H₁ e H₂. Come coefficiente di permeabilità è stato scelto quello relativo alla prova di emungimento effettuata in sito, essendo più rappresentativo dell’effettiva permeabilità del banco in esame.

Caso I: taglione posto a monte della traversa

Il reticolo idrodinamico a maglie quadre con indicazione della portata filtrante è il seguente:

La portata filtrante così determinata risulta essere pari a 7,7821*10^-5 m³/s.

Di seguito si riportano i valori delle pressioni neutre a monte e a valle del taglione e lungo il lato AC della traversa:

Pressioni neutre a monte

Pressioni neutre a valle

Pressioni neutre lungo AC

Caso II: taglione nella mezzeria della traversa

Il reticolo idrodinamico a maglie quadre con indicazione della portata filtrante è il seguente:

H₁=14,5 m

H₂=2 m

La portata filtrante così determinata risulta essere pari a 8,2197*10^-5 m³/s.

Di seguito si riportano i valori delle pressioni neutre a monte e a valle del taglione e lungo il lato AC della traversa:

Pressioni neutre a monte

Pore-Water Pressure (kPa)

Pressioni neutre a valle

Pore-Water Pressure (kPa)

Pressioni neutre lungo AC

Pore-Water Pressure (kPa)

Caso III: taglione a valle della traversa

Reticolo idrodinamico a maglie quadre con indicazione della portata filtrante

H₁=14,5 m

H₂=2 m

La portata filtrante così determinata risulta essere pari a 7,8963*10^-5 m³/s.

Di seguito si riportano i valori delle pressioni neutre a monte e