3. Prove di laboratorio

PARTE 3: PROVE DI LABORATORIO

Determinano i parametri dei modelli che vogliamo usare per risolvere i nostri problemi e determinare la tipologia di terreno.

VANTAGGI:

• Cₐₖ ben definite
• controllo percorso di carico
• controllo condizioni di drenaggio

LIMTI:

• volumi rappresentativi modesti
• difficolta campionamento indist.
• costi alti e tempi lunghi

FINALITA GEOTECNICHE:

• ricostruzione stratigrafico
• regime idraulico del terreno
• proprietà idrauliche/meccaniche dei terreni di fondazione

CAMPIONAMENTO INDISTURBATO: è possibile solo per terreni GF e U

OPERAZIONE NON BANATA è si riduce lo stato di tensione totale poiché sul tavolo di laboratorio G’=0. Poiché G’=G+U aff.ondo è G-0 → U→0 cosa possibile solo se i fori del terreno sono abbastanza piccoli da evitare capillarità. Pertanto non ci formano i menischi: quindi la STRUTTURA SI PERDE e le prove si fanno in situ.¹

PROVE MECCANICHE IN LABORATORIO

(Quando si deforma il materiale) Modulo di reclino → COMPRIMIBILITA (elastico)

(Quando si rompe il materiale) Modulo al perfetto → RESISTENZA

• COMPR. EDOMETRICA:
• COMPR. ISOTROPA:
• TAGLIO DIRETTO (quasistatico):
• PROVA TRIASSIALE (quasistatico):

EC=0

Misuro ΔV

AUMENTA SOLO LA COMPRESSIONE

ISOTROPA: cerchi torna verso sinistra

AUMENTA SIA LA COMPRESSIONE

ISOTROPA e quella deviatorica

a finO A ROTTURA

PROVE DI COMPRRESSIBILITÀ

• compressione edometrica

L'obiettivo è riprodurre nel provino uno stato tensionale simile a quello idrostatico in cui nascono tensioni orizzontali legate a quelle verticali.

Edometro: misura il possibile innalzamento della testa di carico e il voluto abbassamento.

Se applico un carico Fa misurando direttamente tramite micrometro sq, ovvero l’abbassamento, determinando σ'z = Fa/A

Deformazione

εv = εa + 2εr

εr = 0

εv = εa

la deforma assiale si determina misurando lo spostamento relativo che borda il provino.

Stato di Sforzo

• σ'z = Fa/Ap

σ'h = Kσ'z Ko: σ'2.0

In seguito all'applicazione del carico c'è un abbassamento (def assiale) che comporterà una deformazione e una variazione del volume dei vuoti, portando i granuli incompressi.

Il processo di consolidamento non è immediato:

t=0, l’incremento di tensione lo prende l'acqua —> Δσ'b2 = Δu

Δσ'bi = 0 —> T=ooo

le Δu si sono dissipate quindi Δσ'bi = Δσ'2 = Δσ'z = Fa/A Δεr=0

Il carico non è esercitato subito sullo ss., quindi si fanno prove per incrementare il carico.

Il carico assiale viene incrementato seguendo una progressione geometrica ΔT = T

ed è mantenuto costante per un tempo sufficiente a far terminare i fenomeni idnolici connessi alla sua applicabilità.

Incremental Loading

Il carico è incrementato del doppio ogni 24h poiché non man mano che il provino si abbassa, diventa meno comprimibile quindi aumenta la forza per farlo per avere effetti visibili

Fase di Carico

Per materiali normalmente consolidati → σ_h<σ_v | K_o≤1 K_o=cost

Per materiali sovraconsolidati → K_o cresce e tende a 1

In assenza di attrito, non avrei avuto τ → → K_o=1

Per materiali N.C. Jaqui ha trovato sperimentalmente che K_o dipende dall'angolo di attrito → K_o=1-Sen(φ)

Fase di Scarico

• Le forze di taglio si invertono
• Le σ_v si riducono molto mentre le σ_h si riducono di poco e possono diventare >σ_v

F_h>F_v → K può diventare >1

Se ipotizzo un comportamento elastico del terreno K_o=v'/(1-v')

per v'=0 → K_o=0 → non ho tens. orizzontali

per v'=0,5 → K_o=1

Dato che 0<v<0,5 → 0<K_o≤1

COMPORTAMENTO TERRENI A G.T.

⏋ G.G. SCIOLTI

ARIGLIA NORMALMENTE CONSOLIDATA

c' _tanφ = σ' _f tg φ[ˀ]

e

e' _Vol V_e

σ'₃

σ'₂

σ'₁

Note minime durante le prove di rottura in apparato

o commento

(e prove su 3 o più provini)

Anche in questo caso faccio 3 prove e nello stesso modo nel piano di Mohr i punti sono più o meno allineati lungo una retta passante per l'origine. Anche in questo caso l'unico parametro che descrive la resistenza è φ' che dipende solo dall' ATTRITO INTRAGRANULARE e dalla MODIFICAZION STRUTTURALI (legate all' attività superficiale). Nonostante sia una prova a taglio diretto, ho variazione di volume. Nel T.G.N l'acqua si muove lentament, quindi la prova deve durare lentamente (24h). per consentire all'H₂O di uscire liberamente rimanendo in equilibrio Bisogna mantenere la C.D. per evitare sovrappressioni. (Δu non sono MISURABILI) I grafici presentano tutti el^c perché applicando N e T (tensioni totali) con ciclost si possono ricavare le tensioni efficaci.

1. VARIAZIONE DEL DEVIATORE

Y_1 Y_2 Y_3

queste vett sono deviatore y isotropo non verticale e esterne

2. PIANO DEI PERCORSI DI CAR

percorsi attorico

(prop. elle isolamento alla p e p_i)

luce proficua compr. isoT.

3. VARIAZ. DI VOLUME

1

2

3

es_to

dev. isostatico (4 forma)

p isotropo (4V)

lega (re con entrambe i) cond crit.

do_Es esistenziale

4. PIANO DI COMPR. (\Delta)

LnC

LV livelli e cd. esaurim.

leggi per p i Salcolec

1. Durante un grafico E-p, in cui ^t tensione e _d deformazione fino a rottura (ciorro lenente) La pendenza delle rette è il MODULO di YOUNG (rigidizza). Il comportamento è ^{anelastico, sacrificano profiti non torno indietro} (impongo una def. sesuale che cresce fino ad arrivare a un punto (rottura) in cui:

2. Al contrario della prova a reagio indreto, qui aumento la p.c. più comprima scaropramende è più difficile far scorrere i granuli. Le condizioni a rottura nel plano. Sono date da 3 punti allineati lungo una retta passante per l'origine: il criterio è attritivo la qu ha eup: e=mpp (tip