Elementi di Geologia

MATERIALI PER PAVIMENTAZIONI ESTERNE

PORFIDO ha un elevato carico di rottura e compressione, resiste agli attacchi chimici, agli sbalzi di temperatura e ha un'ottima resistenza all'usura.

PALLADIANA pavimenti in marmo e cemento.

CIOTTOLI tenaci, durevoli, resistenti all'usura, con superficie scabra.

MATERIALI PER MASSICCIATE STRADALI E FERROVIARIE

ROCCE MIGLIORI CALCARI, DOLOMIE, PORFIDO, BASALTO.

ROCCE DA SCARTARE (no ROCCE FRIABILI, EFFUSIVE, METAMORFICHE) graniti, gneiss, arenarie, quarzose, scisti, rocce argillose.

Le rocce devono avere un ottimo POTERE LEGANTE (cementazione naturale), un ALTO PESO SPECIFICO, TENACITÀ, DUREVOLEZZA, RESISTENZA a COMPRESSIONE, GELIVITÀ NULLA, RESISTENZA all'USURA e agli URTI.

MATERIALI PER SCOGLIERE, OPERE MARITTIME

Compatti, impermeabili, resistenti agli urti, all'abrasione e agli agenti chimici (SALSEDINE), elevato peso specifico.

ROCCE EFFUSIVE e METAMORFICHE compatte.

CALCARI compatti, ARENARIE compatte, BASALTI compatti.

MATERIALI PER OPERE FLUVIALI

• Compatti, impermeabili, resistenti agli urti, all'abrasione, agli agenti inquinanti, all'erosione fluviale, durevoli.
• MURI a GABBIONE, ARGINI, DIGHE.

CLASSIFICAZIONE GEOLOGICO - TECNICA DI UNA TERRENO:

• INDICE DI PREPRIETA':
• SINGOLO GRANO
• INSIEME DI GRANI
• INSIEME DI GRANI IN PRESENZA DI ACQUA
• INSIEME DI GRANI IN PRESENZA DI ACQUA E ARIA
• CARATTERISTICHE DEL SINGOLO GRANO:
• NATURA DELLA FASE SOLIDA
• COMPOSIZIONE MINERALOGICA
• DENSITA' SPECIFICA DEL GRANO
• DIMENSIONE DEL GRANO varia da 10 a 10^-3 - 10^-2
• FORMA DEL GRANO
• GRADO DI ARROTONDAMENTO angolare, sub-angolare, sub-arrotondato, arrotondato.
• TESSITURA DELLA SUPERFICIE lucida, opaca / liscia, scabra / striata / smerigliata / incisa / butterata.
• CAPACITA' DI SCAMBIO DEI CATIONI (PARTICELLE ARGILLOSE)
• DENOMINAZIONE DI UN TERRENO SULLA BASE DELLA GRANULOMETRIA:

Frazione

presente con la maggiore PRIMO NOME percentuale. Frazione presente con percentuale tra 25 e SECONDO NOME 50% preceduta dal suffisso CON. Frazione presente con percentuale tra 10 e TERZO NOME 25% preceduta dal suffisso -OSO. Frazione presente con percentuale tra 5 e QUARTO NOME 10% preceduta dal suffisso DEBOLMENTE-OSO.

ANALISI GANULOMETRICA:

Per SETACCIATTURA (o STACCIATURA) a SECCO a ad UMIDO d > 0,075 mm

Per SEDIMENTAZIONE 0,0002 < d < 0,2 mmm

FONDAZIONI

Servono a trasferire i carichi dall'opera al terreno, in modo da diffondere la sollecitazione.

Ci sono vari tipi di fondazione a seconda dell'opera e dell'utilizzo. La scelta del tipo di fondazione viene eseguita sulla base di:

• Entità e distribuzione dei carichi.
• Natura del terreno rilevata mediante:

- INDAGINI PRELIMINARI acquisizione di carte geologiche e osservazione del comportamento di costruzioni già esistenti.

- INDAGINI DI LABORATORIO analisi su campioni di

materiali raccolti sul sito tramite carotaggi. INDAGINI IN SITO prove di carico, ecc. CANALI ARTIFICIALI

Un canale è un ALVEO scavato per far transitare l'acqua a diversi scopi.

Tipi di canali:

• CANALI RIVESTITI
• CANALI SENZA RIVESTIMENTO
• CANALI CONTINENTALI:
• Per ACQUEDOTTI sono rivestiti e ricoperti.
• Di DRENAGGIO
• Per FOGNATURE
• Per NAVIGAZIONE INTERNA le acque devono avere un flusso lento.
• Di DERIVAZIONE, servono per "derivare" acqua fluviale o lacustre:
• IRRIGAZIONE
• BONIFICA
• IDROELETTRICA
• SCOPI INDUSTRIALI
• CANALI MARITTIMI

PROBLEMATICHE GEOLOGICHE:

• Come strade e ferrovie.
• Problema impermeabilizzazione.
• Problema movimento terra.
• CANALI NON RIVESTITI problema pendenza sponde e composizione del terreno.
• CANALI RIVESTITI (con lastre in CLS o miscele bituminose) problema alle pareti, problema movimento suolo e stabilità, impermeabilità.

dell'alveo per il trasporto dell'acqua.

CANALI CONTINENTALI per ACQUEDOTTI necessità dell'isolamento dalle falde superficiali e freatiche (PREVENZIONE INQUINAMENTI).

DIGHE: Opera di SBARRAMENTO valle o fiume per creare una riserva d'acqua per molteplici fini:

• PRODUZIONE ENERGIA
• IRRIGAZIONE
• USO POTABILE
• USO INDUSTRIALE

Opera per REGOLARE le PIENE di un fiume o trattenere i materiali solidi trasportati.

TIPI di dighe:

• DIGHE IN MURATURA:
  • A GRAVITÀ
  • Ad ARCO
  • A SPERONI
• DIGHE A SCOGLIERA
• DIGHE IN TERRA

Dove UBICARE una diga:

1. Studio idrologico di lunga durata.
2. Indicazione di una o più sezioni di sbarramento (MORFOLOGIA).
3. Controllo geologico - tecnico delle soluzioni proposte.

Problemi GEOLOGICO - TECNICI:

• Impermeabilità invaso.
• Stabilità sponde e fianchi.
• Interrimento invaso.
• Scelta sezione di sbarramento (per tenuta idraulica).

• Le acque raccolte non devono “fuggire” in tempo breve.
• TENUTA IDRAULICA.
• Il rilevamento geologico deve precisare natura e caratteristiche idrologiche rocce, loro estensione, potenza e continuità laterale, esistenza falde.
• Presenza terreni impermeabili affioranti non è condizione sufficiente a garantire impermeabilizzazione in profondità.
• Presenza di sinclinali di terreni impermeabili può essere favorevole.
• Presenza di terreni permeabili possibile, ma con falda a livello sempre superiore rispetto all’invaso.

1. Rocce impermeabili non fessurate: condizione ideale.
2. Rocce impermeabili e permeabili per porosità ma con k così piccolo da considerare perdite trascurabili.
3. Parzialmente rocce permeabili.

   però "intrappolate" tra rocce impermeabili. O che salgono oltre la quota di massimo invaso.

   Rocce permeabili per fessurazione o porosità ma con presenza di livello continuo impermeabile su fondo e fianchi.

   CONDIZIONI FAVOREVOLI:

   • ROCCE MASSICCE, non fessurate.
   • Inclinazione verso MONTE (se le rocce sono FESSURATE o STRATIFICATE).

   INTERRIMENTO INVASO

   • I corsi d'acqua trasportano grandi volumi di materiale. La determinazione del trasporto solido rappresenta un punto importante per l'analisi dell'equilibrio idrogeologico di un corso d'acqua, soprattutto al fine di stabilire se l'alveo è in erosione o in sovralluvionamento.
   • Bisogna individuare il PROFILO DI EQUILIBRIO di compensazione, cioè la pendenza adatta a impedire che sovralluvionamento ed erosione si manifestino.
   • I depositi trasportati dai corsi d'acqua si sedimentano nel bacino artificiale, dal quale devono essere eliminati tramite apposite

   canalizzazioni (SGHIAIATORI) e con l'apertura periodica degli scarichi di fondo. Non tutto il materiale può essere eliminato con questi rimedi. Una gran parte rimane sul fondo, da quale deve essere estratto con apposite escavazioni.

   Studio sezione sbarramento per la scelta della struttura:

   • Occorre considerare:
   • SITUAZIONE MORFOLOGICA
   • SITUAZIONE STRATIGRAFICA
   • SITUAZIONE TETTONICA
   • CARATTERISTICHE MECCANICHE TERRENI DI IMPOSTA

   Come affrontare il problema:

   • Indagine geologica di dettaglio su rilievo topografico a grande scala.
   • Prospezioni geofisiche.
   • Indagini geognostiche.
   • Prove in situ.
   • Scavi di pozzi e cunicoli.

   STRADE- RUOLO DEL PROGETTISTA:

   • Scelta del TRACCIATO e definizione del suo ANDAMENTO.
   • Determinazione delle caratteristiche del progetto (forma dei corpi in terra, scarpate e rilevati).
   • Valutazione necessità di MANUFATTI DI DIFESA.
   • Studio delle MOVIMENTAZIONI DI TERRA.
   • Ricerca di luoghi per MATERIALI

   adatti.

   Progettazione esecutiva.

   Stima dei COSTI.

   ASSISTENZA DEL GEOLOGO APPLICATO:

   • SCELTA DEL TRACCIATO IDEALE
   • STUDIO DELLA SEDE STRADALE
   • SCELTA DEI MATERIALI
   • PROBLEMATICHE GEOLOGICHE CONNESSE.

   È di primaria importanza per il progettista e poi per il costruttore conoscere la natura litologica, la struttura, la giacitura e lo stato di alterazione come pure il comportamento delle rocce con le quali ha a che fare.

   Il contributo generale della geologia applicata si può esplicare soprattutto:

   • Nella scelta ottimale del tracciato in relazione alle caratteristiche e alle pericolosità geologiche e nella definizione del suo andamento.
   • Nella ricerca dei materiali da utilizzare durante la costruzione della strada.

   IMPATTO AMBIENTALE Le principali alterazioni dell’ambiente connesse con la costruzione di una strada sono:

   1. ALTERAZIONI MORFOLOGICHE accentuando le pendenze si possono innescare fenomeni franosi, soprattutto nelle

   strade a mezzacosta. Le stesse discariche degli inerti prodotti in terreni instabili e lungo gli alvei può provocare dissesto idrogeologico.

   L'accentuazione delle pendenze innesca fenomeni franosi soprattutto in questi casi:

   • Strati a franapoggio con inclinazione minore del pendio.
   • Depositi superficiali ad elevata pendenza.
   • Zone ad intensa fratturazione.
   • Intercalazioni di materiali più plastici, argillosi.

   2. ALTERAZIONI DELLA RETE IDROGRAFICA le strade possono causare un certo disordine nella rete idrografica (attraversamento di impluvi con alterazione-riduzione della sezione dell'alveo e rottura dell'equilibrio del trasporto solido). Le acque raccolte nelle canalette se i loro punti di fuoriuscita sono pochi, invadono strada e il versante con solchi di erosione e frane, specie in terreni argilloso limosi.

   3. INQUINAMENTO ACQUE SOTTERRANEE DOVUTO A:

   • Spargimento SALE sulla strada per evitare formazione di ghiaccio.
   • Sversamenti

   tossici accidentali di autocisterne.

   Durante la costruzione inquinamento dovuto a miscele cementizie per la stabilizzazione dei pendii (jet grouting).

   4. INCREMENTO DELL'INQUINAMENTO ATMOSFERICO dovuto al TRAFFICO che con gli scarichi delle autovetture contamina l'aria con sostanze aggressive e di conseguenza accelera i processi di DEGRADAZIONE DELLE ROCCE aumentando la possibilità di cedimenti dei terreni più