Appunti di Stabilità dei pendii

Verifica di stabilità del sistema geotecnico

Dossia gli effetti delle azioni E devono essere minori della resistenza del sistema R. Dobbiamo, inoltre verificare che non si raggiunga una condizione di stato limite ultimo con i valori di progetto delle azioni e dei parametri geotecnici. In particolare le verifiche devono essere effettuate con:

Approccio1-Combinazione2: (A2+M2+R2) Tenendo conto dei valori dei coefficienti parziali (A2, Azioni + M2, Parametri Geotecnici) riportati nelle Tabelle:

Tabella 6.2.I - Coefficienti parziali per le azioni o per l'effetto delle azioni. (azioni peso del terreno)

Tabella 6.2.II - Coefficienti parziali per i parametri geotecnici del terreno (parametri di resistenza)

Tabella 6.8.I - Coefficienti parziali per le verifiche di sicurezza di opere di materiali sciolti e di fronti γ di scavo (coeff. che opera direttamente sulla resistenza del sistema geotecnico) R

Quindi per impostare una corretta verifica di stabilità si procede per fasi:

1) Individuo i coefficienti

parziali da utilizzare secondo l'Approccio1-Combinazione 2. In particolare, utilizzo: - γ Coefficiente parziale per il peso per unità di volume → G1 - γ Coefficiente parziale per la coesione → c' - γ Coefficiente parziale per la tangente dell'angolo di attrito → φ' - γ Coefficiente parziale per la coesione non drenata → cu 2) Passo dai valori caratteristici, precedentemente stimati, ai valori di progetto dividendoper i coefficienti parziali. Dopo aver stimato i valori di progetto ho dubbi su come procedere. Infatti mi chiedo: qual è la corrispondenza tra le verifiche di equilibrio-limite o di pendio indefinito, finora viste, quindi basate sul coefficiente di sicurezza F, e la verifica di stabilità imposta dalle norme (E ≤ R)? 3) Per prima cosa definiamo R come integrale lungo la superficie di scivolamento della τ la quale dipende dai valori di progetto dei parametri geotecnici, quindi: il peso per unità di volume γ, la coesione c, l'angolo di attrito φ e la coesione non drenata cu.

φ’unità di volume γ , la coesione c’ , l’angolo d’attrito ed eventualmente la coesioneD D Dnon drenata c .uDMi ricordo di applicare anche il coefficiente γ pari a 1.1 (come riportato in tabellaR τ6.8.I); quindi in definitiva avrò che R sarà pari all’integrale della lungo la superficieD limdi scivolamento diviso il γ .R4) Dopodiché stimo il valore di progetto dell’effetto delle azioni, che in assenza di sisma,τ τsi riducono alla sola gravità. Quindi E è l’integrale della , cioè la necessaria perD mobτgarantire l’equilibrio. In questo caso dipende solo dal peso e quindi solo da γ .mob D5) A questo punto scrivo la disequazione imposta dalle NTC. Quindi ottengo che ilrapporto tra la resistenza R e l’effetto delle azioni E deve essere maggiore di 1.D D6) Sostituendo le espressioni ottenute alla resistenza e all’effetto delle azioni si

stabilità dell'insieme manufatto-terreno di fondazione in tutte queste condizioni. Inoltre, la normativa richiede che vengano considerati tutti i possibili carichi che agiscono sulla struttura, come ad esempio il peso proprio, i carichi permanenti e i carichi variabili. Per quanto riguarda le verifiche da effettuare, la normativa indica che bisogna controllare la resistenza dei materiali utilizzati nella costruzione, come ad esempio il calcestruzzo e l'acciaio. Inoltre, è necessario verificare la stabilità delle fondazioni, sia superficiali che profonde, e delle strutture di sostegno, come ad esempio le pareti di sostegno. Infine, la normativa richiede che vengano effettuati dei controlli periodici sulla stabilità dell'edificio nel corso della sua vita utile, al fine di garantire la sicurezza degli occupanti e la durabilità della struttura. In conclusione, la normativa fornisce delle linee guida precise per effettuare le verifiche di stabilità delle costruzioni, al fine di garantire la sicurezza e la durabilità delle stesse.stabilità del manufatto ma si devono anche valutare i cinematismi che interessano il terreno di fondazione; quindi è bene analizzare il sistema manufatto-terreno di fondazione. Una prima verifica va effettuata durante le fasi costruttive, il che mi porta a conoscerle nel dettaglio. Dopodiché verifico al termine della costruzione (breve termine) e in esercizio (lungo termine). Le verifiche di breve e lungo termine si trovano anche nel caso delle verifiche di fondazioni superficiali o fondazioni dirette. Tali verifiche sono molto utili in casi particolari, come quando si ha a che fare con un terreno con pressioni interstiziali significative che nel breve termine possono ridurre la resistenza del terreno. Quindi se ho un terreno argilloso con una falda abbastanza superficiale, avrò che in una verifica a breve termine il peso stesso del rilevato mi determina un incremento delle pressioni neutre; ciò mi porta a fare delle verifiche in termini di pressioni totali equindi dovrò valutare la coesione non drenata c, che risulta essere di difficile stima. In ogni caso la norma non entra nel merito della verifica, ma impone solo le tre condizioni da verificare, lasciando al progettista la possibilità di scegliere come effettuarle. La norma, inoltre, suggerisce che le verifiche locali devono essere estese agli elementi artificiali di rinforzo, eventualmente presenti all'interno e alla base del manufatto, con riferimento alle interazioni che si sviluppano tra elemento di rinforzo e rilevato. Nel caso di manufatti su pendii si deve esaminare l'influenza dell'opera in terra sulle condizioni generali di sicurezza del pendio, anche in relazione alle variazioni indotte nel regime idraulico del sottosuolo. È consigliato, dunque, verificare come il rilevato vada ad influenzare lo stato tensionale del pendio su cui si trova, andando così a compromettere la sua stabilità. Infine la norma riporta: "I livelli di

"sicurezza prescelti devono essere giustificati in relazione alle conseguenze del raggiungimento dello stato limite ultimo". Ossia la norma lascia la libertà al progettista di valutare, nei casi più delicati, un eventuale incremento del valore soglia del coefficiente di sicurezza F; e quindi di portare F da 1.1 a un valore più alto (1.3-1.4 ecc).

Se l'opera ha funzioni di ritenuta idraulica (ma non è una diga), lo stato limite ultimo è da verificarsi con riferimento alla stabilità dei paramenti, in tutte le possibili condizioni di esercizio. Si deve porre particolare attenzione alle problematiche relative al sifonamento e all'erosione.

6.8.3 Verifiche in condizioni di esercizio (SLE)

Nelle condizioni di esercizio, devono essere valutati gli spostamenti del manufatto, dovuti alla deformazione dei terreni di fondazione e dell'opera, per verificarne la compatibilità con la funzionalità dell'opera e dei manufatti.

adiacenti. Ciò è visibile già durante la costruzione del manufatto, poiché man mano che si aggiunge uno strato di materiale si registrano cedimenti del piano di fondazione sempre più consistenti. Specifiche analisi devono inoltre essere sviluppate per valutare l'influenza del manufatto sulla sicurezza e sulla funzionalità delle costruzioni in adiacenza e per individuare gli eventuali interventi per limitarne gli effetti sfavorevoli.

6.8.4 Aspetti costruttivi

I materiali costituenti il manufatto devono essere posti in opera in strati con metodologie idonee a garantire il raggiungimento delle proprietà fisiche e meccaniche richieste in progetto.

Le caratteristiche dei componenti artificiali, quali i materiali geosintetici, devono essere specificate e certificate in conformità alle relative norme europee armonizzate e verificate sulla base di risultati di prove sperimentali da eseguire nelle fasi di accettazione e di verifica delle

<6.8.5> Controlli e monitoraggio Durante la costruzione devono essere eseguite prove di controllo giorno per giorno sul materiale e sul suo compattamento. Mentre con il monitoraggio ci si deve accertare che i valori delle grandezze misurate, quali ad esempio spostamenti e pressioni interstiziali, siano compatibili con i requisiti di sicurezza e funzionalità del manufatto e di quelli delle costruzioni contigue. <6.8.6> Fronti di scavo <6.8.6.1> Indagini geotecniche e caratterizzazione geotecnica Le indagini geotecniche devono tener conto della profondità, dell'ampiezza, della destinazione e del carattere permanente o provvisorio dello scavo. Le indagini geotecniche sono fondamentali per conoscere le caratteristiche del terreno per mantenere la stabilità dello scavo senza inserire opere di sostegno possibilmente (risparmio del costo). <6.8.6.2> Criteri generali di progetto e verifiche di sicurezza Per quanto riguarda le verifiche di sicurezza andrò quindi

A considerare le condizioni di breve e lungo termine e l'azione di agenti esterni sulla stabilità dello scavo, sia in caso di scavo permanente che provvisorio. Il progetto deve definire un profilo di scavo tale che risultino rispettate le prescrizioni di cui all'articolo 6.2.4 (sicurezza) e la verifica deve essere condotta con modalità analoga a quella indicata per i manufatti di materiali sciolti. Dunque valuterò i valori caratteristici, da cui ricaverò quelli di progetto ed infine, andando a soddisfare la disequazione E ≤ R, otterrò che F ≥ 1.1.

Nel caso di scavi realizzati su pendio, deve essere verificata l'influenza dello scavo sulle condizioni di stabilità generale del pendio stesso. Il progetto deve tener conto dell'esistenza di opere e sovraccarichi in prossimità dello scavo, deve esaminare l'influenza dello scavo sul regime delle pressioni interstiziali e deve garantire la stabilità e la

funzionalità delle costruzioni preesistenti nell'area interessata dallo scavo. Per scavi in trincea a fronte verticale di altezza superiore ai 2m, nei quali sia prevista la permanenza di personale, e per scavi che ricadano in prossimità di manufatti esistenti, deve essere prevista una struttura di sostegno delle pareti di scavo. Le verifiche devono essere svolte nei confronti degli stati limite ultimi (SLU) e nei confronti degli stati limite di servizio (SLE), quando pertinenti. Tale prescrizione è progettuale ma di fatto ricade nel Piano di Sicurezza e Coordinamento. 6.3 Stabilità dei pendii Le presenti norme si applicano allo studio delle condizioni di stabilità dei pendii naturali e al progetto, alla esecuzione e al controllo degli interventi di stabilizzazione. In questo paragrafo non si analizzano delle costruzioni ma dei pendii naturali. In E