Elementi di geotecnica

1 PREMESSA

Geotecnica resistenza

terreno

subsidenza

terra

roccia roccia

tenera terreni duri argille

tufi pozzolane

marnose

meccanica delle terre

meccanica delle rocce

1. terreni a grana grossa

1. ghiaia

2. sabbia

2. terreni a grana fine

1. limi

2. argille composizione mineralogica

1. sabbia

quarzo

2. argilla silicati idrati

superficie specifica

1.

2.

3.

1.

2.

3.

1.

2.

3.

2 LE RELAZIONI TRA LE DIVERSE FASI DEL TERRENO

terreno terreno secco terreno saturo

1. volume totale

2. volume dei vuoti

3. peso totale

peso del gas

4. porosità

5. indice di vuoti

1.

2.

6. grado di saturazione

7. umidità relativa

8. peso specifico

1. peso specifico dell'acqua

2. terreno secco

3. terreno saturo

4. peso specifico dei singoli grani

5. peso del volume immerso

6. peso specifico dei soli costituenti solidi

7. peso specifico relativo al terreno secco

8. peso specifico relativo al terreno secco

umidità relativa

9. peso specifico relativo al terreno saturo

peso specifico dei singoli grani

10. pesi

volumi peso specifico dei soli costituenti solidi

umidità relativa

9. densità relativa

indice dei vuoti

massimo indice dei vuoti

minimo indice dei vuoti

gradi di addensamento

% Grado di addensamento

I TERRENI A GRANA GROSSA

3 I TERRENI A GRANA GROSSA Vagli ASTMø [mm]

Per i terreni e grana grossa, come detto all’inizio, mi

distribuzione

interessa conoscere la loro 4 4,76

granulometrica, la quale è individuata dall'analisi 10 2,00

granulometrica, cioè dall’analisi che determina le 20 0,84

dimensioni delle particelle e che poi mi consente di 40 0,42

stabilire le percentuali in peso delle varie frazioni 80 0,21

che costituiscono il campione. La prova viene fatta con 200 0,074

setacci tramatura,

l’utilizzo di diversi con diversa

dai quali faccio passare il materiale, per poi pesare il materiale

trattenuto ad ogni setaccio.

Perché si possa definire terreno a grana grossa, lo stesso terreno deve

ASTM 200

% 50% al setaccio , quindi meno della

avere una percentuale

metà dei suoi grani devo passare al setaccio ASTM 200, avente

ø 0,074 . prova della

Quelli rappresentati nella tabella sono i vagli usati per la

vagliatura meccanica (si può notare nella tabella che un setaccio, o

vaglio, ha il diametro quasi il doppio del successivo).

I risultati della prova li riporto in un grafico

curva granulometrica

dove costruisco la . Se

ho una curva verticale, allora vuol dire che ho una

sola frazione granulometrica; se ho invece una curva

ben stesa, allora ho un buon assortimento

granulometrico. Con questa curva posso calcolare il

coefficiente di uniformità : 60

10

dove:

è il diametro per il quale passa il 60% del

lo si legge nella

materiale, e il valore di

curva granulometrica nella figura a lato.

Dall’esempio riportato nel grafico si può

notare che al 60% passa del materiale con

ø 0,75 .

1. Se 2 allora il terreno si può dire

uniforme ;

2. con un solo

se 1 allora il terreno è probabilmente ;

ø

3. assortito

se 2 allora il terreno è .

Inoltre, sempre con la curva granulometrica, mi posso calcolare il

coefficiente di curvatura : 2

30

60 10

assortito

Se 1 3 allora il terreno è ben . Il coefficiente di

curvatura indica il grado di uniformità o no del materiale.

10 19210 - ELEMENTI DI GEOTECNICA L

4 I TERRENI A GRANA FINE (I LIMITI DI ATTERBERG)

composizione

mineralogica

limiti di Atterberg

stati fisici

1. limite di ritiro

W S

2. limite plastico

W P

3. limite liquido

W L ASTM 200

P

mm Vagli ASTMø [mm]

ASTM 40 umidità relativa

P

W

W P

S

1. limite liquido W L spatola

cucchiaio prova del

cucchiaio di Casagrande

2. limite plastico W P

cilindretti

mm W P

3. limite di ritiro W S W S W S

limite liquido limite plastico

W W

L P

indice plastico I P I W W

P L P Terreno

I P

I P

1. caolinite

2. illite

3. montmorillonite

,

W W I

L P P

Argilla W W W

L P S

indice di

consistenza I C W W

L

I

C W W

L P

contenuto naturale di

W 0

acqua

1. W W

P W W

L P

I

C W W

L P

molto consistente

2. W W

L W W

L L

I

C W W W W

L P L P

miscela fluida

3. W W

P W W W numero più piccolo

L L

I

C W W W numero più grande

L P L

terreno solido

I

C

W

0 Consistenza

I C indice di liquidità I L

W W

P

I I

L C

I

P

indice di attività A I

P

A in peso m

m A

1. inattivo

A

2. mediamente attivo

A

3. attivo

A

4.1 LA PROVA DEL CUCCHIAIO DI CASAGRANDE

1.

2. h mm

3.

4.

5. W L

LA CLASSIFICAZIONE DEI TERRENI

5 LA CLASSIFICAZIONE DEI TERRENI

Si vuole classificare un campione di terreno; i parametri devono avere un

significato preciso e devono essere di facile determinazione, non devono

dipendere dalle condizioni ambientali e dalle sollecitazioni.

Della particella si valutano:

1. forma

la ;

2. dimensione

la ;

3. composizione mineralogica

la .

prima classificazione cantiere

è quella di , cioè una classificazione

La

fatta in sito, con prove dirette a vista.

terreno a grana grossa terreno a

Posso distinguere se ho un oppure un

grana fine granulometria

, e per i primi posso dire se la è assortita.

terreni a grana grossa consistenza

Per i , in base alla , li posso

classificare, sempre con prove dirette, in:

1. sciolto se riesco ad utilizzare una pala per scavare;

2. addensato se riesco ad utilizzare un piccone per scavare;

3. lievemente cementato se riesco con il piccone a rompere il terreno in

zolle.

terreni e grana fine consistenza

, invece, la si misura con delle

Per i

prove al tatto penetrometro

o con il , cioè uno strumento tascabile che

infliggo nel terreno e che mi da il valore di quanto il terreno resiste

alla penetrazione.

prova al tatto si posso distinguere se ho:

Con la

1. limi ruvidi non plastici

i , i quali sono , , in acqua si disintegrano,

secchi ;

si polverizzano e risultano

2. argille

le , le quali sono il contrario di limi, cioè si seccano

lisce al tatto e

lentamente presentando ritiro e fessurazioni, sono

plastiche

molto ; l’argilla, dopo che si è seccata, si rompe, ma non

consistenza può essere:

si polverizza e in base alla kg

1. moderatamente consistente 0,5 1 ;

con 2

m

kg

2. consistente con 1 2 ;

2

m kg

3. molto consistente con 2 .

2

m

5.1 LA CLASSIFICAZIONE