Paniere geologia applicata - risposte aperte

Descrizione della prova in sito a carico costante per la misura della permeabilità di un terreno

Nella prova viene imposto il Δh costante, che è la differenza di quota piezometrica tra le due basi del provino, ovvero il carico piezometrico che viene dissipato attraverso il terreno, e viene misurata la portata Q filtrata attraverso il terreno nell'intervallo temporale di misura; si ha: Da cui si ricava: Le limitazioni di tale prova sono le difficoltà di misura della portata Q. La prova fornisce risultati soddisfacenti per terreni di elevata permeabilità; per K<10-5 m/s le portate in uscita sono infatti modeste e la loro misurazione risulta affetta da notevole imprecisione. Per i terreni poco permeabili è raccomandato pertanto eseguire prove di permeabilità a carico variabile. Si richiede di descrivere la prova in sito in foro a carico costante per la misura della permeabilità di un terreno. La determinazione delle caratteristiche di permeabilità per i terreni coesivi a grana fine può essere eseguita mediante prove di laboratorio.su campioni indisturbati. Per i terreni non coesivi, per i quali il campionamento indisturbato non è possibile, si preferisce eseguire misure in sito sia mediante prove in foro che prove di emungimento da pozzi. In particolare, le prove in foro vengono condotte nel corso della perforazione di fori di sondaggio o in fori appositamente eseguiti, predisponendo una opportuna sezione filtrante in corrispondenza del punto di misura, e applicando una differenza di carico idraulico tra l'interno del foro ed il terreno. A seconda della direzione del moto di filtrazione che ne consegue, è possibile eseguire: 1) prove di immissione, nelle quali il moto di filtrazione è diretto dal foro verso il terreno; 2) prove di emungimento, nelle quali il moto di filtrazione è diretto verso l'interno del foro. In particolare, la prova in foro a carico costante si effettua misurando la portata in ingresso o in uscita dal foro, necessaria a mantenere il moto di filtrazione in

condizioni stazionarie.05. Si richiede di descrivere la prova di laboratorio di permeabilità a carico variabile

In tale prova la differenza di quota piezometrica tra le due basi del provino è variabile, decresce con il tempo.

Indicando con h(t) la differenza di carico tra le due basi del provino al generico istante t, in un tempo infinitesimo dt per l’equazione di continuità (portata entrante nel provino uguale alla portata uscente) si ha:

Ove:

A e a = aree trasversali del provino e del tubo di monte;

L = percorso di filtrazione dell’acqua coincidente con l’altezza del provino.

Integrando tra due generici tempi t1 e t2, e separando le variabili si ricava:

Indicando l’istante temporale to = 0 di inizio prova cui corrisponde h0 al generico tempo t, l’equazione diventa:

Lezione 05301. La prova Lugeon

È una prova di permeabilità in foro nelle rocce

È una prova di permeabilità in laboratorio nelle rocce

È una prova di

permeabilità in laboratorio nei terreni sciolti è una prova di permeabilità in foro nei terreni sciolti.

Nella prova di permeabilità in foro a carico variabile, la superficie piezometrica nel foro di sondaggio rimane sempre alla stessa quota, mentre la superficie piezometrica nel terreno è variabile. Inoltre, il livello dell'acqua nel foro rimane sempre alla stessa quota e la superficie piezometrica nel terreno rimane sempre alla stessa quota.

Si richiede di descrivere a cosa serve la prova Lugeon.

La prova di permeabilità in foro nelle rocce (prova Lugeon) permette di determinare la permeabilità o la fratturazione di formazioni rocciose. Tali prove vengono effettuate immettendo acqua in pressione su tratti prestabiliti di foro di sondaggio per valutare la permeabilità di ammassi rocciosi in termini di assorbimento di acqua nell'unità di tempo, in funzione della pressione di prova e della lunghezza del tratto di foro interessato.

prova di emungimento da pozzi consiste nel misurare la portata d'acqua che viene estratta da un pozzo a diverse pressioni. Questa prova viene utilizzata per valutare la permeabilità del terreno circostante al pozzo. Durante la prova, viene applicata una pressione al pozzo e viene misurata la portata d'acqua che viene estratta. Questa portata dipende dalla permeabilità del terreno e dalla differenza di pressione tra il pozzo e il terreno circostante. Per ottenere risultati accurati, è necessario assicurarsi che il flusso d'acqua sia laminare e che il terreno intorno al pozzo sia uniforme e omogeneo. Inoltre, è importante misurare le pressioni a diverse distanze dall'asse del pozzo per valutare la distribuzione della permeabilità nel terreno. La permeabilità viene espressa in Unità Lugeon, che corrisponde alla quantità di acqua assorbita da un ammasso roccioso per unità di tempo e di foro, a una determinata pressione. Un Lugeon corrisponde all'assorbimento di 1 litro di acqua al minuto per metro di foro, con una pressione di prova di 10 atm. In conclusione, la prova di emungimento da pozzi è un metodo utilizzato per valutare la permeabilità del terreno circostante a un pozzo. È importante eseguire la prova correttamente, assicurandosi che il flusso d'acqua sia laminare e che il terreno sia uniforme. I risultati della prova vengono espressi in Unità Lugeon, che indicano il grado di fratturazione del terreno.procedura per l'analisi delle condizioni idrauliche del sottosuolo utilizzando le prove in regime di moto stazionario. Per interpretare tali prove in uno strato acquifero doppiamente confinato di spessore b, possiamo fare riferimento alla soluzione di Thiern (1906). Questa soluzione fornisce la portata uscente in funzione della permeabilità orizzontale kh dello strato e dell'andamento della superficie piezometrica intorno al pozzo, definito dai valori del carico idraulico h misurati in due piezometri di controllo posti a distanze r1 ed r2 > r1 dall'asse del pozzo. L'equazione precedente ci permette di ottenere: [Equazione 1] Nel caso di falda freatica in uno strato confinato solo inferiormente, la portata uscente in condizioni stazionarie è fornita dalla soluzione di Dupuit (1863). In questa soluzione, h1 ed h2 sono, come nel caso precedente, i valori del carico idraulico misurati alle distanze r1 ed r2 dall'asse del pozzo. L'equazione ci permette di ottenere: [Equazione 2] Si richiede di descrivere la procedura per l'analisi delle condizioni idrauliche del sottosuolo.

prova in sito in foro a carico variabile per la misura della permeabilità di un terreno

Nelle prove a carico variabile, il volume di fluido che entra nel terreno (o ne esce) nell'intervallo di tempo dt è pari a:

In assenza di alimentazione dall'esterno, tale variazione di volume provoca una variazione dell'altezza H della colonna d'acqua nel foro pari a:

Con A = area della sezione della retta del tubo piezometrico. Si noti che se si considera positivo il volume d'acqua in uscita dal foro (dVw > 0), il livello dell'acqua nel foro diminuisce (dH < 0). Ciò spiega il segnomeno nell'ultima equazione.

Dal momento che, durante la prova, la superficie piezometrica nel terreno rimane sempre alla stessa quota, la variazione dell'altezza H della colonna d'acqua nel foro corrisponde alla variazione della differenza di carico idraulico tra foro e terreno:

Combinando la prima e la terza equazione, si ha

quindi:

Quest’equazione differenziale ordinaria nella incognita Δh(t), che può essere integrata per separazione divariabili. Assumendo che per t = t0 si sia misurato un dislivello piezometrico Δh(t0) = Δh0 si ha:

Risolvendo tale equazione rispetto a k, si ottiene infine:

Disponendo di una serie di misure di Δh ad istanti prefissati, è possibile diagrammare i valori misurati diln(Δh) in funzione della variabile ausiliaria t* = Ft =A.Lezione 05401. Le analisi di stabilità vengono eseguite con la finalità di:

• Valutare le condizioni di stabilità di un assegnato pendio naturale o artificiale
• Determinare il carattere statico del movimento
• Analizzare eventi franosi già verificatisi

Univocità di interpretazione

02. Un criterio di classificazione dei movimenti franosi devo soddisfare il requisito di:

• Carattere dinamico-cinematico del movimento
• Valutare l’efficacia degli eventuali interventi di

stabilizzazioneUnivocità di interpretazioneAnalizzare eventi franosi già verificatisi03. Si richiede di descrivere le principali finalità delle analisi di stabilitàIn generale, le analisi di stabilità possono essere condotte con le seguenti finalità principali: a) valutare le condizioni di stabilità di un assegnato pendio naturale o artificiale. In presenza di terreni a grana fine, tali analisi vanno tipicamente condotte in relazione alle due condizioni limite di breve termine e lungo termine; b) analizzare eventi franosi già verificatisi per determinare le eventuali cause scatenanti, e l'influenza di fattori ambientali quali, ad esempio, il regime delle piogge o la distribuzione delle pressioni interstiziali nel sottosuolo; c) consentire la riprogettazione di pendii artificiali potenzialmente instabili, o progettare interventi di stabilizzazione di pendii naturali oggetto di fenomeni di instabilità o in condizioni distabilità marginale; d) valutare l’efficacia degli eventuali interventi di stabilizzazione che si ritenga opportuno implementare per riportare un pendio od un fronte di scavo in condizioni di sicurezza, compatibilmente con le vigenti prescrizioni normative; e) valutare le condizioni di stabilità del corpo di terreno in esame in condizioni di carico eccezionali, quali ad es., quelle che si verificano in presenza di sisma; f) fornire un contributo alla geomorfologia nel comprendere i meccanismi di formazione dei rilievi naturali, in relazione alle particolari condizioni geologiche dell’area. 07. Si richiede di descrivere la classificazione di Varnes dei movimenti franosi La classificazione di Varnes, basata sui caratteri cinematici del movimento, si articola sulle seguenti classi fondamentali delle frane (in parentesi è indicata la terminologia anglosassone originale): 1) Crolli (falls): la massa di terreno o roccia in frana si muove prevalentemente in aria. Il(traslational slides): caratterizzati da superfici di scorrimento più o meno planari, corrispondenti spesso a discontinuità stratigrafiche o tettoniche, come faglie o giunti di stratificazione. 4) Flussi (flows): movimenti di masse di terreno o roccia che si comportano come fluidi viscosi, a causa della presenza di acqua o di materiali finemente frammentati. Possono essere suddivisi in: - Flussi di detrito (debris flows): costituiti da una miscela di acqua, detriti e sedimenti, che si muovono rapidamente lungo pendii ripidi o canali, causando danni significativi. - Flussi di fango (mudflows): composti principalmente da acqua e fango, si verificano spesso in seguito a forti piogge o a eruzioni vulcaniche. - Flussi di lahar: simili ai mudflows, ma specifici delle aree vulcaniche, sono costituiti da una miscela di acqua, fango e materiali vulcanici. Questi sono solo alcuni dei principali tipi di movimenti di massa che possono verificarsi in natura.

rotazionali, caratterizzati da superfici di scorrimento curve, talvolta di forma approssimativamente circolare, con concavità rivolta verso l'alto