Riassunti opere geotecniche

Lezione 0 - Richiami di Meccanica delle terre

Curve granulometriche - composizione del terreno: ci permette di fare una prima classificazione in terreni a grana grossa e terreni a grana fine.

La curva granulometrica la si può caratterizzare con il valore del D₅₀ e Cu = D₆₀/D₁₀.

E quando è molto piccola ho un terreno uniforme, mentre quando è molto grande il terreno è eterogeneo.

• D₅₀ = diametro corrispondente al 50%
• Cu coeff. di uniformità

Terreni a grana fine e Terreni a grana grossa: per determinarne la differenza prendiamo un elemento di suddivisione con un foro di 0.06mm.

0.06 è la minima dimensione dello schiaccio.

Al di sotto di questa dimensione utilizziamo la tecnica della sedimentazione.

Terreni a grano fino

• Ha particelle sagolate
• Plasticità = la capacità di assorbire acqua, sono cariche elettricamente quindi si lega l'acqua alle particelle dell'H₂O, fatte le cariche negative da un lato e quelle positive da un altro, un foglio sporale è polarizzato.

Terreni a grano grosso

Le dimensioni delle particelle sono minori e le dimensioni delle particelle si legano alla superficie specifica e a parità di peso terreni sabbiosi e terreni argillosi sviluppano superfici nettamente diverse.

Un granello di sabbia è disomogeneo, mentre il terreno argilloso è costituito da scagliette con una superficie di molto maggiore.

Terreni Argillosi

I terreni a grana fine hanno una bassa permeabilità in quanto l'acqua deve passare in interstizi molto stretti.

Sono soggetti a fenomeni di ritiro quando l'acqua si asciuga e quindi il terreno non essendo saturo sviluppa delle tensioni capillari che tendono a tirare le particelle le une verso le altre.

Terreno Solido

Hanno lo schema delle sfere.

Terreno di tipo = a) Denso b) Sciolto c) Compatto

Densità = In un terreno più denso ha delle caratteristiche meccaniche migliori di quello più sciolto e inoltre presenta minori cedimenti.

MECCANICA DEL CONTINUO

Si officina la teoria a terreni che non sono dei mezzi continui ma particellari.

Il campione che va a caratterizzare non deve risentire del fatto che ci sono delle particelle.

Lo stato tensionale nella meccanica del continuo è definito dal volumetto e per definirlo si ha bisogno di 6 componenti: 3 tensioni normali.

• 3 tensioni tangenziali.

Tensione Sferica p = (σ₁+σ₂+σ₃)/3

indica qual’è il livello compressivo medio agente nel

S =

[Equazione]

[Equazione]

- compressione isoterica ➔ cambio volume ma non si rompe

p ➔ variazione di volume

q ➔ variazione di forma

Requisiti:

• Stabilità della fondazione
• Cedimenti tollerabili - non devono pregiudicare il buon funzionamento dell’edificio.
• Aspetto strutturale - verificare che gli sforzi sui materiali siano tollerabili, e quindi che la resistenza sia maggiore delle sollecitazioni indotte.
• Aspetto esecutivo ed economico - deve seguire l’esecuzione e un termine della totale fattibilità dell’opera tra un relazione all’ambiente circostante.

Fasi della progettazione

• Caratterizzazione del terreno:
• a) Caratterizzazione stratigrafica - , e, I, I_c
• b) Caratterizzazione meccanica - criteri Mohr-Coulomb
• Prelievo di campioni e schematizzarli in un oggetto continuo e ricavo le proprietà da abbiamo calcolato a geotecnica.
• Vedo il nuovo modello del comportamento (-)
• Scelta della tipologia di fondazione
• Si fa il predimensionamento e verifica delle condizioni di sicurezza e funzionalità
• Analisi delle modalità esecutiva
• Predisposizione di un programma e controlli
• Prove di collaudo rispetto della normativa

I plinti vanno bene per edifici di piccole dimensioni le travi rovesce o le platee vanno bene per edifici con altezza e dimensioni importanti.

I plinti possono generare dei cedimenti differenziali molto visibili. Tra le fondazioni continue si annoverano le fondazioni in pietrame e muratura, utilizzate in antichità.

Profonde: si hanno due macro classi in base alle dimensioni:

1. PALI con una snellezza accentuata è importante studiare la tecnica di infissione dei pali. Possono essere: Pali battuti; Trivellati o Perciati-Trivella o Microfali.
2. POZZI hanno dimensioni in pianta molto elevata rispetto a pali (>=2 m di diametro). I pozzi sono una soluzione intermedia tra plinti e pali.

FONDAZIONI DIRETTE:

a) attenta scelta del piano di posa

Le fondazioni non poggiano mai sul piano campagna. Questo perché gli strati superficiali forniscono un percentuale elevata di sostanze organiche. Importato lo scavo per raggiungere il terreno sottostante allo strato superficiale. La scelta del piano di posa è da farsi in una zona o al di sopra o al di sotto della zona di falda in modo da evitare le "zone di escursione di falda nel terreno". Le fondazioni inoltre vanno poste al di sotto della zona di potenziale erosione del suolo (fondazioni dei ponti in fiumi!).

b) Pietrame fondazioni con pietrame a getto.

• escavazione dello scavo solo i muri che costituiscono l'edificio da costruire
• livellamento del fondo scavo
• getto di conci di pietrame

Prima di progettare, bisogna fare delle indagini, se questi dati sono disponibili.

Li possiamo allegare al progetto.

Con le carte geologiche e/o tematiche possiamo vedere se la nostra zona

è soggetta ad eventi con un certo rischio franoso.

In prima battuta in cui era realizzato l'opera vanno invitati di persona.

È molto importante anche la comunicazione e la collaborazione tra

colleghi. Alla fine, facciamo la verifica delle nostre indagini; tutte quelle varietà di indagini in sito che ci servono per caratterizzare il cosiddetto "Volume

significativo" ad effetto della nostra opera.

A tutta quest'opera di pianificazione viene aggiunta una serie di attività anche

durante l'esecuzione dei lavori. Tutto si confluisce nella relazione geotecnica.

L'obiettivo delle indagini geotecniche è quello di fornire un quadro complessivo

del sottosuolo che è calibrato nella fase progettuale.

Quindi, gli obiettivi sono:

• Studio di fattibilità = identificazione delle tipologie di terreno presenti in fondazione
• In fase di Progetto = ricostruzione della stratigrafia e identificazione dei terreni
  • caratteristiche fisico-meccaniche dei terreni
  • Posizionamento delle falde idriche sotterranee
  • Considerazioni sulle tecnologie esecutive
• In corso d'opera = verifica del modello di sottosuolo ed eventuali integrazioni

6.2 Articolazione progetto ...

6.2.2 Indagini, caratterizzazione e modellazione geotecnica

Eurocodici = standard internazionali energia definite da normative supportate

da tecnici nel settore

La prova SPT la fatto avere anche studiando varie profondità in una prova a carotaggio continuo (ad esempio se il terreno cambia caratteristiche).

Prova SPT fascetti o si utilizzano punte chiuse (senza cape coni di forma conica) con una massa disper maggiore 635 kg per terreni a grana molto grona.

Prova CONE PENETRATION TEST (CPT) Lezione 4

Lo strumento penetrante è un cono, il macchinario è trasportato da un camion. La velocità di avanzamento è di 10-20 cm/sec.

La prova SPT aveva bisogno di un foro preesistente quella CPT invece non si necessita.

La punta conica ha un angolo d'inclinazione di 60° il diametro del cono è di 35,7 mm con una superficie circolare di 10 cm². A tergo della punta c'è un manicotto con area della sezione circolare di 15 cm².

CPTU, è collegato alla punta una piastra porosa che registra le pressioni interstiziali dell'acqua imbibite durante la fase di infiggere.

Le prove CPT possono essere impiegate anche per supportare i sondaggi preliminari, hanno il vantaggio di essere più rapide e meno costose.

La prova CPT ha anche senso per i terreni a grana fino e quindi una formula per calcolare la coerenza non drenata (Su).

Su = qc - σv₀ / Nk

20 cm/anno area tra 45-75

Per terreni a grana grossa considerò il risultato della prova e lo disegniamo sul grafico della densità del terreno. Da un'altra tabella in funzione della densità relative del terreno verso a trovare l'angolo d'attrito del terreno.