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Esercitazioni di Stabilità dei Pendii Appunti scolastici Premium

Metodi di analisi delle condizioni di stabilità (Il metodo dell’equilibrio limite) applicato attraverso il programma GEO STUDIO.
Analisi di stabilità alla luce delle nuove Norme Tecniche 2008 (D.M. 14.01.2008).  
Analisi degli stati di tensione e deformazione con codici di calcolo agli elementi finiti Seep/w Slope/w
Metodi di stabilizzazione. Interventi per... Vedi di più

Esame di Stabilità del territorio e geotecnica ambientale docente Prof. R. Vassallo

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Stabilità dei Pendii A.A. 2015/16

Metodo 1

La prima fase, come detto è il filtraggio dei dati :

È facile osservare ad occhio nudo che i punti a destra della linea verticale si dispongono seguendo un

andamento quasi rettilineo, mentre i punti precedenti hanno un andamento molto diverso. Dunque d’ora in

avanti verranno considerati solo i valori “ buoni ” che sono quelli dalla misurazione del 11/5/2011 delle ore

12.37 ed i successivi.

Da i dati ottenuti dalle prove di sito, ci siamo calcolati il valore di h ossia dell'abbassamento del pelo libero

in funzione del tempo. (Poichè gli ultimi punti erano falsati dalla presenza di pioggia sono stati cancellati)

Curva Dati Sperimentali

Tempi (s) h (con ho=1.19)

0.00 1.19

360.00 1.08

540.00 1.02

840.00 0.96

1440.00 0.91

1740.00 0.89

2340.00 0.83

2700.00 0.75

3060.00 0.72

3420.00 0.66

4080.00 0.6

5760.00 0.47

6720.00 0.35

7320.00 0.33

8040.00 0.28

8940.00 0.26

9300.00 0.24

16260.00 0

105600.00

163320.00

601200.00

Pagina 5

Stabilità dei Pendii A.A. 2015/16

I tempi sono stati convertiti in secondi mentre la ho è stata calcolata come 6.83-5.64 = 1.19 stabilendo cosi il

nostro nuovo ho.

Con questi dati di partenza il Metodo 1 è stato sviluppato costruendo una curva teorica che al variare di K

sarebbe dovuta coincidere il più possibile con quella sperimentale. L'equazione è la seguente:

avendo indicato con A l’area della sezione trasversale dei tubicini, h1 e h2 la differenza tra il livello

dell’acqua all’istante t1 e t2 rispetto al livello iniziale indisturbato, e con F il coefficiente di ingresso, che ha

le dimensioni di una lunghezza e dipende dalla geometria della zona di presa.

Nel caso specifico è stata adottata l’espressione di F relativa allo schema di filtro cilindrico in terreno

uniforme ed isotropo relativo alle tabelle raffigurate sul Viaggiani di Fondazioni.

I risultati ottenuti sono cosi esposti in tabella insieme al valore dell'area della sezione trasversale dei

tubicini (A) e del coefficiente di ingresso (F):

Curva Dati Teorici

h Tempi

teorica

1.190 0.000

1.108 360.000 Schema FILTRO

1.069 540.000 F(metri)

1.008 840.000 1.749567327

0.895 1440.000 Pagina 6

Stabilità dei Pendii A.A. 2015/16

0.843 1740.000

0.749 2340.000 Area

0.697 2700.000 0.00035325

0.649 3060.000

0.604 3420.000 K (m/s)

0.530 4080.000 0.00000004

0.380 5760.000

0.314 6720.000

0.279 7320.000

0.242 8040.000

0.202 8940.000

0.189 9300.000

0.047 16260.000 Metodo 1

1,4

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0 0,00 5000,00 10000,00 15000,00 20000,00

Tempo (s)

Curva Sperimentale

Curva Teorica

Metodo 2

Il Metodo 2 fornisce il valore di k come media tra le misurazioni relative a due punti successivi, quindi

utilizzando l’ equazione riportata sopra si è costruito questo grafico:

Metodo 2

k [m/s]

6E-08

5E-08

4E-08

3E-08 -8

k = 2.7896*10

med ≈ -8

3*10

2E-08

1E-08

0 Pagina 7

Stabilità dei Pendii A.A. 2015/16

-8

Dal grafico si evince che calcolando k con questo metodo si ottiene il valore di 2.79*10 m/sche può essere

-8

ben approssimato col valore 3*10 m/s calcolato precedentemente col Metodo 3. -8

Dunque è possibile affermare che per le misurazioni fatte il valore della permeabilità è di 3*10 m/s.

In realtà questo metodo non è l’ unico per il calcolo della permeabilità, che può essere calcolata anche

mediate l’ uso di prove di laboratorio. In particolare ci si rifà alla Prova Edometrica, con la quale si ottiene la

curva dei cedimenti in funzione del tempo ( w-log(t) ), e per mezzo di tale curva si può utilizzare il Metodo

di Casagrande per calcolare il Coefficiente di Consolidazione C che è legato alla permeabilità tramite il

v

modulo edometrico.

In coda al Metodo 3 viene inserito il calcolo della permeabilità per mezzo di tale metodo utilizzando i dati

relativi ad una curva di compressione ottenuta da una prova a 300 kPa. Il dato che verrà ricavato non sarà

confrontabile con quello ricavato dalle prove di sito perché differirà di circa 2 ordini di grandezza. Infatti, la

Prova Edometrica viene eseguita con condizioni al contorno nettamente diverse rispetto a quelle presenti in

sito. Nel campione che viene sottoposto a compressione nell’ apparecchio edometrico, non ci sono le

che ci sono in sito, dunque l’ acqua avrà più problemi a muoversi tra

discontinuità e le fratture medio-piccole

le particelle fornendo in tal modo valori necessariamente più bassi di permeabilità. Si fa osservare che

due dati è “inutile”, anzi, sono entrambi utili, ma per scopi diversi. Il dato derivante dalla Prova

nessuno dei

Edometrica è molto utile se si sta studiando la Micropermeabilità, e cioè la permeabilità di una limitata

porzione del versante. Invece se si sta studiando la permeabilità di insieme del versante ( Macropermeabilità

)è più utile ricorre al dato derivante dalle prove di sito

Metodo 3

Il Metodo 3 si articola in primo luogo calcolando il coefficiente angolare KF/A della retta di regressione:

con ho dislivello piezometrico iniziale al tempo t0=0 e hi il dislivello piezometrico al tempo

generico ti > t0. Nuovi Tempi Ln(ho/h)

0.000 0

360.000 0.096992266

540.000 0.15415068

840.000 0.214775302

1440.000 0.268263987

1740.000 0.290487123

2340.000 0.360282885

2700.000 0.46163538

3060.000 0.502457374

3420.000 0.589468751

4080.000 0.684778931

5760.000 0.928975891

6720.000 1.223775432

7320.000 1.282615932

8040.000 1.446918983

8940.000 1.521026955

Pagina 8

Stabilità dei Pendii A.A. 2015/16

9300.000 1.601069663

16260.000

Metodo 3 - Curva di Regressione

1,8000

1,6000

1,4000 y = 0,0002x

1,2000

1,0000

0,8000

0,6000

0,4000

0,2000

0,0000 0,00 2000,00 4000,00 6000,00 8000,00 10000,00

Curva di Regressione

Lineare (Curva di Regressione)

Il coefficiente angolare della retta è α=0.0002 ma sappiamo anche che KF/A=α quindi attraverso la

formulazione inversa ci siamo potuti calcolare il valore di K.

K (m/s)

4*10^-8

Pagina 9

Stabilità dei Pendii A.A. 2015/16

Prova di Laboratorio

E' stata effettuata una prova di tipo Edometrico su un provino che ha mostrato di seguenti and la

Prova Edometrica viene eseguita con condizioni al contorno nettamente diverse rispetto a quelle presenti in

sito.

Nel campione che viene sottoposto a compressione nell’ apparecchio edometrico, non ci sono le

che ci sono in sito, dunque l’ acqua avrà più problemi a muoversi tra

discontinuità e le fratture medio-piccole

le particelle fornendo in tal modo valori necessariamente più bassi di permeabilità. Si fa osservare che

due dati è “inutile”, anzi, sono entrambi utili, ma per scopi diversi. Il dato derivante dalla Prova

nessuno dei

Edometrica è molto utile se si sta studiando la Micropermeabilità, e cioè la permeabilità di una limitata

porzione del versante. Invece se si sta studiando la permeabilità di insieme del versante ( Macropermeabilità)

è più utile ricorre al dato derivante dalle prove di sito.amenti di tensioni efficaci in funzione di "e" .

S7C1 (prof. 6,5 m)

0.75

0.7

0.65

0.6

e 0.55

0.5

0.45

0.4 10 100 1000 10000

s' (kPa)

a

Per il calcolo della permeabilità K del terreno è stato preso in considerazione una tensione tale che non

portasse il terreno a rigonfiare in quanto le tensioni presenti in sito erano superiori a quelle applicate in

laboratori fino ai 300 KPa (Vedi cerchi Rossi). Pagina

10

Stabilità dei Pendii A.A. 2015/16

kPa 40

0.000

0.020

(mm) 0.040

cedimenti 0.060

0.080

0.100

0.120 0.1 1.0 10.0 100.0

tempi (min)

kPa 80

0.000

0.020

0.040

(mm) 0.060

cedimenti 0.080

0.100

0.120

0.140

0.160 0.1 1.0 10.0 100.0

tempi (min)

Partendo dalla curva w-log(t) proposta in figura , si determina il coefficiente di Consolidazione seguendo i

passaggi di seguito riportati:

1. Si elimina il cedimento viscoso andando a stabilire che la consolidazione termina al tempo t che si

100

trova intersecando la retta tangente al flesso finale della curva con la retta che passa per la sua parte

centrale;

Si sposta l’origine degli assi in un punto consono a non considerare gli assestamenti iniziali. Questo

2. processo si esegue scegliendo due punti w(t ) e w(t ) tali che w (t ) = 2w(t ) in modo che i tempi

1 2 2 1

Pagina

11

Stabilità dei Pendii A.A. 2015/16

La distanza lungo l’ asse “w” viene chiamata “a”. Dunque basta ribaltare il segmento

siano t = 4t .

2 1

“a” rispetto a w(t ) per trovare l’ origine degli assi;

1

Si determina il 50% del cedimento finale (banalmente è il punto medio tra l’ origine degli assi ed il

3. 100% del cedimento). A questo cedimento è associato un tempo che convenzionalmente è chiamato

t e che permette di calcolare il Coefficiente di Consolidazione.

50

Calcolo del Coefficiente di Consolidazione

4. 2


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DESCRIZIONE ESERCITAZIONE

Metodi di analisi delle condizioni di stabilità (Il metodo dell’equilibrio limite) applicato attraverso il programma GEO STUDIO.
Analisi di stabilità alla luce delle nuove Norme Tecniche 2008 (D.M. 14.01.2008).  
Analisi degli stati di tensione e deformazione con codici di calcolo agli elementi finiti Seep/w Slope/w
Metodi di stabilizzazione. Interventi per la mitigazione dell’erosione e drenaggi superficiali. Rimodellamento. Drenaggi profondi.
Opere di sostegno,Terre Armate. Miglioramento, rinforzo e sostituzione dei terreni. Chiodature ed ancoraggi.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria civile
SSD:
A.A.: 2017-2018

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Francesko92 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Stabilità del territorio e geotecnica ambientale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Basilicata - Unibas o del prof Vassallo Roberto.

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