Esercizi geotecnica

ESERCIZI CLASSIFICAZIONE

1) In tabella sono riportati i risultati di una prova granulometrica eseguita in laboratorio, su un campione di peso secco di 1114 g.

1. Disegnare nel diagramma semilogaritmico la relativa curva granulometrica.
2. Quanto vale il diametro medio D₅₀?
3. Quanto valgono il coefficiente di uniformità e il coefficiente di curvatura?
4. Come si classifica questo terreno secondo il metodo USCS?

2) Dalla curva granulometrica D₅₀ = 32 x

C_c = _D30²/^D₁₀ = _0,35²/^0,7 = 0,9

C_u = _D60/^D₁₀ = _1,8/^0,18 = 3,94

• %₄ passante > 50%
• C_u < 6 sabbia fine SP

(2)

1. Le determinazioni dei Limiti di Atterberg effettuate in laboratorio su un campione di materiale coesivo restituiscono:

• due misure del limite plastico pari a 20,1% e 20,7%.
• i seguenti risultati della prova con cucchiaio di Casagrande:

1. W_p = media = _{20,7 + 20,1}/² = 20,4%
2. W_l = 40%
3. I_p = W_l - W_p = 19,6%

Aqulla inorganica di media plasticità

• a) Determinare il limite plastico
• b) Determinare il limite liquido
• c) Determinare l’indice di plasticità
• d) classificare il terreno coesivo nella carta di Casagrande

(3)

In tabella sono riportati i risultati di alcune prove granulometriche eseguite in laboratorio, con il peso del campione secco e i valori degli eventuali Limiti di Atterberg eseguiti sulla frazione passante al vaglio 40.

1. Disegnare del diagramma semilogaritmico le relative curve granulometriche.
2. Classificare i terreni secondo il metodo USCS

Terreno A:

• Wl = 60
• Wp = 25
• peso secco totale: 127.4

Terreno D:

• Wl = 48
• Wp = 28
• peso secco totale: 115.3

Terreno E NON utilizzato:

• peso secco totale: 112.8

Classificazione USCS:

C: passante al vaglio #200 : 60% > 50% : GRANA FINE

• Wl = 124 > 50% : alta plasticità (H)
• Ip = (124 - 47) = 77 > 7.59: sopra la linea A: argilla (CH)

A: passante al vaglio #200: 60 > 50%: GRANA FINE

• Wl = 40.7 < 50%: bassa plasticità (L)
• Ip = 7.59 - 1 → sopra linea A: argilla (CL)

(4)

Trovare la permeabilità equivalente dei terreni in figura, prima col flusso VERTICALE e poi col flusso ORIZZONTALE

(1) Q=cost A=cost e i=cost V_r=κ*i energia in dissipo poco alle volte nei nnigolshah

K_eq=V_T i= Σ Hi H/(Hi/ki) = 2 (H1+H2/ k1+k2)

(2) i=cost, Q=...K_eq =...

(5)

Nel permeaturo si testa un terreno...

Disegnare l'andamento della linea piezometrica

Linea piezometrica...

(3)

Se si confrontano tre casi: a) senza taglioneb) con taglione lato monte c) con taglione lato valle

Calcolare la portata che filtra al di sotto della traversa in condizioni stazionarie.

Qual è la configurazione che rende minime le sottospinte?

_K = 5,2 x 10^-6 m³/s

Q = KH _Nv ^Nl 5,2 x 10^-6 4 ¹¹ = 1,13 x 10^-5 m³/s

Q = 5,2 x 10^-6 4 ¹² = 4,04 x 10^-5

Q = 5,2 x 10^-6 4 ¹² = 4,04 x 10^-5

La disposizione migliore è nel (2)^o caso perché disinpie più carico prima di giungere sotto la traversa.

VERIFICA A SIFONAMENTO E GALLEGGIAMENTO

FORZA DI FILTRAZIONE

• Proporzionale al volume
• Si genera nel terreno quando c'è gradiente idraulico (filtrazione)
• Una forza distribuita di erosione

• Diretta causa il flusso d'acqua di filtrazione.
• FLUSSO ACQUA ↗ si concorda col gradiente ↔ si aumenta
• FLUSSO ACQUA ↘ si discorda col gradiente ↔ si diminuisce

VERIFICHE IDRAULICHE

1. HYD (Hydrodynamic conditions)

Si verifica EROSIONE e SIFONAMENTO del terreno a causa di moti di filtrazione dal basso verso l'alto, con gradiente idraulico tale da produrre l'annullamento delle tensioni efficaci (fenomeni di sifonamento al piede di strutturali, al piede della palancola...)

Le verifiche prevedono l'utilizzo di coefficienti parziali da applicare a:

• Azione o effetti delle azioni (A)
• Caratteristiche dei materiali (M)
• Resistenze (R)

Inoltre, i coefficienti si differenziano a seconda:

• 1) del tipo di carico (permanenti, permanenti non strutturali, variabili)
• 2) degli effetti (favorevole o sfavorevole)

VERIFICHE GEOTECNICHE

2. UPL (Uplift)

Comportano la perdita di equilibrio della struttura o del terreno (sollevamento, galleggiamento) a causa della sostituzione dell'acqua (fenomeni di galleggiamento strutture interrate come parcheggi sotterranei, stazioni metropolitana, vasche interrate ecc o fenomeni di sollevamento del fondo scavo)

PROVA EDOMETRICA

SABBIA (permeabilità elevata)

• Applico carico q = Δσ
• Elevata permeabilità consente di far uscire l'acqua istantaneamente

→ Δσ = Δσ' il sovraccarico si scarica tutto subito sullo scheletro solido.

Cedimento piccolo e ISTANTANEO

LIMO E ARGILLA (K bassa)

• Applico carico q = Δσ
• Bassa permeabilità non permette di diminuire istantaneamente le sovrappressioni

1. BREVE TERMINE: Δσ = Δu, (σ') invariata → le sovrappressioni neutre
2. LUNGO TERMINE: Δu = Δσ'

alla fine grazie al graduale idraulico con cedimento grande (se)

La prova edometrica riproduce in laboratorio su un campione di terreno le condizioni di CONSOLIDAZIONE MONODIMENSIONALE

• Deformazioni e flusso solo in direzione verticale
• Terreno omogeneo e SATURO
• Incomprensibilità dell'acqua e dei grani solidi

Si ottengono:

a) CURVE DI CONSOLIDAZIONE ad ogni step di carico - Ogni 24h

b) Elaborando tutti i valori dei cedimenti maturati per ogni Δσ'

DESCRIVE IL LEGAME COSTITUTIVO TENSIONE/DEFORMAZIONE

Fornisce:

• Fornisce la tensione di (pre)consolidazione di quel terreno (del campione prelevato a quella profondità, sottoposto ad un dato carico geostatico σ'v) (massima tensione a cui il terreno è stato sottoposto)
• Dal confronto tra σ'v ed σ'p si valuta l'OCR (grado di sovraconsolidazione)

→ Gli indici di compressione C_c e di ricompressione C_r

→ Calcoliamo il valore del cedimento totale (che si realizzerà a lungo termine)

→ Coefficiente di comprimibilità m_v (DIVERSO PER OGNI GRADINO DI CARICO → IN OGNI PUNTO DELLA CURVA!!!) che descrive la deformazione in relazione alla variazione di carico, è il modulo edometrico M

H = ¹/_mv m_v = ¹/_Δσ'

INDICE DI RICOMPRESSIONE (tratto di ricarico)

C_r = - ^Δe/_Δlogσ' c_r = ¹/₅ = ¹/₁₀ C_c

INDICE DI COMPRESSIONE (tratto di carico)

C_c = - ^Δe/_Δlogσ'