Paniere Geologia applicata

Lezioni sulle prove geotecniche

Lezione 45197. Le celle piezometriche: presentano tempi di risposta estremamente ridotti.

Lezione 46198. Gli assestimetri misurano: gli spostamenti verticali.

Lezione 47199. L'inclinometro misura: gli spostamenti orizzontali.

Lezione 48200. Nella prova triassiale standard: c'è una fase di compressione isotropa seguita da una fase di taglio.

201. La prova edometrica fornisce: le caratteristiche di compressibilità di un terreno.

202. Nella prova di taglio diretto: c'è una fase di compressione edometrica seguita da una fase di taglio.

203. Si richiede di descrivere la prova di taglio diretto: La prova di taglio diretto consente di studiare il comportamento a rottura dei terreni, può essere effettuata in laboratorio anche con apposita apparecchiatura (scatola di Casagrande). Le prove di taglio diretto hanno lo svantaggio, rispetto a quelle triassiali, di non permettere una descrizione completa dello stato di tensione e deformazione; tuttavia vengono comunemente.

effettuate soprattutto per la maggiore facilità di impiego delle attrezzature sperimentali. La scatola di taglio diretto consiste in due bassi parallelepipedi sovrapposti (semiscatole) a sezione quadrata, che possono traslare relativamente in direzione orizzontale. All'interno delle due semiscatole inizialmente perfettamente sovrapposte (mediante delle viti di fissaggio), viene alloggiato il provino di terreno, generalmente di area trasversale quadrata di lato 60÷100 mm e altezza 20÷30 mm. Le semiscatole e il provino sono contenuti all'interno di una cella riempita di acqua a pressione atmosferica (u₀=0). Le basi superiore e inferiore del provino sono a contatto con due pietre porose che consentono la comunicazione dell'acqua tra il provino e la cella esterna; non esistono dispositivi, quali valvole, che permettono di interrompere tale comunicazione idraulica: nell'apparecchio di taglio diretto non risulta pertanto possibile controllare le

condizioni di drenaggio (si possono eseguire solo prove drenate).Lezione 49204. Per acquifero confinato si intende:quello limitato superiormente da una formazione a bassa permeabilità.205. Nel caso in cui il livello piezometrico è superiore alla superficie topografica si ha:falda artesiana.206. Un acquifero in pressione è:delimitato superiormente e inferiormente da livelli impermeabili.207. Un acquifero libero è:limitato solo inferiormente da substrato, con falda che può liberamente oscillare.208. Le acque sotterranee in presenza di terreni sciolti:riempiono vuoti presenti tra granuli209. Le acque sotterranee in presenza di rocce carbonatiche:circolano lungo cavità e condotti carsici.210. Le acque sotterranee in presenza di rocce cristalline o sedimentarie:circolano prevalentemente lungo fratture e discontinuità.211. I terreni saturi d’acqua all’interno dei quali avviene il deflusso sotterraneo vengono denominati:acquiferi.212.

Si richiede di descrivere la differenza tra un acquifero libero e un acquifero in pressione:

L'Acquifero libero è limitato solo inferiormente da un substrato, con falda e può liberamente oscillare.

L'Acquifero in pressione è delimitato superiormente e inferiormente da livelli impermeabili.

Si richiede di descrivere gli elementi che costituiscono la ricarica e le uscite nel bilancio idrico di un bacino idrogeologico:

Gli elementi che costituiscono la Ricarica, sono:

• Le precipitazioni sul bacino idrogeologico;
• Le piogge efficaci;
• L'infiltrazione da irrigazione;
• L'Afflusso da corsi d'acqua;
• Le infiltrazioni provenienti da ricariche artificiali;
• La drenanza da acquiferi profondi;

Gli elementi che costituiscono le uscite, sono:

• Le uscite;
• Le uscite da fondalini;
• Drenaggio da fiumi e da altri corpi idrici;
• Prelievi;
• Evaporazione del bacino idrogeologico;
• Evaporazioni da specchi d'acqua naturali o artificiali;

Lezione 50214.

Si richiede di descrivere le principali tipologie di sorgenti.

I principali tipi di sorgente sono:

• La sorgente di strato: lo strato impermeabile sul quale si raccoglie la falda affiora in superficie;
• Le sorgenti di trabocco: lo strato impermeabile ha forma concava; le acque che permeano la roccia traboccano all'esterno quando costituiscono un volume superiore alla concavità che le accoglie;
• Le sorgenti intermittenti: emettono acqua ad intervalli più o meno regolari; la cavità sotterranea comunica con l'esterno per mezzo di una sorta di sifone ad "U" capovolto; quando il livello dell'acqua supera il tratto più alto del sifone, la sorgente sgorga e la cavità si svuota in parte; successivamente il flusso si arresta fino a quando le acque, percolando dall'alto, non riempiono nuovamente la cavità.

cavità.- sorgente fredda; quando l’acqua che sgorga ha una temperatura media inferiore alla media annuadell’aria del luogo in cui si trova la sorgente;

sorgente termale; la temperatura dell’acqua è superiore alla media annua dell’aria del luogo incui si trova la sorgente; la circolazione profonda dell’acqua avviene a contatto con materialimolto caldi della crosta terrestre;

sorgente minerale; la concentrazione di sali presenti nell’acqua è elevata; la presenza di sali è dovutaall’attraversamento in rocce con porzioni solubili; le acque povere di minerali sono dette oligominerali.

Lezione 51221. La legge di D’Arcy correla:la velocità di filtrazione al gradiente idraulico.

222. L’altezza di pressione:rappresenta l’altezza della colonna di liquido che esercita la pressione u.

223. L’altezza geometrica nella definizione del carico idraulico:dipende dalla quota del punto rispetto a un piano

224. Le isopiezometriche sono: curve di livello della superficie piezometrica.

225. La trasmissività di un acquifero è: il prodotto della permeabilità dell'acquifero per il suo spessore.

226. La permeabilità di un terreno: cresce al crescere del diametro dei grani.

227. Si richiede di descrivere l'espressione del carico totale H in un mezzo poroso saturo (equazione di Bernoulli).

La perdita di carico totale tra due punti, che esprime il lavoro speso per vincere le resistenze che si oppongono al moto, coincide con la differenza Δh di livello piezometrico dovuta al flusso dell'acqua all'interno del terreno. Si definisce gradiente idraulico "i" il rapporto tra la perdita di carico piezometrico Δh e il tratto di terreno L in cui essa si verifica: i=Δh/L

228. Si richiede di descrivere la legge di D'Arcy.

La legge di Darcy, correla, per i moti di filtrazione nei mezzi porosi, la

velocità di filtrazione v, al contenuto energetico del moto. Si definisce velocità di filtrazione, il rapporto tra la portata Q e la sezione A del mezzo poroso.

Lezione 52229. Nelle prove in foro a carico variabile:

Si misura la velocità di abbassamento o di risalita del livello dell'acqua nel foro.

230. Nelle prove in foro a carico costante:

viene misurata la portata in ingresso od in uscita dal foro, necessaria a mantenere il moto di filtrazione in condizioni stazionarie.

231. Si richiede di descrivere la prova di laboratorio di permeabilità a carico costante.

Le prove a carico costante sono eseguite secondo uno specifico schema. Il valore della permeabilità può essere valutato dalla relazione: Q=Fk* Δh dove Q è la portata (volume nell'unità di tempo) di fluido in entrata (od uscita) dal foro, Δh è la differenza di carico idraulico tra foro e terreno ed F un opportuno coefficiente di forma, definito

Il coefficiente di ingresso, che dipende dalla geometria della sezione drenante e dalle caratteristiche idrauliche del terreno. I valori di F per alcuni casi tipici sono riportati in tabelle.

Se il terreno presenta una significativa anisotropia, il valore misurato è sempre prossimo a kh.

Lezione 53232. La prova Lugeon: è una prova di permeabilità in foro nelle rocce.

Nella prova di permeabilità in foro a carico variabile: la superficie piezometrica nel foro di sondaggio rimane sempre alla stessa quota.

Si richiede di descrivere la 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: dVw = Qdt = F k Δh dt; In assenza di alimentazione dall'esterno, tale variazione di volume provoca una variazione dell'altezza H della colonna.