DIFESE LONGITUDINALI DI SPONDA

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Rocco Donati
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DIFESE LONGITUDINALI DI SPONDA Il materiale delle sponde si trova, in genere, in condizioni di stabilità molto + precaria rispetto al fondo dell alveo Necessità di rivestimenti e

materassi, ) Vantaggi: pienamente drenanti (minori spinte e sottospinte idrauliche), ammettono deformazioni consistenti senza pregiudizio della funzionalità globale, più economiche.

1 DIFESE LONGITUDINALI DI SPONDA Il materiale delle sponde si trova, in genere, in condizioni di stabilità molto + precaria rispetto al fondo dell alveo Necessità di rivestimenti e protezioni Tipologie fondamentali Strutture semi-rigide o flessibili -Naturali (scogliere, massicciate, fascinate, ) -Artificiali (scogliere, mantellate sintetiche, ) -Miste (gabbioni, materassi, ) Vantaggi: pienamente drenanti (minori spinte e sottospinte idrauliche), ammettono deformazioni consistenti senza pregiudizio della funzionalità globale, più economiche. Strutture rigide - Muri in calcestruzzo o muratura ordinaria Vantaggi: meno ingombranti, utilizzo limitato a casi di infrastrutture (viarie, ferroviarie) e insediamenti immediatamente prospicienti l alveo

2 SCOGLIERE IN MASSI NATURALI O ARTIFICIALI Tipologia generale Protezione tramite la posa alla rinfusa di massi ciclopici (vedi più avanti i criteri di dimensionamento) a partire dal fondo alveo, preventivamente preparato, fino ad una altezza corrispondente a una piena con Tr=2-5 anni. I vuoti vengono chiusi con materiale di peso max ~ 70 kg per un un max del 7% del volume complessivo. Il piano di fondazione ha profondità minima di m. Altezza massima (dal fondo alveo) senza berma: 2 m Altezza massima con berma: 5 m Pendenze tipiche come da schema

3 Varianti tipologiche

4 Aumento della stabilità tramite talee o legatura con cavi

5 Verifica di stabilità dei massi su sponda inclinata d m = diametro equiv. masso θ = pendenza della sponda tgλ = i f = pendenza fondo β = angolo fra direzione di caduta del masso e sponda U r = velocità della corrente che investe il masso φ = angolo di riposo in acqua dei massi τ = tensione tangenziale sul masso La velocità della corrente Ur che investe il masso si può valutare dal profilo logaritmico, noti la profondità Y 0 e la velocità V medie della corrente U V * ( y) = 2.5U ln( 30.2y / dm ) * = 2.5U ln( 12.3Y / d ) 0 m U r = U ( d ) m = V ln 3.4 ( 12.3Y / d ) 0 m

6 Formule di Stevens (1976), derivate dalla teoria dell equilibrio limite Numero di stabilità su sponda orizzontale = Angolo di caduta del masso = Numero di stabilità su sponda inclinata = 2 0.3U r σ = γ s γ gdm γ 2sinθ β = arctan cosλ / + sin λ σ tanφ [ 1+ sin( λ β )]/ 2 σ ' = σ + Coefficiente di sicurezza al ribaltamento del masso (rapporto fra forze stabilizzanti e instabilizzanti) = Fattore di legatura = Deve risultare almeno C 3 1. s cosθ tanφ C s = C L σ ' tanφ + sinθ cos β 1 Massi sciolti C L = 1.5 Massi legati

7 RIVESTIMENTI CON GABBIONI E MATERASSI

12 Scelta delle dimensioni degli elementi Portata Sezione Scabrezza Velocità della corrente Velocità critica Velocità limite Dimensioni ottimali Movimento del riempimento Instabilità dell elemento

13 FINE LAVORI: (n, τ amm ) minimi Dal punto di vista ingegneristico è la situazione più critica alla quale occorre fare riferimento nelle verifiche di resistenza delle protezioni spondali. τ b < τ c (al fondo) τ < τ m s (sulla sponda) A REGIME: (n, τ amm ) massimi Situazione a cui fare riferimento nella verifica della sezione allo smaltimento della portata di progetto Q= A B n i f > Qp

16 τ τ τ = γ Ri b w f ( Y ) = γ z i b w max i f ( Y ) (al fondo) (al fondo) m = 0,75γ w max zi if (sulla sponda rettilinea) τ ( ) = K075γ Y z i m, w max i f (sulla sponda in curva) K, rapporto tra tensione tangenziale sulla sponda esterna e tensione tangenziale me dia

17 (al fondo) In caso di materiale non coesivo non situato su un fondo orizzontale, occorre tenere conto della riduzione della tensione massima ammissibile di trascinamento (dovuta all effetto della pendenza della sponda) mediante m un coefficiente correttivo: τ s τ m = τ 1 c τ s 2 sin ϑ 2 sin ϕ (sulla sponda) ϕ = angolo di attrito interno del materiale (non coesivo) che costituisce la sponda θ = angolo di inclinazione della sponda sull orizzontale τ c = tensione massima ammissibile sui tratti orizzontali τ s = tensione massima ammissibile sulle sponde Dura ta de ll'e v e nto di pie na (h)

18 VERIFICA DELLE DEFORMAZIONI ( ) Dz d m 2 s d m 1

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