Esercitazione 4 Calcolo del cedimento con il metodo edometrico

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1 #1 Con riferimento al profilo stratigrafico in Fig. 1 (prima dell applicazione del carico uniformemente ripartito in superficie) e ai risultati della prova di compressione edometrica allegata (Fig. 2), determinare i valori dell'indice di compressibilità C C, dell'indice di rigonfiamento C S, della tensione di snervamento σ vy e del grado di sovraconsolidazione OCR del provino prelevato a 15 m di profondità. #2 Calcolare il cedimento finale del piano di campagna conseguente all'applicazione di un carico uniformemente ripartito e infinitamente esteso q pari a 50 kpa, ipotizzando che lo strato di argilla limosa sia normalmente consolidato. #3 Diagrammare l andamento con la profondità del grado di sovraconsolidazione OCR nel caso in cui il deposito sia stato soggetto, nel corso della sua storia geologica, ad un processo di erosione, avvenuto su larga scala, di circa 7 m dello strato di sabbia. #4 Calcolare nuovamente, in queste condizioni di sovraconsolidazione, il cedimento finale del piano di campagna conseguente all'applicazione del carico uniformemente ripartito q. A tal fine, per semplicità, si assuma un grado di sovraconsolidazione medio OCR = 2 e un indice dei vuoti iniziale medio e 0 = costante con la profondità. #4+ Che succede per q = 150 kpa? Fig.1 1

2 Fig.2 2

3 #1 Parametri di compressibilità da prova edometrica 1a) valutazione di C C e C S punti σ' a [kpa] e (n.c.) e (s.r.) A B C C = C S = C C oppure C s eb ea log B A 1b) Valutazione di σ vp e OCR dati: z L [m] [kn/m 3 ] strato strato z w [m] = 2 (prof. sup. freatica) z P [m] = 15 (prof. prelievo campione) σ' v0 [kpa] = (tensione efficace litostatica) e 0 [ ] = (indice dei vuoti iniziale del campione) σ' vy [kpa] 150 (da procedura di Casagrande) OCR = OCR v vp 0 3

4 #2 Calcolo dei cedimenti (NC) 2a) cedimento iniziale w 0 (solo per lo strato di sabbia) w 0 = 0.04 m q w0 z z E E ED ED 2b) cedimento di consolidazione w c (solo per lo strato di argilla limosa NC) q [kpa]= 50 #str = 6 Δz [m] = 2 (carico applicato) (# di strati considerati) (intervallo di discretizzazione dello strato di argilla) punti z σ v0 u σ v0 ' e 0 OCR σ vy ' σ ' Δe Δ Δw [m] [kpa] [kpa] [kpa] [ ] [ ] [kpa] [kpa] (l.n.c.) [ ] [m] se OCR 1 () z e z e z C e CC log ; v 0 v 0 0() 0( R) C log ; v0( zr) (1) ( z) ( z) OCR ( z); vy vp v0 (2) ( z) ( z) q v0 e (3) ; 1 e (4) w z; (5) wc 0 w w c [m] = 0.28 #3 Sovraconsolidazione h eros [m]= 7 (spessore eroso) q [kpa]= 133 (carico applicato: q = h eros ) prima dell'erosione dopo l'erosione punti z [m] σ v 1 [kpa] u [kpa] σ v 1 ' [kpa] σ v0 [kpa] u [kpa] σ v0 ' [kpa] OCR sabbia argilla limosa OCR medio (argilla limosa) =

5 #4 Calcolo dei cedimenti (OC caso 1) 4a) w 0 [m] = 0.04 (cedimento immediato del banco di sabbia vedi #b1) 4b) cedimento di consolidazione w c (solo per lo strato di argilla limosa OC) q [kpa]= 50 (carico applicato) #str = 6 (# di strati considerati) Δz [m] = 2 (intervallo di discretizzazione dello strato di argilla limosa) punti z σ v0 u σ v0 ' e 0 OCR σ vp ' σ ' Δe Δ Δw [m] [kpa] [kpa] [kpa] [ ] [ ] [kpa] [kpa] (ricarico) [ ] [m] se OCR 1 e vy e0( z) assunta costante; e C S log ; v 0 w c [m] = 0.07 #4+ Calcolo dei cedimenti (OC caso 2) 4+a) w 0 [m] = 0.13 (cedimento elastico immediato del banco di sabbia vedi #b1) 4+b) cedimento di consolidazione w c (solo per lo strato di argilla limosa OC) q [kpa]= 150 (carico applicato) #str = 6 (# di strati considerati) Δz [m] = 2 (intervallo di discretizzazione dello strato di argilla limosa) punti z σ v0 u σ v0 ' e 0 OCR σ vy ' σ ' Δe 1 Δe 2 Δ Δw [m] [kpa] [kpa] [kpa] [ ] [ ] [kpa] [kpa] (ricarico) (l.n.c.) [ ] [m] se OCR 1 ( ) vy vy e1 CS log v0 e0() z assunta costante; ee1 e2 e2 CC log vy linea di scarico ricarico linea di normal consolidazione w c [m] =