FONDAMENTI DI GEOTECNICA ICONE PECULIARITÀ

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1 FONDAMENTI DI GEOTECNICA ICONE PECULIARITÀ z decine di metri Terreno A Terreno B Roccia configurazione deformata acqua espulsa σ ij σ ij + δ ij u sollecitazione esterna configurazione iniziale ANCHE SE OMOGENEI DAL PUNTO DI VISTA LITOLOGICO, I TERRENI PRESENTANO RISPOSTA MECCANICA (σ ε) DISOMOGENEA PERCHÉ SENSIBVILI ALLO STATO TENSIONALE EFFICACE INIZIALE Tensione deviatorica, q p'o00 kpa p'o00 kpa p'o400 kpa Deformazione assiale, εa Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag.

2 MECCANICA DEL CONTINUO - TENSIONI p p P 7 m Ft n δs τ n δs σ n δs O δs n B p 3 p 6 A m p 4 p 5 σ z τ n Giaciture di riferimento per polo (σ z,τ zx ) POLO K τ xz σ x τzx σ τ x xz σ n σ z (σ x +σ z )/ (σ x,τ xz ) p J ( σ + σ + σ3) 3 3 q (J 3 J ) ( σ σ ) + ( σ σ 3 ) + ( σ σ 3 ) Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag.

3 MECCANICA DEL CONTINUO - DEFORMAZIONI ε ε ε x y z LEGAME COSTITUTIVO L ESEMPIO DEL MEZZO ELASTICO E E E [ ( )] ( + ν) σ ν σ + σ ; γ x [ ( )] ( + ν) σ ν σ + σ ; γ y [ ( )] ( + ν) σ ν σ + σ ; γ z y x x z z y TENSIONI LITOSTATICHE (DA PESO PROPRIO STATO TENSIONALE INIZIALE) xy yz zx TENSIONI INDOTTE E E E τ τ τ xy yz zx Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 3 3

4 INTERAZIONE SCHELETRO ACQUA DI POROSITA FLUSSO IN REGIME STAZIONARIO (3) div( V) 0 t t+dt FLUSSO IN REGIME TRANSITORIO ε () v div ( V ) 0 t t t+dt Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 4 4

5 FILTRAZIONE (FLUSSO STAZIONARIO) UNIDIREZIONALE NEL PIANO A ΔH ΔH/(n-) B D C Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 5 5

6 INTERAZIONE IN REGIME DI FLUSSO TRANSITORIO F δu(0)/γ w A t 0, condizioni non drenate F δu(t)/γ w A t > 0 e t<, consolidazione F δu( )/γ w 0 k TEMPO TEMPO (h) ε t v 0 A t, condizioni drenate finali Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 6 6

7 PRESSIONI NEUTRE INDOTTE IN CONDIZIONI NON DRENATE δu B [ δσ3 + A ( δσ δσ3)] Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 7 7

8 INTERAZIONE IN REGIME DI FLUSSO TRANSITORIO (a) (b) (c) Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 8 8

9 INDAGINI GEOTECNICHE z decine di metri Terreno A Terreno B Roccia FINALIÀ MEZZI PROFILO STRATIGRAFICO POZZI TRINCEE CUNICOLI SONDAGGI DIRETTI INDIRETTI INDAGINI GEOFISICHE PROVE PENETROMETRICHE STATICHE (CPT) PROPRIETÀ FISICHE PROPRIETÀ IDRAULICHE REGIME IDRAULICO IN LABORATORIO PROVE SU CAMPIONI INDISTURBATI IN LABORATORIO PROVE DI PERMEABILITA' SU CAMPIONI INDISTURBATI IN LABORATORIO IN SITO PROVE PENETROMETRICHE STATICHE (CPT) PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE (SPT) PROVE SCISSOMETRICHE PROVE DILATOMETRICHE PROVE DI CARICO SU PIASTRA PROVE GEOFISICHE (CH, DH, SASW) IN SITO PROVE DI PERMEABILITA' IN FORI DI SONDAGGIO, POZZI, POZZETTI IN SITO INSTALLAZIONE E MISURE CON PIEZOMETRI Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 9 9

10 INDAGINI IN SITO TERZAGHIS TERZAGHIS Aroma Geotecnico Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 0 0

11 PROVE GEOTECNICHE DI LABORATORIO IDENTIFICAZIONE, CLASSIFICA 00 ARGILLA LIMO SABBIA GHIAIA BLOCCHI Passante in peso (%) Trattenuto in peso (%) d (mm) Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag.

12 PROVE GEOTECNICHE DI LABORATORIO - n, γ, w volumi V g V w pesi P w (P g 0) V v V P P S V S PP S +P W e 0 γ w n -S r Sr w γ d +e γ γ s -n γ d γ γd γ s n e w S P peso totale peso dell' unità di volume V volume totale Ps peso particelle solide peso secco dell' u.v. V volume totale Ps peso particelle solide peso specifico grani Vs volume particelle solide Vp volume dei pori x00 porosità V volume totale Vp volume dei pori indice di porosità V volume particelle solide s P P V V w s w p peso peso volune volume acqua secco contenuto d' acqua x 00 dei pori d' acqua grado di saturazion e Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag.

13 PROVE GEOTECNICHE DI LABORATORIO COMPRESSIBILITÀ EDOMETRICA cedimento, (mm) 0.00 δ δ50% δ00%.00.0 tt 50 T (a) U50% Tempo, t (min) Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 3 3

14 PROVE GEOTECNICHE DI LABORATORIO COMPRESSIBILITÀ EDOMETRICA.5 Indice di porosità, e e o e o Δe Cc Δe C s 0.5 σ vo Tensione verticale, σ' v (kg/cm) indice dei vuoti post-campionamento Indice di porosità, e orizzontale per C bisettrice dello angolo in C A C tangente alla curva nel punto C (di max curvatura) B σ vc,min σ vc,max Tensione verticale, σ' v (kg/cm) Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 4 4

15 PROVE GEOTECNICHE DI LABORATORIO COMPORTAMENTO DEVIATORICO Fase isotropa σ 3 σ 3 +(σ - σ 3 ) Fase deviatorica TIPO di PROVA σ 3 σ 3 σ 3 σ 3 σ 3 σ 3 +(σ - σ 3 ) S (CID) LIBERO Δ u 0 LIBERO Δ u 0 Qc (CIU) LIBERO Δ u 0 IMPEDITO Δ u 0 Q (UU) IMPEDITO Δ u 0 IMPEDITO Δ u 0 Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 5 5

16 PROVE GEOTECNICHE DI LABORATORIO I RISULTATI TIPICI EVIDENZIANO CHE IL LEGAME TENSIONE-DEFORMAZIONE DIPENDE (ALMENTO) DA:. TIPO DI MATERIALE (TERRENO);. TENSIONE EFFICACE INIZIALE; 3. STATO VOLUMETRICO INIZIALE (ADDENSAMENTO, OCR) 4. CONDIZIONI DI DRENAGGIO Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 6 6

17 STATO VOLUMETRICO INIZIALE & DILATANZA N* T* Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 7 7

18 RISULTATI TIPICI PROVE TRIASSIALI CID (S) IN TERRENI A GRANA FINA NORMALMENTE CONSOLIDATI (OCR) Tensione deviatorica, q p'o00 kpa p'o00 kpa p'o400 kpa Deformazione assiale, εa contrazione Def.di volume, v estensione p'o400 kpa p'o00 kpa p'o00 kpa Deformazione assiale, εa Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 8 8

19 LE DIFFERENTI PROVE (S, Qc, Q) HANNO DIFFERENTI FINALITA ϕ Tensione tangenziale, p'o00 kpa p'o00 kpa p'o400 kpa Tensione normale efficace, σ' Modulo secante, E's p'o400 kpa p'o00 kpa p'o00 kpa Modulo secante, Eos p'o400 kpa p'o00 kpa p'o00 kpa Deformazione assiale, εa Deformazione assiale, εa Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 9 9

20 GLI EFFETTI DELLE VARIABILI INFLUENTI SUL LEGAME TENSIONE-DEFOPRMAZIONE POSSONO ESSERE INQUADRATI RAZIONALMENTE Tensione deviatorica, q LSC p'o00 kpa p'o00 kpa p'o400 kpa Tensione deviatorica, q Tensione media efficace, p' Deformazione assiale, εa Indice di porosità, e ISO-LNC LSC Def.di volume, v Tensione media efficace, p' Deformazione assiale, εa Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag. 0 0

21 GLI EFFETTI DELLE VARIABILI INFLUENTI SUL LEGAME TENSIONE-DEFOPRMAZIONE POSSONO ESSERE INQUADRATI RAZIONALMENTE Tensione deviatorica, q LSC p'o00 kpa p'o00 kpa p'o400 kpa Tensione deviatorica, q Tensione media efficace, p' Deformazione assiale, εa p o 400 kpa Indice di porosità, e ISO-LNC LSC Variazione di u p o 00 kpa p o 00 kpa Tensione media efficace, p' Deformazione assiale, εa Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag.

22 GLI EFFETTI DELLE VARIABILI INFLUENTI SUL LEGAME TENSIONE-DEFOPRMAZIONE POSSONO ESSERE INQUADRATI RAZIONALMENTE Tensione deviatorica, q Tensioni efficaci LSC po00 kpa po00 kpa po400 kpa p 0 -u r Tensioni totali Tensione deviatorica, q po00 kpa po00 kpa po400 kpa Tensione media, p & p' Deformazione assiale, ε a Indice di porosità, e ISO-LNC LSC Tensione media efficace, p' Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso parte pag.