Terre rinforzate. Applicazioni - Tecnologie - Dimensionamento. Darin Flacrovio Editore

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1 Massimo Comedini Pietro Rimoldi Terre rinforzate Applicazioni - Tecnologie - Dimensionamento Darin Flacrovio Editore

2 INDICE Premessa pag. 11 Parte Prima Applicazioni e tecnologia delle opere in terra rinforzata 1. Cenni introdnttivi 1.1. Storia >> Tipologie di rinforzo dei terreni con rinterro» Applicazioni delle terre rinforzate» Vantaggi delle terre rinforzate» Vantaggi dei muri in terra rinforzata» Vantaggi dei pendii rinforzati» Svantaggi delle terre rinforzate» Bibliografta» Tipologie di terre rinforzate 2.1. Tipologie di rinforzi» Tipologie di paramento» Pannelli modulari prefabbricati in calcestruzzo» Pannelli prefabbricati in cemento armato a tutta altezza» Paramento modulare in blocchi» Paramento in gabbioni» Terre rinforzate con risvolto frontale (Wrap around system)» Bibliografia >> Valntazione delle alternative progettuali. i 3.1. Fattibilita» Ingombro dei rinforzi» Terreno di riempimento» Ambiente chimico-fisico» Altezza» Sovraccarichi» Deformazioni laterali nei muri >> Azioni del moto ondoso e delle correnti» Sottoservizi» Bibliografia» Principi di funzionamento del sistema terreno/rinforzi 4.1. Trasferimento delle tensioni» Deformazione dei rinforzi» Compatibilita delle deformazioni» Fattori che influenzano il comportamento e le caratteristiche di una terra rinforzata 5.1. II terreno» Stress e resistenza al taglio» Resistenza al taglio e deformazioni» Angolo di resistenza al taglio a riposo» Angolo di resistenza al taglio alio stato critico» Angolo di resistenza al taglio di picco» 52

3 Terre rinforzate Indlce Costipazione dei terreno» I rinforzi» Resistenza dei rinforzi» Rigidezza» Interazione col terreno» Distribuzione dei rinforzi» Spaziatura dei rinforzi» Lunghezza dei rinforzi >> II paramento» Bibliografia» Scelta del sistema costruttivo» Proprieta dei materiali e loro caratterizzazione ai fin! della progettazione delle terre rinforzate 7.1. II terreno del rilevato strutturale» Angolo di resistenza al taglio» Caratteristiche elettrochimiehe dei terreni del rilevato strutturale» Terreno e rinforzi metallici» Terreno e geosintetici» Rilevati strutturali con materiali speciali» Terreni stabilizzati a ealce» Tecnica di stabilizzazione delle terre» Effetti della stabilizzazione con calce» Effetti della stabilizzazione mista calce-cemento» Fasi dello studio preliminare» Modalita esecutive» 84 ' J Terre rinforzate e stabilizzazione a calce» Valutazione dell'efficacia delle tecniche di rinforzo e trattamento del terreno» Rifiuti solidi urbani (RSU)» Caratteristiche geotecniche dei RSU» Compatibilita chimico-fisica rifiuti-rinforzi» I rinforzi» Rinforzi in acciaio» Corrosione dei rinforzi metallici» Rinforzi polimerici (geosintetici)» Polimeri utilizzati nella fabbricazione dei geosintetici per il rinforzo dei terreni >> Caratteristiche dei polimeri principalmente usati nel rinforzo dei terreni» Composizione dei materiali polimerici» Tipologie di geosintetici per il rinforzo dei terreni» Proprieta dei geosintetici per il rinforzo dei terreni» Caratteristiche fisiche» Comportamento meccanico dei geosintetici e interazione col terreno» Modelli di comportamento complessi» Modelli di comportamento elementari» Determinazione della resistenza a trazione e della deformazione a breve termine dei geosintetici» Determinazione della resistenza a trazione a lungo termine a carico costante: effetto delle deformazioni viscose» La degradazione dei geosintetici e la caratterizzazione della loro suscettibilita all'aggressione chimico-fisico-biologica e al danneggiamento meccanico» l*^' Suscettibilita all'aggressione chimico-fisico-biologica» Danneggiamento durante la posa in opera» Comportamento nel tempo dei geosintetici desunto da opere in vera grandezza,» ' Determinazione della resistenza a trazione e della deformazione di progetto dei geosintetici» ' Interazione terreno-rinforzo» ' Interazione in condizioni di sfilamento» Blocchi prefabbricati incrementali» ' Resistenze di interfaccia dei blocchetti incrementali» Bibliografia» '68 8. Inserimento ambientale delle terre rinforzate 8.1. Tecniche di inerbimento» '" Rivestimento con piante arbustive» '77 9. Costruzione delle terre rinforzate 9.1. Metodi di costruzione» '8' Facciata inerbita e impervia» ' Opere a facciata rinverdita» ' Procedura di costruzione con casseri a perdere in rete elettrosaldata» Opere a facciata impervia» '^^ Procedura di costruzione di muri a blocchetti incrementali» ' Procedura di costruzione di muri a pannelli incrementali» Esempio di istruzioni operative per la costruzione di un muro a pannelli incrementali ''^ Esempio di istruzioni operative per la costruzione di un muro a facciata verde con casseri a perdere in rete elettrosaldata» ' Esempio di istruzioni operative per la costruzione di un muro a facciata verde con casseri a perdere in rete metallica a doppia torsione» Bibliografia» 206 PARTE II Progetto delle opere in terra rinforzata 10. Metodi di analisi di stabilita Progettazione di opere in terra rinforzata» Terreno costituente il blocco rinforzato» Analisi in condizioni statiche» Stima delle deformazioni della facciata» K-stiffness Method» Metodo cinematico (o degli spostamenti)» 222

4 9 Terre rinforzate Indlce Analisi in condizioni sismiche» Metodi di calcolo pseudostatici» Analisi dinamica semplificata» Meccanismi di collasso» Metodo deu'equilibrio limite» Verifica di stabilita interna» Verifica di stabilita esterna» Verifica di stabilita globale» Modellazione numerica agli elementi finiti (FEM) >> Raccomandazioni e normative tecniche» Noimativainglese BS (2010)» Raccomandazioni americaneaashto 2007 efhwa 2009» Bibliografia» Carichi e sollecitazioni in una terra rinforzata Carichi agenti sulle superfici di rottura» Carico uniforme» Carichi lineari applicati al contomo» Carichi puntuali ripetuti ad intervalli regolari» Carichi puntuali isolati» Carichi dovuti alia presenza di tiranti» Falde nei terreni» Forze prodotte dai rinforzi» Spintaattiva» Calcolo della spinta attiva con il metodo di Coulomb» Calcolo della spinta attiva con il metodo di Rankine» Spinta idrostatica» Resistenza passiva» Metodo di Coulomb» Metodo di Rankine» Effetto della coesione» Spinta attiva in presenza di un carico uniforme sul terrapieno» Effetto dei carichi sulla parete di un muro» Linee di carico sul terrapieno orizzontale» Carico puntiforme su terrapieno orizzontale» Striscia di carico su piano campagna inclinato» Carichi dinamici dovute a forze di natura sismica» Metodo di Mononobe e Okabe» Spinte di calcolo del terreno e dell'acqua in condizioni sismiche >> Valutazione degli spostamenti» Metodo di Newmark» Metodi semplificati» Bibliografia >> Dimensionamento dei pendii ripidi in terra rinforzata Cenni di teoria» Metodi di calcolo» Pendii ripidi rinforzati: definizione e impostazione del problema» Forze richieste e disponibili» Distribuzione delle forze massime richieste» Forze disponibili e ammissibili Determinazione dei parametri di progetto» Criteri di progetto ^^ Forze necessarie Diagrammi di Jewell Determinazione della spaziatura tra i rinforzi» Risvolto Procedura di calcolo Bibliografia Dimensionamento dei muri in terra rinforzata con rinforzi estensibili Analisi di stabilita richieste Geometria del muro e caratteristiche del terreno» Caratteristiche dei GSR» Fattori di sicurezza Analisi di stabilita esterna Coeffieiente di spinta del terreno» Forze in gioco Scivolamento lungo la base del muro» Scivolamento lungo il primo GSR» Ribaltamento Capacitaportante Analisi di stabilita interna.» RotturapertrazionedeiGSR» Sfilamemto dei GSR» Analisi di stabilita locale della facciata» Tensioni tangenziali ^* Analisi di stabilita globale» Bibliografia Dimensionamento dei muri in terra rinforzata con rinforzi inestensibili Introduzione alle opere in terra rinforzata con rinforzi inestensibili» Progetto delle opere in terra rinforzata con rinforzi inestensibili: analisi di stabilita richieste» Fattori di sicurezza Metodo della gravita coerente Assunzioni nel calcolo di stato limite» Progettazione di muri in terra con rinforzi lineari inestensibili» Tensione nei rinforzi Modi di rottura di un muro in terra rinforzata» Stabilita esterna» Carico e condizioni al contomo» Azioni prodotte dall'acqua Schema di calcolo Profondita di fondazione del muro» Spaziatura verticale ** Lunghezza del rinforzo» Spinta laterale del terreno e sollecitazioni verticali» 360

5 10 ; Terre rinforzate Stabilita esterna» Scivolamento lungo la base» Ribaltamento» Rottura per capacita por tante» Stabilita globale» Carico sismico» Stabilita interna e locale» Forze di trazione negli strati di rinforzo» Stabilita interna rispetto alia rottura dei rinforzi» Stabilita interna in relazione alio sfilamento dei rinforzi» Resistenza a trazione e variazioni di spaziatura» Stabilita interna rispetto ai carichi sismici» Bibliografia» Inquadramento norraativo con NTC Valutazione della sicurezza» Azioni sulle eostruzioni e classificazione delle azioni» Caratterizzazione delle azioni elementari» Combinazioni delle azioni» Stati limite ultimi» Verifiche della sicurezza e delle prestazioni di sistemi geotecnici» Verifiche nei confronti degli stati limite ultimi (SLU)» Azioni» Resistenze» Tipi di analisi» Opere di sostegno in terra rinforzata» Verifiche sismiche» Azioni sismiche» Applieazione del metodo semiprobabilistieo agli stati limite» 398 AppENDiCE-Esempi di progetti e voci di capitolato» 399