Angolo d attrito in termini di sforzi efficaci. Metodo NTH (Norvegian Institute of Technology) Sandven et al. (1995)

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1 Angolo d attrito in termini di sforzi efficaci Metodo NTH (Norvegian Institute of Technology) Sandven et al. (1995)

2 Angolo d attrito La formula di Senneset e Janbu presenta il grande vantaggio di interpretare il parametro in tutti i litotipi, permettendo quindi di valutare il valore di f anche nei limi e nelle argille

3 Angolo d attrito (la formula di Kulhawy & Mayne)

4 Angolo d attrito Il metodo si è rivelato attendibile anche nelle sabbie limose:

5 Angolo d attrito: dalla teoria di Bayes Ching et al. ( ) hanno applicato la teoria di Bayes ad una banca dati mondiale e sono pervenuti alle: Per sabbie e sabbie limose (nota: Q c = q c1 ): Per sabbie pulite:

6 Raffronto tra le formule di K & M e di Ching

7 Angolo d attrito Molto utilizzata nella pratica è anche la relazione proposta da Robertson e Campanella (1983) Da Mayne, 2006 Si noti che la relazione tende a sovrastimare f per valori di q t /s > a 60

8 Le resistenza al taglio non drenata Variabilità del valore in funzione del tipo di prova

9 Le resistenza al taglio non drenata Variabilità del valore in funzione del tipo di prova

10 Interpretazione: Resistenza al taglio non drenata 1. MIT, SANSHEP Ladd & DeGroot (2003) 2. Modello Cam Clay (Wroth ) Da Mayne, 2006

11 Resistenza al taglio non drenata: le formule suggerite I due metodi danno risultati molto simili:

12 Resistenza al taglio non drenata dal cono sismico Da Mayne, 2014

13 Modulo elastico operativo: le formule suggerite 1. Fellenius (2006 modificato) Lunne & Chrisoffersen (1985) suggeriscono valori compresi tra 4 e 5 2. Dalla legge di decadimento del modulo Per la valutazione di G 0 è consigliabile il calcolo passando attraverso la valutazione della velocità delle onde sismiche di taglio (in m/s) e della densità di massa in kn/mc e in m/smq; (il valore calcolato va diviso per 10 per avere MPa):

14 Modulo confinato: le formule suggerite Togliani (2010) Robertson (2009) Dalla prova con cono sismico SCPT:

15 Permeabilità e Consolidamento La dissipazione nel tempo della pressione nei pori Arrestando la penetrazione l eccesso della pressione nei pori si dissipa nel tempo Du 0. Per la curva di decadimento monotonica, è possibile ottenere una soluzione per il coefficiente di consolidamento c h c h = T* a 2 I R 0.5 /t 50 con a = raggio del cono e T* = fattore tempo Per una curva sia monotonica che dilatoria esiste una soluzione dovuta a Burns & Mayne, 1998 La permeabilità è calcolata dalla: k = c h g w /M

16 Permeabilità e Consolidamento Le curve di dissipazione

17 Dissipazione monotonica c h ( T50*) a t 50 2 I R u 2 Dove T 50 * = per tipo 1 = per tipo 2 a = raggio del cono = 1.78 cm per 10-cm 2 cono = 2.20 cm per 15-cm 2 cono I R = G/s u = Indice di Rigidità u 1

18 Permeabilità e Consolidamento La determinazione di k h per la dissipazione monotonica

19 Permeabilità e Consolidamento Indice di rigidità IR da Krage, Broussard e DeJong (2014) da prova SCPT (cono sismico) da Indice Plastico e grado di sovraconsolidamento

20 Permeabilità e Consolidamento La determinazione di k h per la dissipazione dilatoria

21 Permeabilità e Consolidamento La determinazione di k h per la dissipazione dilatoria

22 Velocità delle onde di taglio (in assenza di misure di Vs con cono sismico) Mayne & Rix (1995) per i terreni coesivi, Baldi (1998) per sabbie

23 Velocità delle onde di taglio Madiai e Simoni (2006) nei terreni delle provincie di Forlì e di Rimini e a seguito di un esteso studio eseguito sui terreni dell alta Valtiberina (Umbria) sono pervenuti alla espressione generale: in cui i coefficienti valgono: età terreno A a 1 b 1 R 2 Olocene coesivo 140 0,30-0,13 0,92 Pleistocene coesivo 182 0,33 Ì0,02 0,81 Olocene incoerente 268 0,21 0,02 0,73 Pleistocene incoerente 172 0,35-0,05 0,66

24 La valutazione di terreni inusuali Molte delle correlazioni esistenti sono valide per terreni depositati recentemente e non cementati, per cui applicare le correlazioni a terreni pleistocenici o più vecchi e/o cementati porta a ad una interpretazione non corretta. Diventa quindi importante potere differenziare le due tipologie La misura combinata della velocità delle onde sismiche di taglio e la resistenza alla penetrazione del cono è un ottimo modo di differenziazione in quanto la penetrazione del cono induce grandi deformazioni ed il terreno nelle sue immediate vicinanza si trova in condizioni di rottura Le ricerche più recenti hanno dimostrato che le sabbie oloceniche non cementate presentato valori che ricadono in una ristretta fascia di coppie di valori di G 0 e di q t

25 Valutazione di terreni inusuali Aumenta cementazione o età

26 Il comportamento del terreno

27 Una correlazione utile: il passaggio da q t a N 60 Il suggerimento di Jefferies & Davies (1993): i valori più attendibili di N 60 sono quelli che si ricavano da una CPTU Derivazione di N 60 da CPTU (q t /P a )/N 60 =(10 (1.268-(0.281 Ic) ) Robertson (2012) (q t /P a )/N 60 = 8.5*[1-(I c /4.6)] Jefferies & al.(1998) dalla Mitchell Lecture (P. K. Robertson)-ISC 4 (Recife, 2012)

28 Evoluzione nell intepretazione dei parametri dalla prova CPTU (anni ) Una accelerazione nell interpretazione di alcuni dei parametri più significativi è stata data in questi ultimi anni grazie ai lavori di Mayne (2007) e, soprattutto, di Robertson ( ). I risultati di tali lavori sono riportati nelle figure seguenti e fanno tutti riferimento ai valori normalizzati di Q t1 e Q tn, di F R e di I c con le già viste:

29 I valori di Ic A dimostrazione che i valori di I c approssimano i limiti del SBTn sulla carta di Robertson Q F. La figura illustra come I c è relativamente insensibile alla mancanza di accuratezza nella misura di fs (questione sempre dibattuta); in pratica se il valore di f s misurato varia rispetto al valore reale di f s del ± 50%, la variazione del valore di I c è generalmente meno del ± 10%

30 L esponente di normalizzazione n La figura dimostra come per i terreni più fini l esponente sia 1,0, mentre per i terreni grossolani varia tra 0,9 e 0,5 quando la pressione litostatica agente non è elevata. La regione con n = 1 si muove verso l alto con l aumentare della pressione di confinamento. Questo a dimostrazione che la normalizzazione dei parametri non è un approccio arbitrario ma è basato su osservazioni sperimentali da usare per aumentare il grado di correlazione fra vari parametri geotecnici

31 L angolo d attrito di picco f p I valori di f p calcolati con la formula di Kulhawy e Mayne sono inseriti per confronto. I valori di K&M sono molto simili nella regione 1,8 < Ic < 2,2; si noti come con l aumentare di F r (quindi con l aumentare della compressibilità) Q tn diminuisca per f p costante. Questo può spiegare come si abbiano alti valori di f p in sabbie compressibili con valori di q t relativamente bassi (caso tipico delle sabbie carbonatiche)

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