L'input geotecnico nella progettazione di. fondazioni speciali

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1 7-8 ottobre 2011 Palazzo Vermexio, Siracusa L'input geotecnico nella progettazione di Parte Seconda: la Definizione dei Parametri Ing. Umberto Arosio 1

2 Introduzione Problema Geotecnico: determinare l interazione terreno-struttura prevedendo la reazione del terreno alle azioni esterne (carichi statici e/o dinamici) nel tempo A seconda dello scopo, il comportamento geotecnico del terreno si può descrivere e prevedere attraverso la combinazione di alcune o tutte le seguenti caratteristiche: Parametri fisici Parametri meccanici Limite di rottura Comportamento deformativo Parametri idraulici Parametri chimici Ricavabili da Indagine geotecnica (sito + laboratorio) 2

3 Introduzione Fondazioni speciali: opere profonde, sollecitate a trazione, tipicamente dimensionate a rottura Parametri fisici: identificazione della natura dei materiali Pesi di volume Parametri di consistenza e densità Granulometria Parametri meccanici: progettazione agli SLU/tensioni ammissibili Limite di rottura c, f per terreni in condizioni drenate S u per terreni in condizioni non drenate OCR e consolidazione per terreni coesivi, per tarare alcuni criteri di dimensionamento e ribattitura driven piles UCS per rocce Parametri idraulici: permeabilità (utile in caso ci sia rischio di piping da fondo foro in pali cast in situ Parametri chimici: tenore di cloruri e solfati 3

4 SPT TERRENI COESIVI TERRENI COESIVI 4

5 SPT TERRENI GRANULARI Densità Relativa Terzaghi & Peck, 1967 Gibbs & Holts,

6 SPT TERRENI GRANULARI Angolo d attrito 6

7 SPT TERRENI GRANULARI Angolo d attrito De Mello, 1971 Hatanaka & Uchida, 1996, dove N1 è il valore di N spt normalizzato per lo sforzo verticale efficace 7

8 SPT ROCCE TENERE UCS da N spt : Stroud, 1988 Ottenuti per estrapolazione Conservativo per UCS>4 Mpa Scala bilogaritmica Scatter dei dati nell ordine del 20% PAG 59 shnaid CONSIDERARE COME INDICAZIONE DI MASSIMA 8

9 DP DPM e DPH: Dr da N 10 secondo EN DPSH (Pagani): Correlazione con SPT Con: C = C = C = terreni ghiaiosi sabbie argille e limi argillosi N SPT, 60 = C N 20, 60 9

10 CPT Misura di riferimento: CPT: qc + fs CPTU: qt + ft Correzione per valori misurati sotto falda (CPTU) q t = q c + u 2 (1-a c ) Con: a c = cone area ratio = An/Ac ovvero sezione della base dell asta di punta/area di base del cono; per le punte standard pari a 0.8 NOTA: per prove a mare, u 2 deve essere corretta per tenere conto della profondità del fondale 10

11 CPT TERRENI COESIVI - Classificazione Robertson & Al., 1986 Valori normalizzati: Robertson, 1990 Q t = (q t -s v0 )/s v0 Resistenza alla punta normalizzata B q = (U 2 -U 0 )/(q t -s v0 ) Pore Pressure Parameter F r = f s /(q t -s v0 ) Attrito laterale normalizzato 11

12 CPT TERRENI COESIVI Resistenza a taglio non drenata CPT: q c = N c S u + s 0 CPTU: S u = (q t - s 0 ) / N kt S u = (q t u 2 ) / 9 I r = G / S u Con: G modulo di taglio 50 (q t s v0 ) 12

13 CPT TERRENI di TRANSIZIONE- Resistenza a taglio non drenata Limi e materiali misti: determinazione delle condizioni di drenaggio da CPTU Per Bq (Pore pressure Parameter) < 0.4, la determinazione convenzionale di S u è dubbia 13

14 CPT TERRENI COESIVI- Consolidazione Valutazione del grado di consolidazione con CPTU PROVA DI DISSIPAZIONE: misura del tempo necessario per raggiungere una grado definito di dissipazione della pressione in eccesso (normalmente 50%) parametro t 50 14

15 CPT TERRENI COESIVI Consolidazione C v = C h k v /k h Con: k v /k h rapporto tra permeabilità verticale e orizzontale I r = G / S u Con: G modulo di taglio 50 (q t s v0 ) Robertson & Campanella,

16 CPT TERRENI GRANULARI Angolo d attrito Robertson & Campanella,

17 LABORATORIO TERRENI COESIVI Campioni disturbati e/o rimaneggiati Granulometria con idrometria Limiti di Atterberg Contenuto organico Campioni non disturbati Peso di volume Triassiali UU e CIU per a rottura in condizioni non drenate Vane Test per resistenza a taglio non drenata (soprattutto per valori di consistenza bassi 17

18 LABORATORIO TERRENI GRANULARI campioni disturbati e/o rimaneggiati Granulometria Contenuto di Carbonati Triassiali CD per a rottura in condizioni drenate Taglio diretto per angolo d attrito ROCCE Peso di volume Prove di compressione non confinata Point Load Test Valori di UCS potenzialmente sovrastimati per ridotto volume di prova 18