RELAZIONE GEOTECNICA

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2 RELAZIONE GEOTECNICA VERIFICA DELLA CAPACITÀ PORTANTE DEL COMPLESSO STRUTTURA-TERRENO DI FONDAZIONE 1. Premessa Come si evince dalla relazione geologica redatta dal Dr. Gaetano Vitale, il terreno di fondazione delle opere in progetto è rappresentato da alluvioni sabbiose con intercalazioni di ghiaie e limi, che poggiano al disopra di un substrato argilloso; lo spessore del materasso alluvionale è di circa Come è noto le alluvioni possono presentare rapide variazioni di facies, sia in senso laterale che in senso verticale. Nella piana alluvionale in esame, costituita principalmente da depositi sabbiosi, tali variazioni coincidono con la presenza di livelli o lenti ghiaiose ovvero siltosoargillose. Tenendo conto di tale disomogeneità e considerando i valori ricavati dalle indagini penetrometriche si è deciso di porsi in una condizione di sicurezza, considerando un unico modello geotecnico per le diverse opere, costituito da uno spessore di circa 1 metro di terreno vegetale seguito dalle alluvioni sabbiose. Per le alluvioni si sono assunti i seguenti parametri geotecnici: - angolo di attrito interno (! k ): 28 ; - coesione (c k ) : 0.0 KN/m 2 ; - peso di volume (") : 19 t/m 3 ; Le fondazioni dei manufatti sono rappresentate da platee con dimensioni variabili, spessore compreso fra 0,30 e 0,40 metri e con piano di posa situato fra 3 e 4 metri di profondità dal piano campagna (vedi Tabella 1). Tabella 1 Caratteristiche impianti Struttura (metri) L (metri) Carico orizzontale massimo (tonnellate) Impianto di sollevamento 11,70 7, Pozzetto otturatore a disco 7,50 6, pozzetto misuratore di portata 3,20 3,

3 2. Verifica nei confronti degli stati limiti ultimi (S.L.U.) La verifica nei confronti dello S.L.U. prende in considerazione ipotetiche situazioni di rottura o di collasso strutturale. Nel caso di una fondazione superficiale gli stati limite ultimi comprendono la rottura per carico limite e lo scorrimento sul piano di posa. La normativa (N.T.C. 2008) prevede che per ognuno di tali meccanismi di rottura deve essere rispettata la condizione: E d! R d dove E d rappresenta gli effetti delle azioni di progetto e R d è il valore della resistenza del terreno (la resistenza al carico limite o allo scorrimento). La resistenza R d può essere determinata in maniera analitica, con riferimento al valore caratteristico dei parametri geotecnici di resistenza, divisi per il coefficiente " m specificato nella seguente tabella: Tabella 2 Coefficienti parziali per i parametri di resistenza del terreno Parametro Parametro al quale applicare il coefficiente parziale Coeff. Parziale " m M1 M2 Tangente dell angolo di tan! k "! = 1,00 "! = 1,25 resistenza al taglio Coesione efficace c k " c = 1,00 " c = 1,25 Resistenza non drenata c uk " cu = 1,00 " cu = 1,40 Peso dell unità di volume " "" = 1,00 "" = 1,00 Nel caso in esame i parametri geotecnici del terreno di fondazione assumono modificati secondo i coefficienti parziali M2, assumono i seguenti valori : $ "' d = arctan tan"' ' $ k & ) = arctan tan28 ' & ) = 23 ; % # " ' ( % 1,25 ( "' d = "' " "' = 19 1,00 =19 kn/m3 ; Le azioni trasmesse della struttura vanno modificate secondo i coeficcienti riportati in tabella 2 (coefficienti A2). 2

4 Tabella 2 Coefficienti parziali relativi alle azioni. Azione Simbolo Coeff. Parziale Coeff. Parziale " f (A1) (A2) Parametro sfavorevole 1,4 1,0 Parametro favorevole " G 1,0 1,0 Variabile sfavorevole 1,5 1,3 Variabile favorevole " G Verifica della rottura a carico limite per l impianto di sollevamento Il metodo di calcolo analito utilizzato per ricavare il calcolo del carico limite ultimo è quello proposta da rinch-hansen in cui vengono sommati un contributo dovuto alla coesione, un contributo dovuto all approfondimento della fondaazione e un contributo dovuto alla larghezza della fondazione; la formula è la seguente: q lim = c " N c " s c " d c " i c " b c " g c + q" N q " s q " d q " i q " b q " g q " # " " N " s " d " i " b " g (1) # # # # # # dove i simboli assumono il seguente significato: q lim : capacità portante ultima; c : coesione;! : peso di volume del terreno; q : carico agente ai bordi della fondazione alla profondità del piano di posa (q = D.!); D : approfondimento della fondazione; : larghezza della fondazione; Nc, Nq, N! : fattori di capacità portante funzioni dell angolo di attrito interno!"; s c, s q,, s! : fattori di forma; d c, d q,, d! : fattori relativi dell approfondimento della fondazione; i c, i q,, i! : fattori correttivi relativi dell inclinazione del carico; b c, b q,, b! : fattori correttivi relativi dell inclinazione della base della fondazione; g c, g q,, g! : fattori correttivi relativi dell inclinazione del piano campagna; z c, z q,, z! : fattori correttivi degli effetti inerziali. 3

5 Come si evince dai calcoli riportati in allegato per tutte e tre le strutture risulta la condizione Ed! Rd e pertando le verifiche sono soddisfatte: - per l impianto di sollevamento: 0,851 /cm 2 < 12,99 /cm 2 - Pozzetto otturatore a disco: 0,619 /cm 2 < 8,10 /cm 2 - pozzetto misuratore di portata: 0,501 /cm 2 < 3,69 /cm 2 Lavello, maggio

6 Calcolo della Capacità Portante di una fondazione superficiale 1 - Caratteristiche e tipologia fondale: V = 11,70 [ m ] L = 7,60 [ m ] D = 0,30 [ m ] e = 0,00 [ m ] D " e L = 0,00 [ m ] H = ,00! = 0,00 [ ] V = 76000,00 falda z D H % e! L 2 - Caratteristiche geotecniche del terreno di fondazione: " = 1900,00 [ / m 3 ] Presenza della falda: NO # = 23 [ ] $ = 15 [ ] Z = 0 [ m ] c = 0,00 [ / cm 2 ] Kp = 2,283 ca = 0,00 [ / cm 2 ] Fattore di sicurezza = 3 % = 0,00 [ ] 3 - Metodo di calcolo proposto da rinch - Hansen: Fattori di forma sc = 1,703 sq = 1,351 s" = 1,351 Fattori di profondità dc = 1,009 dq = 1,008 d" = 1,000 F. inclinazione carico ic = 1,000 iq = 1,000 i" = 1,000 F inclinaz. piano di posa bc = 1,000 bq = 1,000 b" = 1,000 F. inclinazione Terreno gc = 1,000 gq = 1,000 g" = 1,000 VERIFICA APPLICAILITA' DEL METODO: H < V tan $ + Af ca %! # iq, i" > 0 % +!! 90 LEGENDA: Nq = 8,661 Q = ,52 [ ] capacità portante Nc = 18,049 Qult = 12,99 [ / cm 2 ] N" = 8,202 Qamm = 4,33 [ / cm 2 ] = Larghezza della fondazione L = Lunghezza della fondazione D = Profondità piano di posa fondazione R = Raggio della fondazione Z = Quota falda dal p.c. e ; e L =Eccentricità in o in L N = Sforzo normale T = Sforzo di taglio " = Peso di volume del terreno # = Angolo di attrito $ = Angolo di attrito terreno - fondazione c = Coesione Kp = Coeff. Spinta passiva! = Angolo d'inclinazione fondazione ca = adesione lungo la base fondale % = Angolo d'inclinazione pendio H; V; = Componenti del carico Tangente e Normale alla bas

7 Calcolo della Capacità Portante di una fondazione superficiale 1 - Caratteristiche e tipologia fondale: V = 7,50 [ m ] L = 6,20 [ m ] D = 0,30 [ m ] e = 0,00 [ m ] D " e L = 0,00 [ m ] H = ,00! = 0,00 [ ] V = 28800,00 falda z D H % e! L 2 - Caratteristiche geotecniche del terreno di fondazione: " = 1900,00 [ / m 3 ] Presenza della falda: NO # = 23 [ ] $ = 15 [ ] Z = 0 [ m ] c = 0,00 [ / cm 2 ] Kp = 2,283 ca = 0,00 [ / cm 2 ] Fattore di sicurezza = 3 % = 0,00 [ ] 3 - Metodo di calcolo proposto da rinch - Hansen: Fattori di forma sc = 1,552 sq = 1,276 s" = 1,276 Fattori di profondità dc = 1,014 dq = 1,013 d" = 1,000 F. inclinazione carico ic = 1,000 iq = 1,000 i" = 1,000 F inclinaz. piano di posa bc = 1,000 bq = 1,000 b" = 1,000 F. inclinazione Terreno gc = 1,000 gq = 1,000 g" = 1,000 VERIFICA APPLICAILITA' DEL METODO: H < V tan $ + Af ca %! # iq, i" > 0 % +!! 90 LEGENDA: Nq = 8,661 Q = ,24 [ ] capacità portante Nc = 18,049 Qult = 8,10 [ / cm 2 ] N" = 8,202 Qamm = 2,70 [ / cm 2 ] = Larghezza della fondazione L = Lunghezza della fondazione D = Profondità piano di posa fondazione R = Raggio della fondazione Z = Quota falda dal p.c. e ; e L =Eccentricità in o in L N = Sforzo normale T = Sforzo di taglio " = Peso di volume del terreno # = Angolo di attrito $ = Angolo di attrito terreno - fondazione c = Coesione Kp = Coeff. Spinta passiva! = Angolo d'inclinazione fondazione ca = adesione lungo la base fondale % = Angolo d'inclinazione pendio H; V; = Componenti del carico Tangente e Normale alla bas

8 Calcolo della Capacità Portante di una fondazione superficiale 1 - Caratteristiche e tipologia fondale: V = 3,20 [ m ] L = 3,20 [ m ] D = 0,30 [ m ] e = 0,00 [ m ] D " e L = 0,00 [ m ] H = 53000,00! = 0,00 [ ] V = 5300,00 falda z D H % e! L 2 - Caratteristiche geotecniche del terreno di fondazione: " = 1900,00 [ / m 3 ] Presenza della falda: NO # = 23 [ ] $ = 15 [ ] Z = 0 [ m ] c = 0,00 [ / cm 2 ] Kp = 2,283 ca = 0,00 [ / cm 2 ] Fattore di sicurezza = 3 % = 0,00 [ ] 3 - Metodo di calcolo proposto da rinch - Hansen: Fattori di forma sc = 1,457 sq = 1,228 s" = 1,228 Fattori di profondità dc = 1,033 dq = 1,030 d" = 1,000 F. inclinazione carico ic = 1,000 iq = 1,000 i" = 1,000 F inclinaz. piano di posa bc = 1,000 bq = 1,000 b" = 1,000 F. inclinazione Terreno gc = 1,000 gq = 1,000 g" = 1,000 VERIFICA APPLICAILITA' DEL METODO: H < V tan $ + Af ca %! # iq, i" > 0 % +!! 90 LEGENDA: Nq = 8,661 Q = ,46 [ ] capacità portante Nc = 18,049 Qult = 3,69 [ / cm 2 ] N" = 8,202 Qamm = 1,23 [ / cm 2 ] = Larghezza della fondazione L = Lunghezza della fondazione D = Profondità piano di posa fondazione R = Raggio della fondazione Z = Quota falda dal p.c. e ; e L =Eccentricità in o in L N = Sforzo normale T = Sforzo di taglio " = Peso di volume del terreno # = Angolo di attrito $ = Angolo di attrito terreno - fondazione c = Coesione Kp = Coeff. Spinta passiva! = Angolo d'inclinazione fondazione ca = adesione lungo la base fondale % = Angolo d'inclinazione pendio H; V; = Componenti del carico Tangente e Normale alla bas