CAPITOLO I. IL COMPORTAMENTO DEI TERRENI NON SATURI: GENERALITÀ

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1 INDICE INTRODUZIONE CAPITOLO I. IL COMPORTAMENTO DEI TERRENI NON SATURI: GENERALITÀ I.1 Introduzione I-1 I.2 L acqua di porosità nei terreni non saturi I-1 I.3 La suzione e le sue componenti.. I-3 I.4 Effetti della suzione sull acqua di menisco e di volume. I-5 I.5 Variabili tensionali e di stato volumetrico.. I-8 I.6 Comportamento volumetrico.i-11 I.6.1 Le superfici di stato..i-11 I.6.2 Curva caratteristica...i-12 I.6.3 Compressibiltà.. I-14 I.6.4 Percorsi di wetting e drying.. I-14 I.7 Resistenza.. I-16 I.8 Rigidezza a taglio a piccole deformazioni I-17 I.8.1 Richiami sul comportamento dei terreni saturi I-17 I Rigidezza iniziale.. I-19 I Decadimento delle proprietà meccaniche... I-21 I.8.2 Effetto dello stato di parziale saturazione sulla rigidezza....i-21 I.9 Modellazione delle comportamento dell elemento di volume.. I-23 I.9.1 Modellazione del comportamento meccanico.. I-24 I Il modello elasto-plastico di Alonso et al. (1990). I-24 Percorsi tensionali isotropi.. I-25 Percorsi tensionali triassiali. I-29 I Il modello elasto plastico di Wheeler e Sivakumar (1995)... I-30 Percorsi tensionali isotropi.. I-30 Percorsi tensionali triassiali I-31

2 Indice I Il modello di Gens e Alonso (1992) per terreni espansivi.. I-33 I.9.2 Modellazione del comportamento idro-meccanico..i-35 I Il modello di Wheeler (1996) I-36 I Modellazione dell isteresi idraulica. Il modello di Buisson e Wheeler (2000). I-38 I Effetti della deformabilità dello scheletro solido sul comportamento idro-meccanico... I-41 Interazione tra comportamento idrico e meccanico. Il modello di Vaunat et al. (2000). I-42 Ulteriori sviluppi teorici e risultati sperimentali. I-45 I.9.3 Considerazioni conclusive..i-50 CAPITOLO II. MATERIALI OGGETTO DI SPERIMENTAZIONE II.1 Introduzione II-1 II.2 Effetti della procedura di costipamento sul comportamento dei terreni.. II-1 II.3 Classificazione dei materiali oggetto di prova..... II-5 II.3.1 Granulometria II-5 II.3.2 Plasticità II-6 II.4 Modalità di preparazione dei provini.... II-7 II.5 Comportamento meccanico della sabbia limosa del Metramo.. II-8 II.5.1 Il materiale saturo II-8 II.5.2 Il materiale non saturo: prove triassiali a suzione controllata... II-10 II.6 Comportamento del limo argilloso del Po in condizioni di saturazione II-12 CAPITOLO III. ATTREZZATURE E PROCEDURE SPERIMENTALI III.1 Introduzione III-1 III.2 Il controllo della suzione III-2 III.2.1 La tecnica di traslazione degli assi III-2 III.2.2 La tecnica osmotica iii-6 III.2.3 La tecnica di controllo dell umidità ambientale... III-8 III.3 La misura delle deformazioni volumetriche.....iii-10 III.3.1 Sistemi basati su misure di livello III-10 III.3.2 Sistemi basati sulla misura del volume di liquido in ingresso o in uscita dalla cella III-11

3 III.3.3 Sistemi basati sulla misura di aria e di acqua scambiati dal provino. III-11 III.3.4 Sistemi basati sulla misura diretta delle deformazioni... III-12 III.4 La misura delle variazioni di contenuto d acqua..... III-13 III.5 Le apparecchiature utilizzate nel presente lavoro sperimentale.. III-14 III.5.1 La cella triassiale a suzione controllata III-15 III Procedure sperimentali III-16 III.5.2 L apparecchiatura di colonna risonante......iii-20 III Sistemi di controllo delle sollecitazioni III-21 Pressione di cella.. III-21 Controllo della suzione. III-22 Controllo delle sollecitazioni torsionali III-23 III Sistemi di misura delle deformazioni.... III-23 Volume specifico.. III-23 Deformazioni tangenziali. III-24 III Sistema di misura del contenuto d acqua..... III-25 III Gestione automatica delle prove e strumentazioni complementari.. III-25 III Procedure sperimentali III-27 Operazioni preliminari.. III-27 Montaggio della prova.. III-28 Esecuzione della prova. III-29 III Criteri di interpretazione delle prove torsionali.....iii-31 Prove di colonna risonante III-31 Prove di torsione ciclica III-33 CAPITOLO IV. RISULTATI SPERIMENTALI IV.1 Introduzione.. IV-1 IV.2 Programma sperimentale... IV-2 IV.3 Prove triassiali... IV-3 IV.3.1 Fasi di equalizzazione.. IV-3 IV.3.2 Fasi di compressione IV-5 IV.3.3 Fasi di taglio. IV-7 IV.4 Prove RCTS: sperimentazione sulla sabbia del Metramo. IV-9

4 Indice IV.4.1 Rigidezza a taglio iniziale, Go IV-10 IV.4.2 Effetti della velocità di deformazione sulla rigidezza iniziale IV-12 IV.4.3 Comportamento a medie deformazioni.. IV-12 IV.5 Prove RCTS: sperimentazione sul limo del Po... IV-14 IV.5.1 Equalizzazioni preliminari..iv-14 IV.5.2 Rigidezza a taglio iniziale, Go IV-15 IV Fasi di compressione a suzione costante.. IV-16 IV Fasi di drying e wetting IV-18 Prove mp04rc e mp05rc... IV-19 Prova mp07rc. IV-20 Prova mp08rc. IV-21 Prova mp09rc. IV-22 Considerazioni conclusive... IV-22 IV.5.3 Fattore di smorzamento iniziale, Do IV-23 IV.5.4 Effetti della velocità di deformazione.... IV-24 IV.5.5 Comportamento a medie deformazioni.. IV-25 IV.6 Conclusioni.. IV-26 CAPITOLO V. INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI V.1 Introduzione... V-1 V.2 Comportamento a medie e grandi deformazioni del limo del Po V-2 V.2.1 Fasi di equalizzazione preliminare. V-2 V.2.2 Fasi di compressione...v-4 V.2.3 Fasi di taglio in cella triassiale....v-5 V.3 Comportamento a piccole deformazioni.. V-6 V.3.1 Sabbia del Metramo: effetti della suzione sulla rigidezza iniziale..... V-6 V.3.2 Limo del Po: effetti dello stato e della storia tensionale sulla rigidezza iniziale V-8 V Fasi di compressione a suzione costante. V-8 V Modello di interpretazione del comportamento volumetrico.. V-9 V Fasi di wetting e drying...v-12 V.4 Conclusioni....V-15

5 CAPITOLO VI. CONCLUSIONI BIBLIOGRAFIA