Metodi speditivi per la caratterizzazione geomeccanica di ammassi rocciosi. Relatore: Ing. Giuseppe Travaglini

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Simona Villani
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1 Metodi speditivi per la caratterizzazione geomeccanica di ammassi rocciosi Relatore: Ing. Giuseppe Travaglini

2 L acquisizione dei dati necessari alla progettazione delle opere di Ingegneria Civile, dipende da svariati fattori I criteri per la programmazione degli studi e dell acquisizione dei dati possono essere forniti solo a livello concettuale e rappresentare solo delle linee operative generali

3 Normalmente, per i rilievi in ammassi rocciosi si seguono le Raccomandazioni dell Associazione Internazionale per la Meccanica delle Rocce (I.S.R.M., 1975)

4 Superata la fase di scelta dei criteri da adottare nella programmazione dei lavori, focalizziamo l attenzione sulla caratterizzazione geomeccanica degli ammassi rocciosi L obiettivo che perseguiamo è di ricavare dati quantitativi per la progettazione ingegneristica

5 I metodi che vogliamo trattare non consistono nel semplice studio delle misure e prove geotecniche in sito ed in laboratorio, ma hanno lo scopo di tradurre in numeri le caratteristiche geologiche degli ammassi rocciosi. Dette caratteristiche non sono desunte da prove geotecniche ma influenzano il comportamento tecnico delle rocce, quali condizioni geomorfologiche, geologiche (litologiche, petrologiche, stratigrafiche, strutturali) ed idrogeologiche

6 Questi metodi trovano origine nell ambito della Ingegneria Mineraria. Nascono per la progettazione di gallerie ma sono stati, poi, utilizzati per diversi scopi Tutti i metodi considerati sono indirizzati a superare le incertezze sulla conoscenza del comportamento meccanico degli ammassi rocciosi

7 Si basano sul rilevamento e la misura delle proprietà del materiale costituente e sulle correlazioni di questi ai carichi ed alla scelta degli interventi

8 I metodi si possono distinguere in tre diversi tipi: Metodi empirici (Terzaghi, Protodiakonov) Metodi analitici diretti: consistenti nella suddivisione in classi dell ammasso roccioso in maniera più precisa che nel metodo precedente (Lauffer, Pacher, etc.) Metodi quantitativi diretti: in cui le caratteristiche degli ammassi rocciosi sono valutate con misure quantitative

9 Metodi quantitativi diretti Possono essere: Metodi basati sulla misura di un solo indice (Deere) Metodi basati sulla misura di più indici (R.M.R. di Bieniawsky, metodo Q di Barton, Lien e Lunde)

10 Metodo R.M.R. di Bieniawsky Il metodo R.M.R., elaborato da Bieniawsky, ha come scopo la ricerca dei parametri di seguito descritti la cui somma aritmetica fornisce l indice R.M.R. (Rock Mass Rating) P 1 = resistenza alla compressione uniassiale delle rocce P 2 = indice della qualità della roccia (R.Q.D.) P 3 = spaziatura delle discontinuità P 4 = qualità delle spaziature P 5 = condizioni idrogeologiche P 6 = orientamento delle discontinuità

11 Per chiarire come applicare il metodo facciamo riferimento ad un caso pratico sviluppato in località Poggio di Ancona Il lavoro ha inizio con una ricerca bibliografica ed una ricognizione generale della zona in cui si andranno ad eseguire i rilevamenti del caso

12 I litotipi affioranti nella zona sono classificati secondo facies morfologiche Questo criterio è basato su certe caratteristiche geologiche delle formazioni (natura mineralogiche, giacitura, grado di alterazione, ecc.) che danno informazioni qualitative, in merito alle caratteristiche fisiche ed a certe proprietà geologiche espresse in funzione del comportamento meccanico

13 Con l uso di schede idonee procediamo al rilevamento geologico - tecnico

14 Per la ricostruzione della geometria delle discontinuità si procede alla rappresentazione stereografica polare ed equatoriale dei piani di strato, utilizzando il reticolo di Schmidt

15 Per la determinazione del grado e dello stato di alterazione in cantiere facciamo riferimento alla tabella che segue

16 Per la determinazione della resistenza a compressione in cantiere seguiamo le indicazioni della tabella che segue

17 Le tabelle che seguono ci permettono di valutare la forma e l aspetto delle discontinuità, i disturbi geologici, i profili di rugosità delle discontinuità

18 Disturbi geologici

19 Profili di rugosità

20 Si procede, ora, al prelievo di campioni in sito da inviare al laboratorio per eseguire le prove puntuali

21 Con la scheda che segue attribuiamo un coefficiente di forma al campione prelevato

22 Sulla base dei dati finora ottenuti si procede alla determinazione ne dei parametri per la valutazione dell indice R.M.R. La prova a compressione ci permette di ricavare il valore dell indice di resistenza dei provini: Dove: I s = Q rottura /D I s : indice di resistenza dei provini Q rottura = valore di rottura D: diametro caratteristico del campione

23 Dal grafico che segue ricaviamo il valore di I s (50), indice di resistenza per provini di diametro 50 mm.

24 Si ricava il valore di Su, valore standard di resistenza a compressione assiale Su = Is(50) * 24

25 Con il valore di Su ricavo il valore di P1 dalla apposita tabella Con le altre tabelle riportate ricavo Jv, indice volumetrico delle discontinuità, col quale ricavo RQD = 115 3,3 Jv

27 Scheda per la determinazione dei 6 parametri costituenti il valore di R.M.R.

28 Ottenuto il valore di R.M.R. utilizzo il grafico che segue per stabilire il tipo di intervento necessario al sostentamento dell opera

30 Scheda di rilevamento geomeccanico per l indice R.M.R.

31 Bibliografia: - fondazioni progetto e analisi - ioseph e. bowles - edizioni McGraw-Hill - problemi di geologia tecnica vol paolo colosimo, francesca buglioni edizioni geoprint - problemi di geologia tecnica vol. 3 - paolo colosimo, francesca buglioni edizioni geoprint - problemi di geologia tecnica vol. 4 - paolo colosimo, edizioni geoprint

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