PROVE PER LA DETERMINAZIONE DELLA PERMEABILITÀ

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1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CATANIA FACOLTÀ DI INGEGNERIA DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE PROVE PER LA DETERMINAZIONE DELLA PERMEABILITÀ SALVATORE GRASSO CORSO DI GEOTECNICA Catania, Maggio 2011

2 Dr. Ing. Johann Facciorusso Corso di Geotecnica per Ingegneria Edile A.A. 2010/2011 Infiltrazione TIPI DI FALDA L acqua nel terreno piezometri Livello piezometrico Fld Falda sospesa Falda freatica Terreno con permeabilità molto bassa Acquifero confinato (falda artesiana) Roccia

3 Dr. Ing. Johann Facciorusso Corso di Geotecnica per Ingegneria Edile A.A. 2010/2011 Legge di Darcy Q=v A=v v r AA v VELOCITÀ REALE E APPARENTE vr = velocità reale di filtrazione v=velocità apparente di filtrazione i v v r A v = = n A A Av vr v = n vr n < vr L<Lr L Lr

4 Dr. Ing. Johann Facciorusso Corso di Geotecnica per Ingegneria Edile A.A. 2010/2011 Coefficiente di permeabilità COEFFICIENTE DI PERMEABILITÀ Il coefficiente di permeabilità, k,haledimensionidiunavelocità. Esso rappresenta la resistenza viscosa e frizionale alla filtrazione di un fluido in un mezzo poroso. Tale coefficiente dipende: dalle proprietà del fluido (densità, ρ e viscosità, µ) dalle caratteristiche del mezzo poroso (permeabilità intrinseca, kp) ρ k = ρ g µ k p TIPO DI TERRENO Ghiaia pulita Sabbia pulita, sabbia e ghiaia Sabbia molto fine Limo e sabbia argillosa Limo Argilla omogenea sotto falda Argilla sovraconsolidata fessurata Roccia non fessurata k (m/s) <

5 Dr. Ing. Johann Facciorusso Corso di Geotecnica per Ingegneria Edile A.A. 2010/2011 Misura della permeabilità COEFFICIENTE DI PERMEABILITÀ Stima mediante correlazioni empiriche Valgono per terreni a grana grossa. FORMULA DI HAZEN (sabbie sciolte uniformi) k = C (D10) 2 con k [cm/s], D10 [cm], C = (sabbie sciolte uniformi)

6 Dr. Ing. Johann Facciorusso Corso di Geotecnica per Ingegneria Edile A.A. 2010/2011 Misura della permeabilità Misura sperimentale in sito e in laboratorio La misura sperimentale della permeabilità di un terreno può essere invece effettuata sia in laboratorio che in sito. per i terreni naturali le misure in sito risultano generalmente più significative e quindi preferibili (essendo la permeabilità fortemente influenzata anche dai caratteri macrostrutturali) per i terreni utilizzati come materiale da costruzione sono significative anche le prove di laboratorio. CORRELAZIONI PROVE IN SITO PROVE DI LABORATORIO curva granulometrica Prova in pozzetto Permeametro a carico superficiale costante Prova in foro di sondaggio Prova di pompaggio Permeametro a carico variabile Prova edometrica Piezocono, dilatometro, ecc.

7 Dr. Ing. Johann Facciorusso Corso di Geotecnica per Ingegneria Edile A.A. 2010/2011 Misura della permeabilità K[m/s] PERMEABILITÀ alta media bassa molto bassa impermeabile DRENAGGIO buonoo povero o praticamente nullo sabbie pulite e TERRENO E ghiaie i pulite miscele di ghiaie i esabbiepulite sabbie fini, limi, miscele di sabbie, limi e argille, Argille depositi di argille omogenee non stratificati alterate Argille alterate MISURA DIRETTA STIMA INDIRETTA Prova in foro di sondaggio (delicata esecuzione; misura locale) Prova di pompaggio (delicata esecuzione; significativa) Permeametro a carico costante (facile esecuzione) curva granulometrica (solo per ghiaie e sabbie pulite) Permeametro a carico variabile facile esecuz.; delicata esecuz.; delicata esecuz.; significativa poco significativa molto poco significativa Piezometro; Pressiometro; Piezocono (delicata esecuzione; misura locale) prova edometrica

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17 Dr. Ing. Johann Facciorusso Corso di Geotecnica per Ingegneria Edile A.A. 2010/2011 Misura della permeabilità Prove di pompaggio in acquiferi confinati k = r 2 ln( ) Q r 1 2π b (h 2 h 1 ) [m/s] Q [m3/s], b [m], D = mm Q Pozzo Piezometri di controllo Cono di depressione s s2 1 Livello piezometrico iniziale h Tubo finestrato r1 r2 h 1 h 2 Terreni impermeabili Terreno poco permeabili b Acquifero confinato Roccia Linee di flusso Pompa sommersa Superfici equipotenziali

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