Esplorazione del sottosuolo

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1 1 Esplorazione del sottosuolo Finalità Profilo stratigrafico Proprietà fisico-meccaniche Misura pressione neutra Permeabilità Verifica impiego analisi e tecnologie Raccomandazioni AGI (1977): Mezzi di indagine Diretti Indiretti Scavi accessibili (pozzi, trincee, cunicoli) Fori di o Prove geofisiche Prove penetrometriche statiche Grandezze misurate Tipo prova σ h0 σ:ε τ:σ Scissometriche F Penetrometriche statiche Penetrometriche dinamiche G Pressiometriche Dilatometriche Geofisiche Piezometri idraulici Celle piezometriche Prove di emungimento Prove di immissione Prove di carico su piastre e pali Misure di pressioni neutre e permeabilità (efficacia di drenaggi e impermeabilizzazioni) Misure di proprietà meccaniche (efficacia di trattamento di miglioramento e rinforzo) σ h0 Legenda = tensioni orizzontali σ:ε = legame tensio-deformativo τ:σ = resistenza al taglio = impiego ottimale = limitazioni esecutive = interpretazione empirica F = solo terreni a grana fine G = solo terreni a grana grossa

2 2 Scavi accessibili Principio = Maometto va alla montagna Ingegnere-maometto Architetto-maometto Pro Osservazione diretta del sottosuolo Prelievo campioni ottima qualità Esecuzione prove in sito Contro Costi a volte elevati Profondità limitate Alterazione di morfologia + regime statico e idraulico

3 3 Tipologie di scavi accessibili Tipo Tecnica di scavo H max Opere provvisionali Trincee meccanico < 3 4 m non necessarie Pozzi < 10 m manuale Cunicoli - necessarie

4 4 Ispezione diretta di fronti di scavo 1. Detriti-Colluvioni su Conglomerati 2. Conglomerati Pliocenici 3. Conglomerati + Sabbie plioceniche 4. Cavalcavia su Conglomerati (1 5) Benevento (1994) (6) Torino (2000) 5. Cavalcavia su Conglomerati 6. Riporti e Alluvioni fini

5 5 Scavi di sbancamento Il geologo deve toccare con mano... SS 88 a S di Benevento Frana Masseria Botticelli Sbancamento per costruzione edificio a valle strada

6 6 Fori di o Principio = La montagna va a Maometto Pro - Costi limitati (< 50 /m) - Profondità elevate - Esecuzione prove in sito e installazione strumenti di misura - Conservazione carote nella cassetta catalogatrice Contro - Osservazione indiretta del sottosuolo

7 7 Fori di o: metodi e prestazioni Metodo di perforazione Utensile Diametro (mm) Profondità usuale (m) Idoneo per Non idoneo per Percussione Curetta Ghiaia, sabbia, limo Terre coesive dure, rocce Scalpello Tutti, inclusi strati lapidei Rocce molto resistenti Rotazione Carotiere semplice Doppio carotiere Scalpello, tricono illimitata Tutti, esclusi i terreni a grana grossa Terre a grana grossa (ghiaie, ciottoli) Trivella Elica continua Coesivi Terre a grana grossa, roccia

8 8 Perforazioni a distruzione A distruzione (solo p. es. per installare strumenti) - con carotaggio occasionale - a percussione o rotazione - a circolazione di fluido (necessaria per l estrazione delle carote) Attrezzi per la percussione Curetta Scalpelli Attrezzi per la rotazione Sonda Tricono Corone dentate/diamantate

9 9 Perforazioni con carotaggio A rotazione (metodo più frequente) - con carotaggio continuo - spinta + rotazione - a secco o con circolazione di fluido doppio carotiere

10 10 Sondaggio in terreni a grana grossa - I 1. Localizzazione sottoservizi 2. Posizionamento o 3. Trivellazione sonda aste di manovra carotiere Sondaggi eseguiti a Collegno (TO) per il progetto di un Centro Polifunzionale cassette

11 11 Sondaggio in terreni a grana grossa - II 4. Scarico del carotiere 5. Cassetta 1 o 6. Cassetta 2 o

12 12 Sondaggio in terreni a grana fine - I Fase di avanzamento manovra Fase di bloccaggio e avvitamento aste

13 13 Sondaggio in terreni a grana fine - II Acqua in pressione Recupero carote in cassette Scarico del carotiere SS 88 a S di Benevento Frana Masseria Botticelli Esecuzione a monte e valle strada

14 14 Sondaggio in terreni a grana fine - III Esecuzione misure col penetrometro tascabile Prelievo campioni Esecuzione prova S.P.T.

15 15 Sondaggi in terreni consistenti e rocce tenere In presenza di materiali molto resistenti si possono rovinare i carotieri! Alternativa 1: corona diamantata Alternativa 2: doppio carotiere

16 16 Percentuale di carotaggio e R.Q.D. R.Q.D. = Rock Quality Designation RQD (%) Qualità roccia 0-25 Molto scadente Scadente Media Buona Eccellente

17 17 Attività del geologo: riconoscimento litologia Ispezione visiva con lente d'ingrandimento per identificare matrice, inclusi, microrogranismi fossili Apertura carote e analisi condizioni di umidità, alterazione, omogeneità, continuità strutturale

18 18 Simbologia di terreni e rocce

19 19 Rapporto di indagine Qualità del o Misure con penetrometro tascabile Informazioni: Minime Tipiche Opzionali

20 20 Attività del geotecnico: esecuzione misure sul campo Prelievo elementi di terreno da carote mediante fustelline metalliche Misura sul campo del peso umido (per ottenere anche il contenuto d acqua, W, dopo essiccamento in stufa)

21 21 Utilità di semplici misure sul campo: profili di w contenuto d'acqua, w (%)