Prova penetrometrica dinamica: SPT (Standard Penetration Test)

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1 PROVE IN SITO

2 Prova penetrometrica dinamica: SPT (Standard Penetration Test) Durante le fasi di perforazione si possono eseguire, oltre al prelievo di campioni indisturbati, prove SPT (Standard Penetration Test); in particolare, raggiunta la profondità alla quale si vuole eseguire la prova, dopo aver eseguito una attenta pulizia del fondo del foro, si sostituisce all estremità delle aste di perforazione il carotiere con un campionatore a parete spessa Raymond. Si cala sul fondo del foro un campionatore Raymond posto all estremità inferiore della batteria di aste, quindi si infigge il campionatore stesso attraverso una massa battente del peso di 63.5 kg lasciata cadere da un altezza di 0.76 m. La massa battente è inserita in un sistema che consente di sollevarla e sganciarla automaticamente al raggiungimento dell altezza di caduta.

3 Si contano il numero di colpi necessario ad infiggere il campionatore per un 30 cm (N2+N3), dopo averlo infisso per 15 cm (N1). In presenza di terreni molto duri o con elementi grandi, la prova è eseguita a punta chiusa, cioè si rinuncia al prelievo del terreno in cui la prova è eseguita. La prova è interrotta quando si raggiunge un numero di colpi pari a 50 nell avanzamento dei primi 15 cm o quando si raggiunge il numero di100 nei restanti 30 cm. Il campionatore viene infisso cm (in tutto 45 cm) si sommano il numero di colpi relativi agli ultimi 30cm. N1 N2 N3 N SPT = N2+N3 L indice N SPT viene determinato a diverse profondità

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5 La prova è eseguita normalmente in terreni incoerenti ed, attraverso correlazioni empiriche, è possibile risalire al loro grado di addensamento ed all angolo di resistenza al taglio. Una delle correlazioni disponibili tra angolo di resistenza al taglio, stato tensionale efficace verticale alla profondità di esecuzione della prova e N SPT, è dovuta a Schmertmann:

6 Correlazioni tra N SPT,ϕ D r = e e max max e e min

7 Nel caso di prove eseguite in terreni coesivi si possono eseguire stime della resistenza a taglio in condizioni non drenate. Sulla base delle indicazioni di Terzaghi e Peck, riprese successivamente da Shioi e Fukui (1982) si può porre: con α pari a 0.6 se si esprime c u in ton/m².

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10 PROVA PENETROMETRICA STATICA (CPT) CONE PENETRATION TEST Mentre le prove SPT, sono eseguite durante le fasi di perforazione e cioè all interno del foro di sondaggio, le prove penetrometriche statiche (CPT) sono eseguite direttamente dal p.c. Vengono spinti nel terreno, con velocità lenta e costante (20mm/s), un piccolo cono (A=10cm 2 ) ed il suo tubo di rivestimento. Per infiggere il penetrometro è necessario un contrasto (es. camion) La prova consiste nel misurare lo sforzo necessario ad infiggere staticamente nel terreno una punta conica ( 35.6 mm con apertura di 60 ) collegata alla superficie attraverso una batteria di aste contenute in un rivestimento; la punta ed il rivestimento sono fatti avanza alternativamente. Vengono registrate pressioni alla punta (qc), sforzo totale e resistenza laterale (fs)

11 Sono oggi disponibili, oltre all usuale punta meccanica, punte elettriche, piezoelettriche, ambientali. La distinzione tra le varie punte consiste nel modo con cui sono misurati gli sforzi oltre che nella possibilità di rilevare altre grandezze quali le sovrapressioni in fase di avanzamento (piezocono) La misura dello sforzo di penetrazione è praticamente in continuo. La prova è normalmente eseguita all interno di terreni incoerenti per i quali è praticamente impossibile il prelievo di campioni indisturbati. Nel tempo sono state messe a punto numerose correlazioni empiriche che consentono di eseguire stime affidabili della densità relativa e dell angolo di resistenza al taglio nonché dei moduli elastici.

12 Andamento con la profondità della q c e della f S

13 TERRENI INCOERENTI: - relazioni tra angolo di resistenza al taglio, stato tensionale efficace e resistenza alla punta qc : - relazione tra il modulo E e la resistenza alla punta qc E = α qc dove α è un coefficiente adimensionale dipendente dalla granulometria del terreno ed assume valori compresi tra 2.5 e 12.;

14 Correlazioni tra q c, ϕ al variare della tensione litostatica

15 Correlazioni tra q c, D r al variare della tensione litostatica

16 TERRENI COESIVI: Nel caso di prove eseguite in terreni coesivi, l interpretazione dei risultati deve essere sviluppata in termini di tensioni totali; in particolare si potrà porre:

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19 PROVA DI CARICO SU PIASTRA NORME SVIZZERE VSS-SNV ,30 m Controllo della compattezza degli strati dei rilevati MODULO DI COMPRESSIBILITÀ Me (N/mm 2 ) calcolato nell intervallo di carico definito, in accordo alla formula M p e = D s p = incremento di carico specifico (N/mm 2 ) s = cedimento corrispondente all'incremento di carico (mm) D = diametro della piastra (300 mm). 50 MPa: nell'intervallo compreso tra da N/mm 2 sul piano di posa della fondazione della pavimentazione stradale sia in rilevato che in trincea; 20 MPa: nell'intervallo compreso tra N/mm 2 sul piano di posa del rilevato posto a 1,00 m da quello della fondazione della pavimentazione stradale; 15 MPa: nell'intervallo compreso tra N/mm 2 sul piano di posa del rilevato posto a 2,00 m, o più,da quello della fondazione della pavimentazione stradale.