Obiettivi formativi
Conoscenze e capacità di comprendere:
Il corso si propone di fornire le nozioni di base relative al comportamento meccanico dei terreni, con una preliminare introduzione dei concetti di meccanica dei continui e delle definizioni di forze e tensioni. Tali concetti saranno applicati nell’interpretazione di alcune prove di laboratorio per la definizione dei parametri di deformabilità e di resistenza dei terreni. Saranno illustrati anche esempi applicativi nell’ambito della progettazione di fondazioni e opere di sostegno.
Competenze ed autonomia di giudizio:
Saranno tenute lezioni teoriche sugli argomenti del corso, seguite da esercitazioni durante le quali gli studenti dovranno risolvere problemi relativi alla meccanica delle terre, determinare i parametri di resistenza dei materiali attraverso l’interpretazione delle prove di laboratorio nonché applicare tali parametri nella valutazione degli effetti indotti da carichi su terreni.
Capacità comunicative:
Lo studente dovrà acquisire proprietà di linguaggio scientifico inerente la disciplina e saper esprimere tanto i concetti teorici quanto l’applicazione pratica degli stessi. Lo studente dovrà inoltre redigere un quaderno contenente tutte le esercitazioni svolte e dovrà essere in grado di illustrare le proprie strategie di verifica dei singoli casi nonché descrivere ed argomentare le proprie scelte.
Prerequisiti
Matematica,
Istituzioni di fisica.
Contenuti dell'insegnamento
Proprietà indice, classificazione dei terreni, principio degli sforzi efficaci, stato tensionale geostatico.
Rigidezza e deformabilità dei terreni e storia tensionale di un deposito.
Comportamento meccanico e resistenza delle terre sulla base dei risultati di prove sperimentali di laboratorio.
Indagini in sito per la caratterizzazione geotecnica e per la definizione del modello geotecnico di sottosuolo.
Applicazione dei concetti teorici alla progettazione di fondazioni e di opere di sostegno.
Applicazione dei concetti teorici di meccanica delle terre nella valutazione della stabilità dei pendii.
Programma esteso
Origine dei terreni. Natura multifase e relazione tra le fasi. Classificazione dei terreni. Analisi granulometriche, limiti di stato, indici caratteristici.
Esercizi sulla classificazione dei terreni.
Concetti di forza e tensione. Mezzo continuo e sollecitazioni. Stato tensionale geostatico. Cerchi di Mohr.
Interazione tra scheletro solido e acqua. Falda freatica. Principio degli sforzi efficaci. Determinazione dello stato tensionale in sito. Coefficiente di spinta a riposo. Tensione orizzontale.
Esercizi sulla determinazione dello stato tensionale in un deposito di terreno.
Storia tensionale di un deposito di terreno. Condizioni edometriche. Prova edometrica. Esecuzione della prova. Rappresentazione dei risultati. Determinazione della tensione di preconsolidazione.
Determinazione dei rapporti e degli indici di consolidazione. Calcolo dei cedimenti di consolidazione.
Esercizi sui cedimenti di consolidazione.
Concetto di deformazione e rottura. Prova di taglio diretto. Condizioni di drenaggio nelle prove di laboratorio.
Descrizione apparecchiatura. Fase di consolidazione. Fase di rottura. Rappresentazione dei risultati nel piano di Mohr. Criterio di resistenza di Mohr-Coulomb.
Esercizi sull’interpretazione di una prova di taglio diretto.
Prova triassiale standard. Apparecchio di prova. Fasi di Prova. Tipi di prove possibili. Riproduzione percorsi di sollecitazione. Interpretazione dei risultati sperimentali. Studio del comportamento meccanico dei terreni a grana fine e dei terreni a grana grossa. Determinazione dei parametri di deformabilità e di resistenza al taglio.
Condizioni drenate e non drenate. Resistenza non drenata
Esercizi sull’interpretazione di una prova triassiale standard.
Indagini in sito per la caratterizzazione geotecnica. Modello geotecnico di sottosuolo. Normativa tecnica.
Spinta dei terreni su strutture di sostegno. Spinta attiva e resistenza passiva.
Applicazioni al progetto di opere di sostegno.
Cenni ed esempi applicativi sulle fondazioni superficiali e profonde.
Bibliografia
Renato Lancellotta, Geotecnica, 4^ ed., Bologna, Zanichelli, 2012.
T. William Lambe, Robert V. Whitman (traduzione di Calogero Valore), Meccanica dei terreni, 4^ rist. riveduta, Palermo, D. Flaccovio, 2008.
Lorella Montrasio, Lezioni di Geotecnica, Parma, Ed. Santa Croce.
Riccardo Berardi, Fondamenti di geotecnica, Città Studi Edizioni (quarta ed.)
Metodi didattici
Lezioni teoriche ed esercitazioni.
Sia le lezioni che le esercitazioni si svolgeranno in presenza. Le lezioni saranno comunque disponibili in modalità asincrona (slide e lezioni registrate caricate sulla pagina Elly del corso). Durante le lezioni, si alterneranno momenti prevalentemente frontali a momenti interattivi con gli studenti. Per promuovere la partecipazione attiva al corso, verranno proposte diverse attività (esercitazioni) sia individuali che a piccoli gruppi, attraverso l’utilizzo delle risorse presenti in Elly, quali i Forum di discussione e i Diari di bordo. I contenuti delle esercitazioni, raccolti durante il corso, costituiranno un quaderno che lo studente dovrà presentare al colloquio orale.
Modalità verifica apprendimento
Colloquio orale (70%) comprendente:
- Domande teoriche (conoscenza)
- Applicazioni della teoria/esercizi (competenza )
Controllo del quaderno delle esercitazioni (30%) comprendente:
- Domande teoriche (conoscenza)
- Applicazioni originali della teoria (autonomia di giudizio)
- Proprietà di esposizione (capacità comunicativa)
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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