Docente/i: Roberto Valentino  

Denominazione del corso: Geotecnica (mn)
Codice del corso: 062102
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Settore scientifico disciplinare: ICAR/07
L'insegnamento è affine per:
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di fornire i principi di base della meccanica delle terre, le nozioni fondamentali sulle indagini geotecniche e gli elementi necessari per la progettazione, sia in condizioni ultime che di esercizio, di: un muro di sostegno a gravità, un muro di sostegno a mensola, una paratìa semplicemente infissa, una paratìa tirantata, una fondazione superficiale. Il corso prevede, inoltre, lo studio dei moti di filtrazione intorno alle strutture che alterano la situazione idraulica naturale.

Programma del corso

Definizioni e principi di base
Il terreno come mezzo particellare trifasico: grandezze fisiche, proprietà indice e classificazione. Principio degli sforzi efficaci. Tensioni litostatiche. Stato tensionale nel terreno. Condizioni geostatiche. Storia tensionale. Esercitazione: calcolo degli sforzi litostatici efficaci e totali.

Moti di filtrazione
L’acqua nei terreni. Permeabilità. Determinazione del coeff. di permeabilità in sito. La filtrazione monodimensionale. Forza di filtrazione. Moti di filtrazione intorno alle strutture: tipologie dei casi più comuni e problemi ingegneristici. Esercitazione: Reticoli di filtrazione. Calcolo di portate, pressioni neutre, spinte. Sifonamento.

Deformabilità in condizioni edometriche
L’edometro. Teoria della consolidazione. Prova edometrica: risultati, parametri e loro determinazione. Significato pratico della prova edometrica: il calcolo dei cedimenti. Esercitazione: calcolo dei cedimenti in condizioni edometriche.

Stato tensionale nel terreno
Stato tensionale generico. Cerchi di Mohr. Invarianti. Comportamento meccanico delle terre: prove di laboratorio e descrizione delle apparecchiature. La cella triassiale e i percorsi di carico.

Comportamento meccanico delle terre
Comportamento meccanico sperimentale delle sabbie (sciolte e dense) e delle argille (NC e OC). Esercitazione sui parametri di resistenza meccanica da prove di laboratorio. Condizioni di breve e lungo termine. La coesione non drenata e sua determinazione. Esercitazione sulla determinazione di Cu da prove di laboratorio e da prove in sito.

Metodi di risoluzione dei problemi di ingegneria geotecnica
Spinta su un muro. Metodo di Coulomb. Teoria di Rankine. Spinta attiva e resistenza passiva. Calcolo della spinta su un muro a gravità con e senza falda. La spinta dell’acqua. I dreni. Esercitazione sul calcolo delle spinte.

Opere di sostegno
Tipologie e comportamento a rottura. Calcolo della spinta attiva con la teoria di Rankine. Effetto di sovraccarichi. Procedimento logico per il dimensionamento. I muri di sostegno a gravità e a mensola: verifiche di stabilità. Esercitazione: verifica e progetto di un muro di sostegno. Paratìe semplicemente infisse e tirantate. Lo scavo. Esercitazione sul dimensionamento delle paratìe.

Fondazioni superficiali
Tipologie e comportamento a rottura. Calcolo della capacità portante. Calcolo del cedimento in condizioni edometriche. Procedimento logico per il dimensionamento. Condizioni a rottura e condizioni di esercizio. Esercitazione sul dimensionamento di un plinto.

Indagini e prove in sito
Indagini geotecniche. Prove in sito. Prove CPT ed SPT. Determinazione della stratigrafia e dei parametri di resistenza delle terre da prove in sito. Esercitazione sulla determinazione dell’angolo di resistenza a taglio da prove in sito. Calcolo dei cedimenti su sabbia.

Cenni sulla stabilità dei pendii
Tipologie e introduzione all'analisi di stabilità. Condizioni di equilibrio di un pendio indefinito. Metodi dell'equilibrio limite globale: metodo di Bishop, di Janbu, di Fellenius.

Prerequisiti

Geologia applicata: Formazione dei terreni. Falda (freatica e artesiana) e correlazioni falda-stratigrafia. Idraulica: Quota piezometrica. Permeabilità. Legge di Darcy.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 30
Esercitazioni (ore/anno in aula): 30
Laboratori (ore/anno in aula): 0
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

R. Lancellotta. Geotecnica. Zanichelli.

P. Colombo, F. Colleselli. Elementi di Geotecnica. Zanichelli.

J. Atkinson. Geotecnica. McGrow-Hill.

T.W. Lambe, R.V. Whitman. Meccanica dei terreni. Dario Flaccovio Editore.

R. Nova. Fondamenti di meccanica delle terre. McGrow-Hill.

B.K. Menzies, N.S. Simons. Problemi di Geotecnica. Dario Flaccovio Editore.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Due prove scritte in itinere, che vertono rispettivamente sulla prima e sulla seconda parte del corso (alla seconda prova può accedere lo studente che abbia riportato una votazione almeno pari a 6/30 nella prima). Lo studente che riporta una valutazione globale positiva (media dei risultati delle due prove uguale o maggiore di 18/30) ha superato l’esame e conserva, comunque, la possibilità di accedere ad una prova orale supplementare facoltativa. Per lo studente che non abbia sostenuto o superato le prove in itinere, l’esame completo consiste in una prova scritta ed una prova orale, che vertono sia sulla parte teorica che sulle esercitazioni.