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D0820
CONSOLIDAMENTO DEI TERRENIAnno: 5 Impegno (ore):
Docente:
Periodo: 1
lezioni: 5 esercitazioni: 3 da nominare
(ore settimanali)
PRESENTAZIONE DEL CORSO
ilcorso si propone di fornire una base di conoscenze teoriche ed applicative sui principali metodi di consolidamento e rinforzo dei terreni adoperati nel campo dell'ingegneria geotecnica ed ambientale: terra armata, terra rinforzata con geosintetici, iniezioni, trattamenti colonnari (jet-groutinge colonne di ghiaia), addensamento pertampinge vibroflottazione, micropali, tiran-ti, chiodature, dreni verticali ed orizzontali, barriere impermeabili, uso dei geosintetici, congela-mento etc.
La trattazione dei singoli argomenti comprende una rassegna delle principali applicazioni, la descrizione dei principi di funzionamento e la esposizione dei metodi di calcolo, nell'ottica di fornire strumenti non solo per la scelta ma anche per l'analisi e la progettazione dei singoli interventi. A questo proposito è dato un ampio spazio alle esercitazioni pratiche inaula, che riguardano la progettazione di alcuni interventi, nonché a visite tecniche guidate in cantiere e ad incontri con operatori del settore.
REQUISITI
I contenuti di base sono quelli dei corsi diGeotecnicaeMeccanica delle rocce, opportunamente integrati per tenere conto degli aspetti innovativi o specifici delle tecniche considerate.
PROGRAMMA Introduzione al corso.
Generalità sui metodi di miglioramento e rinforzo dei terreni.
Terra armata.
Applicazioni alla realizzazione di muri e rilevati. Principi di funzionamento. Modalità esecuti-ve. Criteri di progettazione.ilrinforzo con geogriglie.
Tiranti, bulloni e chiodi.
Applicazioni al sostegno di pareti di scavo, al consolidamento di gallerie, alla stabilizzazione di pendii. TIpologie. Tecniche esecutive. Principi di funzionamento. Criteri di calcolo. Prove per il progetto ed il collaudo.
Micropali.
Applicazioni alle sottofondazioni, al sostegno di pareti di scavo, al consolidamento di gallerie, alla stabilizzazione dei pendii. Tipologie. Tecniche esecutive. Comportamento ai carichi assiali e a quelli perpendicolari all'asse. Criteri di calcolo. Prove di controllo.
Colonne di ghiaia.
Applicazioni al miglioramento dei terreni di fondazione. Tecniche esecutive. Principi di funzio-namento. Criteri di calcolo. Prove di controllo.
Jet-grouting.
Applicazioni al rinforzo di terreni dei fondazione, al sostegno di pareti di scavo, al consolida-mento di gallerie, alla impermeabilizzazione degli scavi. Tecniche esecutive. Parametri di influenza. La miscellazione meccanica profonda(soil mix);principali differenze con il jet-grou-tingoProve di controllo.
Iniezioni di leganti.
Applicazioni al miglioramento e alla impermeabilizzazione dei terreni e delle rocce. Diversi tipi di iniezioni e relativi campi di applicazione. Cenni teorici. Prove di controllo.
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Stabilizzazione di pendii con file di pali accostati.
Effetto arco tra i pali accostati: la teoria di Ito e Matsui. Calcolo delle spinte sui pali per effetto arco.
Chiodatura dei terreni.
Applicazioni alla stabilizzazionedipareti di scavo, scarpate artificiali e pendii naturali. Principi di funzionamento. Meccanismi di collasso. Criteri di progettazione; il programma di calcolo Prospero
Geosintetici.
Classificazione dei geosintetici. Campi di applicazione (filtrazione, drenaggio, rinforzo, separa-zione). Cenni alle problematiche relative alloro uso in campo geotecnico ed ambientale. Prove sui geosintetici.
LABORATORI E/O ESERCITAZIONI 1. Progettazione di un muro in terra armata.
2. Progettazione di un'opera di sostegno intirantata per la stabilizzazione di un pendio in frana 3. Progettazionediun intervento con colonnedighiaia.
4. Progettazione di una parete di scavo in terreni sciolti stabilizzato con la tecnica della chioda-tura dei terreni.
5. Dimensionamentodiun intervento di consolidamentodiuna galleria conjet-grouting.
BIBLIOGRAFIA Testo di riferimento:
Appunti dalle lezioni.
Testi ausiliari:
M.R. Hausmann,Engineering principles oJground modification,McGraw-Hill.
Atti del seminario su Consolidamento dei terreni e delle rocce in posto nell'ingegneria civile,Collegio Ingegneri di Milano e Gruppo Lombardo Italia NordOvest AGI, Stresa, 26-27 maggio 1978.
Van Impe,Soil improvement techniques and their evolution,Balkema, Rotterdam, 1989.
R.M. Koemer,Design with geosynthetics,Prentice-Hall.
ESAME
Esame orale con preventiva discussione su una relazione di esercitazione.
:1.9&
D0930
COSTRUZIONE DI GALLERIEAnno:
Impegno (ore):
Docente:
Periodo: 2
Lezione: 6 Esercitazioni: 2 Nicola INNAURATO
(ore settimanali)
PRESENTAZIONE DEL CORSO
TI corso si propone di fornire gli elementi fondamentali e le nozioni indispensabili aggiornate sugli aspetti tecnici della costruzione di gallerie, in rapporto sia ai problemi di abbattimento, sia di stabilità delle opere,sia, infine, in rapporto alla messa in opera dei rivestimenti, concezione e calcolo dei medesimi, problemi operativi (tra cui l'ambiente di lavoro e la sicurezza); costi e ter-minicontrattuali.
TI corso si svolge mediante lezioni ed esercitazioni in aula. Sono previste eventuali visite a can-tieri sotterranei.
REQUISITI
Èauspicabile che gli allievi possiedano una preventiva conoscenza delle discipline di base, quali: Scienza delle costruzioni, Ingegneria degli scavi, Principi di geotecnica, Meccanica delle rocce, Geotecnica.
PROGRAMMA
Classificazione delle gallerie. Forma e sezione in rapporto alla loro finalita' ed alla stabilita'.Problemi inerenti al tracciato(pendenza,curve,superamento di accidenti geologici). (3 ore)
Studio di fattibilita'; dati ricavabili dalle relazioni geologiche; ampliamento delle informazioni disponibili mediante sondaggi,scavo di cunicoli,prove geotecniche in sito, costruzione del pro-filo geomeccanico,geoidrologico,geotermico lungo il tracciato; elementi necessari per l'esecu-zione del profilo geomeccanico; indici di qualita' della roccia in posto. Progetto esecutivo. (6 ore)
Richiamo di nozioni sulle classificazioni tecniche delle rocce con particolare riguardo alle galle-rie. Previsione delle spinte sui rivestimenti, mediante le stesse. (3 ore)
Richiamie cenni di topografia sotterranea:tracciamento delle curve, uso del LASER,misura dei profili trasversali.(2 ore)
Scavo in rocce coerenti con esplosivo, principi organizzativi, ciclo di lavoro:perforazione e sgombero. (12 ore)
Scavo a sezione completa con impiego di macchine:la fresa a piena sezione; interazione macchi-na-roccia; il ciclo di lavoro. Sviluppi attuali nel campo dello scavo con macchine (frese puntuali;
demolitori ad alta energia d'urto).
Cenni sull'analisi dei costi. (14 ore).
Scavo per fasi :metodi usati attualmente. Il nuovo metodo austriaco:i principi ispiratori,le applicazioni. (8 ore)
Interazione tra roccia e rivestimento: applicazione delle linee caratteristiche- (v. anche apposita esercitazione) (4 ore)
Metodi di scavo in terreni incoerenti ed acquiferi:lo scudo; lo scudo sotto aria compressa, lo scudo sotto battente di bentonite, lo scudo a contropressione di fango, lo scudo a contropressio-ne di terra. Sostegni prefabbricati per gallerie scavate con scudo.
Lospingitubo. Metodi speciali per il sottopasso dei corsi d'acqua. Applicazione dei metodi allo scavo di gallerie in ambito metropolitano e di condotte.( cenniaimetodi di microtunnelling).
Cenni sullo scavo di gallerie a cielo aperto.(lOore)
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Problemi tipici della costruzione di gallerie in condizioni particolari: gallerie sottomarine; galle-rie di base per trafori. (4 ore).
Descrizione tecnologica dei vari tipi di sostegno e loro finalità. Criteri perilcalcolo della rigi-dezza di alcuni tipi di rivestimento.
Criteri per il calcolo della spinta sui rivestimenti. Principi di calcolo dei rivestimenti immediati.
Calcolo di qualche tipo di armatura o rivestimento mediante modelli analitici e/ o numerici.
(v.anche esercitazioni). ( 8 ore)
Cenni sui mezzi e metodi di consolidamento delle rocce e dei terreni Metodi operativi a partire dall'estemo,a partire dall'intemo,a partire da cunicoli. (2 ore)
Cenni sulle tecniche di completamento delle gallerie ( 2 ore) LABORATORI E/O ESERCITAZIONI
1- Analisi di relazioni geologiche e geotecniche (2 ore).
2- Calcolo del piano di tiro per l'abbattimento in gallerie. Organizzazione delle operazioni del cido.(6 ore)
3 -Scelta di una fresa a piena sezione per lo scavo di una galleria.(6 ore) 4- Calcolo della curva caratteristica di una galleria (6 ore)
5- Calcolo del circuito di smarino idraulico per uno scudo (2 ore).
6- Calcolo di rivestimenti immediati per galleria. (8 ore).
BIBLIOGRARA
ilmateriale didattico (testo degli appunti del corso a cura del Docente) sarà distribuito durante le lezioni.I testi per i necessari approfondimenti verrano indicati nel corso della prima lezione.
ESAME
La verifica dell'apprendimento verrà svolta mediante esame orale nella forma tradizionale, nel corso dei vari appelli previsti dall'ordinamento.Èrichiesta la presentazione da parte dell'allie-vo, all'atto dell'esame, del testo delle esercitazioni svolte.ilvoto di esame terrà conto anche della qualità degli elaborati.