87
Anno:periodo 4,5:2 Lezioni,esercitaz.,laboratori: 6(4)+2(4)(ore settimanali) 82+28 (nell'intero periodo) Docente:Margherita Ferrero
Il corso ha lo scopo di fornire delle conosce nze,nel campo dell'ingegneria geotecnica,della stabilità deipend ii. In particolare vengono trattatii metodiperla caratteri zzazione geotecnica di pendiiin roccia ed in terreno, imetodi analiticienumericiper le analisi distabilitàequelli relativi allasceltaedaldimensiona mento di opere didifesa edi stabilizzazio ne.
PROGRAMMA
Nel corsovengonotrattati i seguentiargomenti:
- metodidi classificazione e identificazio nedei fenomenifranosi;
- caratterizzazione geotecnica dei terreni e delle rocce costituenti i pend ii naturali ed artificiali;
- metodidianalisidistabilità dei versantiedi analisi delmotodimasseinstab ili;
- metodidi consolidamentoedi difesadeipendii.
Lelezionipossono essere suddivise in22 argomenti, riassuntinellatavola chesegue:
l. Pendiinaturali ed artificiali: scavi,rilevati,discariche (tipologiecostruttive). [2 ore]
2. Classificazione deimoviment ifranosi (Varnes, 1978). [4ore]
3. Identificazionedei fenomenifranosi. [2 ore]
4. Ingegneriadei pendii.Concetti di base. [4 ore]
5. Descrizione quantitativadellediscontinuità inroccia(ISRM, 1978). [IOore]
6. Resistenza a taglio dellamatrice rocciosa,dellediscont inuitàe dellamassa rocciosa;effetti di scalasulla resistenza a taglio. [8ore]
7. Flusso d'acquaneimezzi rocciosi. [4ore]
8. Classificazione deiterreni. [2ore]
9. Resistenza atagliodeiterreni. [8ore]
IO.Flussod'acquaneimezziporosi. [4ore) l1.Modelli geomeccanici. [4ore]
12.Analisi del moto dicaduta massi. [8 ore]
13.Analisi di ribaltamentoblocchi. [2 ore]
14.Vcrifichedi stabilità allo scivo lamentodipendii in roccia. [IO ore) 15.Verifichedi stabilità allo scivola mentodipend ii in terra. [8 ore]
16.Analisi di franeper espansionelaterale. [2 ore]
17.Analisidel movimentodi colate in terra edetrito. [6 ore]
18.Analisidi fenomenigravitativi profondi. [4ore]
19.Analisiprobabilistichcdistabilità di pendii. [4ore]
20.Analisi dinamiche epseudostatichedipendii. [6 ore]
2l. Metodi di consolid amentodi pendii. [6 ore]
22.Metodi diprotezione edifesa. [2 ore]
I primi quattro riguarda no la descrizione dei tipi di movimento franoso e delle tipologie costruttive di opere in terra e di scavi in roccia, di classificazione e identificazione dei .fenomeni franosi e didefinizionedei concettidibase dell'ingegneria deipendii,qualiil fattore
di sicurezza, le ana lisi di stabilità in cam po statico e dinami co ed il conce tto di eq ui librio lim ite.
Successiva me nte vengo no richiamati alcun i temi dcIIa meccanica delle rocce, quali la descrizio ne quant itativa dell e discont inu ità, la resistenza a tagli o c il flusso dell 'acqu a ne i mezzi discon tinui. Questi temi vengo no trattati con spec ifico riferimento ai problemi di stabilitàdci pendiiin rocciasvilu ppa ndo metod istatisticiperl'elabo razionedei dati dei rilievi delle discontinuità,affrontando il probl em adegli effetti di scalasulla resi sten za al tagli odi grand i discon tin uità e intro ducendo dei mod ell i numer ici per lo stud io del moto dci fluidi nelle discontinuità.
Le lezioniprose gu on o con irichia m idi meccan ica dell e terre rel ati vi alla caratte rizzazione geotecnica e idra ulica dei terr en i. Le conoscenze acquisite in questa prima part e del corso perme ttono di svilup pare un modell o geomeccanico della massa in esame che evidenzi Ic caratteristichegeometrichee strutturali e ipote nziali cinematismidi instabilità.
Nel corso vengo no quindi tratt ati metod i di veritica di stabilità e met odi pre vision al i dci mo vimentifran osi. In particol are sonosviluppati dci mod elli ana litic ienumericiperl'an ali si del motodi caduta massi e per l'an alisidelcompo rta mento meccanico di sistemi di bloc chi, per la verificadi stabi lità deipen d ii inroccia edinterr a;vienedescr ittoil metod o del blocco chiave per leana lisistatiche di mezzirocci osidiscontinuiesono definitiiconce tt i gen eralied illustrati dei casi applica tiv i del met od o degli eleme nti finiti e del met od o deglicleme nt i distintiallostudio difranecomplesse.
L'analisi dei meccani sm i evolutiv i di colatavienetratta tacon un mod ell o ana litico,per ilcaso di terren iargill osi econun modell onumeri cofondato sulla teoriadegli automi cellulari,peril casodi trasp ortodi massedetriti ch e,
Problem idi analisidinamica de i pendii vengo no trattati conalcuneparti co lari applicazioni del metodo di Newma rk,mentr e alcuni metod iprob ab ilisti ci (Mo nteca rlo,Rosenblueth,Bayes e [uzzy sels) vengo no discu ssi per ten er conto dcII'aleatori età con cui i parametri fisici e
geomet rici del prob lemasono not i.
Il corso si concludecon la descrizione dei principalimetodi di stabili zza zionedei pendii e di protezione di opere e infra strutture civili dai movim en ti fran osi. Nel prim o caso vengo no .illustrat e le mctod ologie di scavo, riporto, dren aggio. rinforzo e sosteg no dei pendii descrive ndo, come nei metod i analitici e numerici precede ntemen te intro do tti, si può schematizza re l'azionedeg liinterventirealizza bilialfine dimigl iorare la stabilità de i pendi i.
Nelsecondocaso vengo no illustrati metodi didifesada caduta massi (valli param assi conreti di protezion e, gallerie param assi) editrasp ort odi massa (brig lie filtranti ) e vengo no descritt ii metodidi verifica dell'efficacia diquesteopere.
ESERC ITAZ ION I
Le eserci taz ioniriguarda no princ ipalmente lo svolgimen todicasi app licativiper:
l. la caratterizzazionegeotecnicadi rocce e terrenicostitue nti il pend io;
2. lamessa apuntodi un mod ell o geome cca nico di unamassa rocciosa;
3. ilcalco loprcvisionale delmoto di cadutamassilungo ilversante;
4. la verifica distabilità alribaltam ento e scivolamentoconilmetod o dell'equilibrio lim ite di unsistema diblocc hi;
5. le veri fiche distabilità di pendii inrocciacon il metod odci blocco chiave; 6. la verifica distabilitàde i pendiinterraconalcuni metod idell 'equ ilib rio lim ite; 7. l'an al isidcimot odi uncolame ntodetritico con il metod odegl i automicellu lari ;
89
8. l'analisiconmetod inumerici dei meccanismievolutivi di frane complesse;
9. le verifiche distabilità incampopseudos taticoe l'anali sidinamicadiunsistema di blocchi con il metododegli eleme ntidistinti;
lO.il dime nsioname ntoela verificadiunintervento distabilizzazionediunpendio;
11.il dimensionament o elaverificadiun'opera diprotezionedacadutamassi,costituitadaun vallocon retediprotezione.
Èprevista inoltreun'escur sionein unsitosededi un moviment ofranoso.
BIBLIOGRAFI A Testi diriferimen to:
RockslopestabilityanalysisIG.P.Giani.- Rotterdam:Balkema,1992.
(Tratta gli argomenti di cuiai punti 1,2-7, 11-14, 16, 19-22 della tabella che riassum e il programmadellelezioni. Questo testo è reperibilepresso labiblioteca delDipartim ent odi Georisorsee territ orio).
Per gliargome nti trattati ai punti3,8,9,IO,15,17 e 18verrannodate aglistude ntidel corso delledispense.
Vieneinoltreconsigliatalaconsultazione dei seguenti testi
Pendii naturali e fronti discavo:allidel2.ciclodiconferenzedi meccanicaedingegneria dellerocceIacura diG.Baria.- MIR Politecni codi Torin o,1988.
Previsioni e riscontri nella meccanica ed ingegneria delle rocce: alli del 4. ciclo di conferenzedimeccanicaedingegneriadellerocceIa cura di G. Baria. - MIR Politecn icodi Torino,1992.
Landslides:analysis andconlrolled.R.L. Schuster,R.J. Krizek.- (Special report s ; 29). -Washington:High wayResearchBoard ,1978.
Soil slope instability and stabilisat ionIed. B.F. Walker, R. Fells.- Rotterd am :Balk em a, 1987.
R 546 O
Anno:periodo 4,5:2 Docente:GiuseppeMancini