POLITECNICO DI TORINO - FACOLTA’ DI INGEGNERIA
ESAME DI STATO PER L’ABILITAZIONE ALLA PROFESSIONE DI INGEGNERE
VECCHIO ORDINAMENTO I SESSIONE - ANNO 2009
PROVA SCRITTA ( Indirizzo di GEOTECNICA)
Occorre progettare un capannone industriale il cui terreno di fondazione è stato indagato per mezzo di prove in sito e di laboratorio. Le figure 1, 2 allegate riportano i principali risultati ottenuti.
La stratigrafia del terreno può essere schematicamente suddivisa in tre formazioni principali, considerando profondità fino a circa 30 metri dal p.c. locale: formazione A, B e C. In sintesi si ha:
- dal piano campagna fino alla profondità di 19÷20 metri: alternanza di limo argilloso e limo sabbioso, caratterizzata dalla presenza di frequenti intercalazioni sabbiose (formazione A),
- da 19÷20 metri fino a circa 25 metri: ghiaia limosa grigia e sabbia medio-fine, limosa (formazione B), - da circa 25 metri in poi: limo argilloso e argilla limosa grigia (formazione C).
La posizione della falda è stata rilevata per mezzo di 2 piezometri a tubo aperto, posti alle profondità di 4 e di 20 metri, in fori adiacenti. Nel corso del periodo di osservazione la minima soggiacenza è stata di 2.2 metri sotto il piano campagna locale.
Tale livello sarà assunto nel corso delle considerazioni progettuali.
La tabella allegata riporta la sintesi delle principali caratteristiche geotecniche, misurate a seguito delle prove di laboratorio, per la sola formazione A, superiore e coesiva.
Si chiede il progetto geotecnico delle fondazioni di tipo superficiale, calcolando quindi:
- la capacità portante (plinti isolati o travi di fondazione, secondo necessità) e le verifiche associate - il cedimento atteso (tipo ed entità) della fondazione scelta (plinto o trave),
sapendo che:
- il piano di posa delle fondazioni deve essere collocato ad almeno 1 metro sotto l’attuale piano campagna,
- il massimo valore del carico verticale alla base del pilastro è pari a 900 kN,
- di questo valore, il 70% è dato dall’aliquota permanente, la restante parte da quella accidentale - sono praticamente assenti azioni orizzontali e momenti in fondazione,
- la distanza tra i pilastri della maglia strutturale è pari a 5 metri (pilastri con maglia 5m x 5m),
Si chiede di esporre il tutto in una relazione di calcolo, ordinata indicativamente secondo il seguente schema:
1. Premessa e dati generali 2. Indagini svolte e risultati
3. Caratterizzazione del terreno (stratigrafia e caratteristiche) 4. Scelta del tipo di fondazione
5. Verifiche geotecniche
6. Verifiche strutturali (plinto tipo o trave) e armatura principale necessaria 7. Conclusioni
1
Tema n. 1
2
TABELLA DI SINTESI DEI RISULTATI DELLE PROVE DI LABORATORIO (Formazione A) Prove di classificazione
Sulla base dei valori dell’indice plastico e del limite liquido il terreno è classificabile (Carta della Plasticità di Casagrande), come limo e argilla di bassa plasticità, essendo i valori misurati pari a circa:
indice plastico (IP) = 3÷15 % limite liquido (LL) = 20÷35 %
Il peso di volume del terreno è risultato sempre superiore a 19 kN/m3, il che denota un buon grado di addensamento o di compattezza e la pratica assenza di materiale organico.
Prove meccaniche (campioni indisturbati)
Le prove edometriche sono state eseguite su provini ricavati da campioni prelevati a diverse profondità. Il valore medio dei coefficienti di deformabilità da 5 metri in poi è risultato pari a:
RR = rapporto di ricompressione = 0.025 CR = rapporto di compressione = 0.162
I valori del modulo edometrico, misurati in campo normal-consolidato o poco sovraconsolidato (tra 200 e 400 kPa), sono risultati pari a:
M = 100÷150 MPa (fino a circa 5 metri di profondità) M = 70÷80 MPa (da 5 m a circa 20 metri di profondità)
Sulla base delle prove triassiali, esse hanno permesso di misurare i seguenti parametri di resistenza drenati:
coesione apparente c’ ≥ 20 kPa angolo di resistenza al taglio φ' ≥ 26°
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30
Scala 1:100
6.0 3.0 3.1 2.7 2.6 2.7 1.9 1.9 1.7
1.1 2.2 2.1 2.2 1.4 1.4 0.5
1.9
0.8 1.9
1.4 1.0 0.9
2.5 1.0
1.7 1.8 1.5 1.4 3.1
2.0 2.0
P.P. I (kg/cmq)
1.20 1.40 1.00
1.00 0.90
0.80
0.60 0.40
1.20 0.60
1.00 0.80
0.60
V.T. (kg/cmq)
0.50
4.00
5.10 5.30
6.40
8.60 8.70 9.60 9.80 10.50
13.00
19.40
20.70
21.70
22.80 23.40
25.20
26.40
27.50 28.00
29.00
Profondita' (m) Stratigrafia
Limo con argilla di colore marrone scuro. Presenza di radici. Debolmente umido
Limo argilloso di colore marrone-giallastro con striature grigie. Presenza di calcinelli e puntinature nere. Debolmente umido
Argilla con limo di colore grigio chiaro con striature marroni-giallastre. presenza di calcinelli. Debolmente umida. A -4.30 m presenza di materiale organico
Limo con sabbia di colore grigio chiaro con abbondanti striature marroni-giallastre. Umido
Sabbia fine debolmente limosa di colore marrone chiaro con striature grigio chiaro. Presenza di livelli centimetrici di limo.
Molto umida
Sabbia medio-fine di colore marrone-giallastro. Satura
Sabbia fine debolmente limosa di colore marrone chiaro con striature grigie. Presenti livelli centimetrici di limo. Umida Argilla con limo di colore grigio. Debolmente umida
Sabbia fine debolmente limosa di colore marrone chiaro con striature grigio chiaro. Presenti abbondanti livelli centimetrici di li- mo argilloso. Umida
Argilla debolmente limosa di colore grigio. Presenza di livelletti millimetrici di limo argilloso, abbondanti fino a -10.7 m. Umida
Limo con sabbia di colore grigio, con livelletti millimetrici di limo argilloso. Da -15.30 a -15.35 m colore grigio scuro. Umido Da -16.2 a -19.00 m aumento della percentuale di sabbiosa: materiale molto comprimibile, difficilmente carotabile; il campio- ne si è sfilato ripetutamente e quindi la percentuale di recupero è diminuita.
Ghiaia medio-fine sub-arrotondata in matrice limosa di colore grigio
Sabbia media di colore grigio con presenza di ghiaia medio-grossolana sub-arrotondata. Presenti livelli centimetrici di limo argilloso
Ghiaia medio-grossolana in matrice limosa di colore grigio
Limo sabbioso di colore grigio con presenza di ghiaia
Ghiaia medio-grossolana sub-arrotondata in abbondante matrice sabbiosa di colore grigio. presenti saltuari livelletti di limo argilloso
Limo argilloso di colore grigio pasante a grigio scuro. Presenza di livelli millimetrici di limo sabbioso fino a -25.60 m. Presenza di materiale di origine organica a -25.5 m. Da -25.7 m presenza di puntinature nere. Umido
Argilla con limo di colore grigio chiaro. Saltuaria presenza di materiale di origine organica. Umida
limo argilloso di colore grigio scuro. saltuaria presenza di materiale organico. Umido
Limo argilloso passante a limo sabbioso, di colore grigio chiaro. Presenti saltuarie puntinature nerastre
Argilla con limo di colore grigio con deboli striature marroni. Presenti saltuari livelletti millimetrici di limo argilloso. Umida
Descrizione
3.00
CI 13.55
6.00
CI 26.55
11.20 11.80
CI 3
15.40 16.00
CI 4
Campioni Ind.
8.00 8.45 CD 1
14.00 14.45CD 2
26.50 26.70CD 3 27.70 28.00CD 4
Campioni Rim.
20406080Carotaggio
8.00 8.45 5/8/12
14.00 14.454/5/7
19.50 19.95 27/26/19
22.00 22.45 29/31/32
24.00 24.45 30/35/35
26.00 26.45 18/19/21
28.70 29.154/7/9
S.P.T. (n.colpi)
2.40 2.80
Falda (m) Pz. Norton
COMMITTENTE: SOND.N. 2
CANTIERE: PROF. (m): 22.00
PERFORATRICE: QUOTA (m): p.d.c.
METODO PERFORAZ.: Carotaggio continuo DATA INIZ.: 03/07/2001
RIVESTIMENTO: Ø127 mm ATTREZZO PERFORAZ.: Carotiere Ø 101 mm DATA FINE: 04/07/2001
PIEZOMETRO: SCALA 1:100
