Geotecnica II è un insegnamento caratterizzante del corso di Laurea Magistrale in Ingegneria civile per la protezione dai rischi naturali. Il principale obiettivo del corso di studio consiste nel formare un profilo di ingegnere di alta qualificazione professionale in grado di operare nei settori della protezione del territorio e delle opere civili da rischi idrogeologici e sismici.
Nell’ambito del percorso di studio della laurea magistrale, l’insegnamento di Geotecnica II intende fornire agli studenti le conoscenze fondamentali per la definizione del modello geotecnico di un sito, per la corretta pianificazione ed esecuzione di indagini e prove geotecniche sia in sito sia di laboratorio, per la progettazione e le valutazioni di sicurezza di vari tipi di opere geotecniche: in particolare, strutture di fondazione per edifici, infrastrutture e opere idrauliche, interventi di sostegno e stabilizzazione delle terre.
Gli studenti potranno 1) completare le conoscenze di base sul comportamento idro-meccanico dei terreni naturali, 2) acquisire competenze applicative nel campo del monitoraggio e controllo delle opere in esercizio e 3) acquisire competenze nella progettazione di nuove opere e di interventi per la mitigazione dei rischi idrogeologici e sismici.
Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di: 1) selezionare i metodi di indagine e le prove sperimentali più adatte alla specifica situazione geotecnica (tipo di terreno, storia geologica e assetto stratigrafico del sito); 2) interpretare correttamente i dati ottenuti e definire un modello geotecnico di sottosuolo con cui effettuare valutazioni di progetto e verifiche di sicurezza; 3) effettuare analisi di previsione del comportamento in esercizio e dei potenziali meccanismi di rottura delle più comuni opere geotecniche; 4) redigere una relazione di calcolo che illustri sinteticamente i metodi applicati e i risultati ottenuti.
Nell’ambito del percorso di studio della laurea magistrale, l’insegnamento di Geotecnica II intende fornire agli studenti le conoscenze fondamentali per la definizione del modello geotecnico di un sito, per la corretta pianificazione ed esecuzione di indagini e prove geotecniche sia in sito sia di laboratorio, per la progettazione e le valutazioni di sicurezza di vari tipi di opere geotecniche: in particolare, strutture di fondazione per edifici, infrastrutture e opere idrauliche, interventi di sostegno e stabilizzazione delle terre.
Gli studenti potranno 1) completare le conoscenze di base sul comportamento idro-meccanico dei terreni naturali, 2) acquisire competenze applicative nel campo del monitoraggio e controllo delle opere in esercizio e 3) acquisire competenze nella progettazione di nuove opere e di interventi per la mitigazione dei rischi idrogeologici e sismici.
Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di: 1) selezionare i metodi di indagine e le prove sperimentali più adatte alla specifica situazione geotecnica (tipo di terreno, storia geologica e assetto stratigrafico del sito); 2) interpretare correttamente i dati ottenuti e definire un modello geotecnico di sottosuolo con cui effettuare valutazioni di progetto e verifiche di sicurezza; 3) effettuare analisi di previsione del comportamento in esercizio e dei potenziali meccanismi di rottura delle più comuni opere geotecniche; 4) redigere una relazione di calcolo che illustri sinteticamente i metodi applicati e i risultati ottenuti.
Curriculum
scheda docente materiale didattico
• Modello di mezzo poroso saturo.
• Sforzi totali e efficaci, storia tensionale, sforzo di preconsolidazione.
• Condizioni drenate e non drenate.
• Comportamento sforzo-deformazione di una terra, valutazione dei parametri di rigidezza.
• Deformazioni elastiche e plastiche, modello di stato critico.
• Rappresentazione dei percorsi tensionali e della superficie limite di resistenza di un elemento di terra.
2 – ASPETTI GENERALI DEL COMPORTAMENTO DI OPERE GEOTECNICHE
• Stati limite di esercizio e stati limite di rottura
• Sforzi indotti nel terreno da carichi applicati in superficie.
• Metodi di calcolo dei cedimenti per terreni a grana fina e a grana grossa.
• Moti di filtrazione.
• Decorso dei cedimenti nel tempo.
• Teoria della consolidazione monodimensionale e situazioni più generali.
3 – INTRODUZIONE ALL’INGEGNERIA DELLE FONDAZIONI
• Introduzione al progetto delle fondazioni.
• Fondazioni superficiali, tipi e caratteristiche.
• Interazione terreno-fondazione-sovrastruttura.
• Modello di Winkler e altri modelli per le analisi di interazione e per il calcolo delle sollecitazioni interne.
• Cedimenti assoluti e differenziali, criteri di accettabilità e valutazione del danno alla sovrastruttura.
• Valutazione della capacità portante delle fondazioni superficiali.
• Fondazioni su pali.
• Tipi di palo e tecniche di costruzione.
• Valutazione della capacità portante e del cedimento di un palo singolo soggetto a carico verticale.
• Gruppi di pali e piastre su pali.
• Pali soggetti a carichi orizzontali.
4 – STRUTTURE DI SOSTEGNO DEI TERRENI
• Richiami sul calcolo della spinta laterale delle terre.
• Scavi e opere di sostegno
• Richiami sui muri di sostegno.
• Paratie composte da pali o pannelli accostati.
• Paratie a mensola e paratie ancorate: verifiche di stabilità e valutazione delle deformazioni.
5 – ELEMENTI DI STABILITÀ DEI PENDII
• Fenomeni di instabilità tipici di pendii in terra e in roccia.
• Influenza del regime delle pressioni interstiziali e delle azioni sismiche.
• Analisi di stabilità mediante metodi dell’equilibrio limite.
• Scivolamenti piani e rotazionali, metodi dei cunei e delle strisce.
• Valutazione delle caratteristiche di resistenza della superficie di scivolamento.
• Cenni su interventi di stabilizzazione e protezione, sistemi di monitoraggio e controllo dei versanti.
6 – ELEMENTI DI GEOTECNICA SISMICA
• Comportamento meccanico delle terre soggette a carico ciclico.
• Valutazione della risposta sismica locale.
• Analisi dinamica e analisi pseudo-statica di opere geotecniche.
- Fondamenti di geotecnica - Berardi, Ed. CittàStudi
- Elementi di geotecnica - Colombo e Colleselli, Ed. Zanichelli
- Geotecnica – Lancellotta, Ed. Zanichelli
- Fondazioni – Viggiani, Ed. Hevelius
Dispense fornite dal docente su vari argomenti (stabilità dei pendii, geotecnica sismica, applicazione normativa)
Programma
1 – RICHIAMI SUL COMPORTAMENTO MECCANICO DI UN ELEMENTO DI TERRA• Modello di mezzo poroso saturo.
• Sforzi totali e efficaci, storia tensionale, sforzo di preconsolidazione.
• Condizioni drenate e non drenate.
• Comportamento sforzo-deformazione di una terra, valutazione dei parametri di rigidezza.
• Deformazioni elastiche e plastiche, modello di stato critico.
• Rappresentazione dei percorsi tensionali e della superficie limite di resistenza di un elemento di terra.
2 – ASPETTI GENERALI DEL COMPORTAMENTO DI OPERE GEOTECNICHE
• Stati limite di esercizio e stati limite di rottura
• Sforzi indotti nel terreno da carichi applicati in superficie.
• Metodi di calcolo dei cedimenti per terreni a grana fina e a grana grossa.
• Moti di filtrazione.
• Decorso dei cedimenti nel tempo.
• Teoria della consolidazione monodimensionale e situazioni più generali.
3 – INTRODUZIONE ALL’INGEGNERIA DELLE FONDAZIONI
• Introduzione al progetto delle fondazioni.
• Fondazioni superficiali, tipi e caratteristiche.
• Interazione terreno-fondazione-sovrastruttura.
• Modello di Winkler e altri modelli per le analisi di interazione e per il calcolo delle sollecitazioni interne.
• Cedimenti assoluti e differenziali, criteri di accettabilità e valutazione del danno alla sovrastruttura.
• Valutazione della capacità portante delle fondazioni superficiali.
• Fondazioni su pali.
• Tipi di palo e tecniche di costruzione.
• Valutazione della capacità portante e del cedimento di un palo singolo soggetto a carico verticale.
• Gruppi di pali e piastre su pali.
• Pali soggetti a carichi orizzontali.
4 – STRUTTURE DI SOSTEGNO DEI TERRENI
• Richiami sul calcolo della spinta laterale delle terre.
• Scavi e opere di sostegno
• Richiami sui muri di sostegno.
• Paratie composte da pali o pannelli accostati.
• Paratie a mensola e paratie ancorate: verifiche di stabilità e valutazione delle deformazioni.
5 – ELEMENTI DI STABILITÀ DEI PENDII
• Fenomeni di instabilità tipici di pendii in terra e in roccia.
• Influenza del regime delle pressioni interstiziali e delle azioni sismiche.
• Analisi di stabilità mediante metodi dell’equilibrio limite.
• Scivolamenti piani e rotazionali, metodi dei cunei e delle strisce.
• Valutazione delle caratteristiche di resistenza della superficie di scivolamento.
• Cenni su interventi di stabilizzazione e protezione, sistemi di monitoraggio e controllo dei versanti.
6 – ELEMENTI DI GEOTECNICA SISMICA
• Comportamento meccanico delle terre soggette a carico ciclico.
• Valutazione della risposta sismica locale.
• Analisi dinamica e analisi pseudo-statica di opere geotecniche.
Testi Adottati
Libri di testo suggeriti:- Fondamenti di geotecnica - Berardi, Ed. CittàStudi
- Elementi di geotecnica - Colombo e Colleselli, Ed. Zanichelli
- Geotecnica – Lancellotta, Ed. Zanichelli
- Fondazioni – Viggiani, Ed. Hevelius
Dispense fornite dal docente su vari argomenti (stabilità dei pendii, geotecnica sismica, applicazione normativa)
Modalità Erogazione
Lezioni, anche con utilizzo di presentazioni video.Modalità Valutazione
Esercitazioni durante il corso e revisione delle esercitazioni svolte. Esame finale orale, che include anche la discussione delle esercitazione svolte, presentate da ciascuno studente in una relazione di sintesi. scheda docente materiale didattico
• Modello di mezzo poroso saturo.
• Sforzi totali e efficaci, storia tensionale, sforzo di preconsolidazione.
• Condizioni drenate e non drenate.
• Comportamento sforzo-deformazione di una terra, valutazione dei parametri di rigidezza.
• Deformazioni elastiche e plastiche, modello di stato critico.
• Rappresentazione dei percorsi tensionali e della superficie limite di resistenza di un elemento di terra.
2 – ASPETTI GENERALI DEL COMPORTAMENTO DI OPERE GEOTECNICHE
• Stati limite di esercizio e stati limite di rottura
• Sforzi indotti nel terreno da carichi applicati in superficie.
• Metodi di calcolo dei cedimenti per terreni a grana fina e a grana grossa.
• Moti di filtrazione.
• Decorso dei cedimenti nel tempo.
• Teoria della consolidazione monodimensionale e situazioni più generali.
3 – INTRODUZIONE ALL’INGEGNERIA DELLE FONDAZIONI
• Introduzione al progetto delle fondazioni.
• Fondazioni superficiali, tipi e caratteristiche.
• Interazione terreno-fondazione-sovrastruttura.
• Modello di Winkler e altri modelli per le analisi di interazione e per il calcolo delle sollecitazioni interne.
• Cedimenti assoluti e differenziali, criteri di accettabilità e valutazione del danno alla sovrastruttura.
• Valutazione della capacità portante delle fondazioni superficiali.
• Fondazioni su pali.
• Tipi di palo e tecniche di costruzione.
• Valutazione della capacità portante e del cedimento di un palo singolo soggetto a carico verticale.
• Gruppi di pali e piastre su pali.
• Pali soggetti a carichi orizzontali.
4 – STRUTTURE DI SOSTEGNO DEI TERRENI
• Richiami sul calcolo della spinta laterale delle terre.
• Scavi e opere di sostegno
• Richiami sui muri di sostegno.
• Paratie composte da pali o pannelli accostati.
• Paratie a mensola e paratie ancorate: verifiche di stabilità e valutazione delle deformazioni.
5 – ELEMENTI DI STABILITÀ DEI PENDII
• Fenomeni di instabilità tipici di pendii in terra e in roccia.
• Influenza del regime delle pressioni interstiziali e delle azioni sismiche.
• Analisi di stabilità mediante metodi dell’equilibrio limite.
• Scivolamenti piani e rotazionali, metodi dei cunei e delle strisce.
• Valutazione delle caratteristiche di resistenza della superficie di scivolamento.
• Cenni su interventi di stabilizzazione e protezione, sistemi di monitoraggio e controllo dei versanti.
6 – ELEMENTI DI GEOTECNICA SISMICA
• Comportamento meccanico delle terre soggette a carico ciclico.
• Valutazione della risposta sismica locale.
• Analisi dinamica e analisi pseudo-statica di opere geotecniche.
- Fondamenti di geotecnica - Berardi, Ed. CittàStudi
- Elementi di geotecnica - Colombo e Colleselli, Ed. Zanichelli
- Geotecnica – Lancellotta, Ed. Zanichelli
- Fondazioni – Viggiani, Ed. Hevelius
Dispense fornite dal docente su vari argomenti (stabilità dei pendii, geotecnica sismica, applicazione normativa)
Programma
1 – RICHIAMI SUL COMPORTAMENTO MECCANICO DI UN ELEMENTO DI TERRA• Modello di mezzo poroso saturo.
• Sforzi totali e efficaci, storia tensionale, sforzo di preconsolidazione.
• Condizioni drenate e non drenate.
• Comportamento sforzo-deformazione di una terra, valutazione dei parametri di rigidezza.
• Deformazioni elastiche e plastiche, modello di stato critico.
• Rappresentazione dei percorsi tensionali e della superficie limite di resistenza di un elemento di terra.
2 – ASPETTI GENERALI DEL COMPORTAMENTO DI OPERE GEOTECNICHE
• Stati limite di esercizio e stati limite di rottura
• Sforzi indotti nel terreno da carichi applicati in superficie.
• Metodi di calcolo dei cedimenti per terreni a grana fina e a grana grossa.
• Moti di filtrazione.
• Decorso dei cedimenti nel tempo.
• Teoria della consolidazione monodimensionale e situazioni più generali.
3 – INTRODUZIONE ALL’INGEGNERIA DELLE FONDAZIONI
• Introduzione al progetto delle fondazioni.
• Fondazioni superficiali, tipi e caratteristiche.
• Interazione terreno-fondazione-sovrastruttura.
• Modello di Winkler e altri modelli per le analisi di interazione e per il calcolo delle sollecitazioni interne.
• Cedimenti assoluti e differenziali, criteri di accettabilità e valutazione del danno alla sovrastruttura.
• Valutazione della capacità portante delle fondazioni superficiali.
• Fondazioni su pali.
• Tipi di palo e tecniche di costruzione.
• Valutazione della capacità portante e del cedimento di un palo singolo soggetto a carico verticale.
• Gruppi di pali e piastre su pali.
• Pali soggetti a carichi orizzontali.
4 – STRUTTURE DI SOSTEGNO DEI TERRENI
• Richiami sul calcolo della spinta laterale delle terre.
• Scavi e opere di sostegno
• Richiami sui muri di sostegno.
• Paratie composte da pali o pannelli accostati.
• Paratie a mensola e paratie ancorate: verifiche di stabilità e valutazione delle deformazioni.
5 – ELEMENTI DI STABILITÀ DEI PENDII
• Fenomeni di instabilità tipici di pendii in terra e in roccia.
• Influenza del regime delle pressioni interstiziali e delle azioni sismiche.
• Analisi di stabilità mediante metodi dell’equilibrio limite.
• Scivolamenti piani e rotazionali, metodi dei cunei e delle strisce.
• Valutazione delle caratteristiche di resistenza della superficie di scivolamento.
• Cenni su interventi di stabilizzazione e protezione, sistemi di monitoraggio e controllo dei versanti.
6 – ELEMENTI DI GEOTECNICA SISMICA
• Comportamento meccanico delle terre soggette a carico ciclico.
• Valutazione della risposta sismica locale.
• Analisi dinamica e analisi pseudo-statica di opere geotecniche.
Testi Adottati
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- Elementi di geotecnica - Colombo e Colleselli, Ed. Zanichelli
- Geotecnica – Lancellotta, Ed. Zanichelli
- Fondazioni – Viggiani, Ed. Hevelius
Dispense fornite dal docente su vari argomenti (stabilità dei pendii, geotecnica sismica, applicazione normativa)
Modalità Erogazione
Lezioni, anche con utilizzo di presentazioni video.Modalità Valutazione
Esercitazioni durante il corso e revisione delle esercitazioni svolte. Esame finale orale, che include anche la discussione delle esercitazione svolte, presentate da ciascuno studente in una relazione di sintesi.