L’insegnamento Geotecnica I si propone di fornire agli studenti i fondamenti teorici di base sul comportamento meccanico ed idraulico dei terreni e le conoscenze dei metodi elementari utilizzati per il dimensionamento e la verifica delle fondazioni (superficiali e profonde) e dei muri di sostegno.
Geotecnica I è un insegnamento caratterizzante del Corso di Laurea in Ingegneria Civile che mira a definire un profilo professionale di ingegnere civile prevalentemente orientato verso i settori dell'ingegneria idraulica, dell'ingegneria delle strutture, delle infrastrutture viarie e dei sistemi di trasporto, che possa svolgere attività di progettazione, costruzione, gestione e manutenzione delle opere civili.
Nel corso verranno trattati gli argomenti della Geotecnica di base quali: la costituzione delle terre, la natura multifase, il principio delle tensioni efficaci, gli effetti dei moti di filtrazione, il comportamento meccanico e le prove sperimentali per la determinazione dei parametri fisici e meccanici. Verranno inoltre fornite le conoscenze relative ad alcuni metodi analitici per il calcolo della spinta delle terre sulle opere di sostegno e per il calcolo del carico limite e dei cedimenti delle fondazioni superficiali.
Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di interpretare i risultati delle principali prove geotecniche di laboratorio, eseguire calcoli geotecnici di base per il dimensionamento dei muri di sostegno e delle fondazioni superficiali, valutare i cedimenti indotti da carichi applicati sulla superficie del terreno e da variazioni del regime delle pressioni interstiziali.
Geotecnica I è un insegnamento caratterizzante del Corso di Laurea in Ingegneria Civile che mira a definire un profilo professionale di ingegnere civile prevalentemente orientato verso i settori dell'ingegneria idraulica, dell'ingegneria delle strutture, delle infrastrutture viarie e dei sistemi di trasporto, che possa svolgere attività di progettazione, costruzione, gestione e manutenzione delle opere civili.
Nel corso verranno trattati gli argomenti della Geotecnica di base quali: la costituzione delle terre, la natura multifase, il principio delle tensioni efficaci, gli effetti dei moti di filtrazione, il comportamento meccanico e le prove sperimentali per la determinazione dei parametri fisici e meccanici. Verranno inoltre fornite le conoscenze relative ad alcuni metodi analitici per il calcolo della spinta delle terre sulle opere di sostegno e per il calcolo del carico limite e dei cedimenti delle fondazioni superficiali.
Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di interpretare i risultati delle principali prove geotecniche di laboratorio, eseguire calcoli geotecnici di base per il dimensionamento dei muri di sostegno e delle fondazioni superficiali, valutare i cedimenti indotti da carichi applicati sulla superficie del terreno e da variazioni del regime delle pressioni interstiziali.
scheda docente materiale didattico
1. Caratteristiche delle terre
• origine delle terre, ambiente marino e continentale
• identificazione e classificazione delle terre
2. Modello di mezzo continuo poroso
• richiami sull’analisi dello stato di tensione; cerchio di Mohr
• richiami sull’analisi dello stato di deformazione
• principio delle tensioni efficaci
• equazioni di equilibrio e congruenza.
3. Distribuzione delle pressioni interstiziali e delle tensioni nel terreno
• condizioni idrostatiche, risalita capillare
• moti di filtrazione (solo 1D) nei terreni
• prove per la misura della permeabilità
• stato tensionale litostatico
4. Modelli di materiale elastico e plastico
• elasticità lineare; condizioni drenate e non drenate; campionamento ideale
• elementi di teoria della plasticità (solo 1D)
• viscosità
5. Caratteristiche di compressibilità delle terre
• prove meccaniche di laboratorio
• prova di compressione edometrica
• analisi del processo di consolidazione
6. Caratteristiche di deformabilità e resistenza delle terre
• comportamento meccanico dei terreni in condizioni drenate e non drenate
• prova di taglio diretto TD; prove triassiali drenate TX-CID
• criteri di resistenza a taglio, stato critico, resistenza non drenata
• prove triassiali non drenate TX-UU, TX-CIU
• prove geotecniche in sito; prova penetrometrica SPT, prova scissometrica VT
7. Analisi del comportamento di opere geotecniche
• strutture di fondazione, sforzi indotti da carichi di fondazione
• calcolo dei cedimenti nei terreni a grana grossa e a grana fina
• spinta delle terre (condizioni limite attiva e passiva, Rankine)
• strutture di sostegno, muri a gravità e a mensola
• metodi di equilibrio limite (Coulomb)
• metodi di analisi limite
• calcolo della capacità portante di una fondazione
- Fondamenti di geotecnica - Berardi, Ed. CittàStudi
- Elementi di geotecnica - Colombo e Colleselli, Ed. Zanichelli
- Geotecnica – Lancellotta, Ed. Zanichelli
Programma
Introduzione al corso1. Caratteristiche delle terre
• origine delle terre, ambiente marino e continentale
• identificazione e classificazione delle terre
2. Modello di mezzo continuo poroso
• richiami sull’analisi dello stato di tensione; cerchio di Mohr
• richiami sull’analisi dello stato di deformazione
• principio delle tensioni efficaci
• equazioni di equilibrio e congruenza.
3. Distribuzione delle pressioni interstiziali e delle tensioni nel terreno
• condizioni idrostatiche, risalita capillare
• moti di filtrazione (solo 1D) nei terreni
• prove per la misura della permeabilità
• stato tensionale litostatico
4. Modelli di materiale elastico e plastico
• elasticità lineare; condizioni drenate e non drenate; campionamento ideale
• elementi di teoria della plasticità (solo 1D)
• viscosità
5. Caratteristiche di compressibilità delle terre
• prove meccaniche di laboratorio
• prova di compressione edometrica
• analisi del processo di consolidazione
6. Caratteristiche di deformabilità e resistenza delle terre
• comportamento meccanico dei terreni in condizioni drenate e non drenate
• prova di taglio diretto TD; prove triassiali drenate TX-CID
• criteri di resistenza a taglio, stato critico, resistenza non drenata
• prove triassiali non drenate TX-UU, TX-CIU
• prove geotecniche in sito; prova penetrometrica SPT, prova scissometrica VT
7. Analisi del comportamento di opere geotecniche
• strutture di fondazione, sforzi indotti da carichi di fondazione
• calcolo dei cedimenti nei terreni a grana grossa e a grana fina
• spinta delle terre (condizioni limite attiva e passiva, Rankine)
• strutture di sostegno, muri a gravità e a mensola
• metodi di equilibrio limite (Coulomb)
• metodi di analisi limite
• calcolo della capacità portante di una fondazione
Testi Adottati
- Dispense fornite dal docente- Fondamenti di geotecnica - Berardi, Ed. CittàStudi
- Elementi di geotecnica - Colombo e Colleselli, Ed. Zanichelli
- Geotecnica – Lancellotta, Ed. Zanichelli
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 esercitazioni svolte.