L'insegnamento si propone di far acquisire all’allievo i principi della Meccanica delle Terre per lo studio del comportamento meccanico dei terreni e delle principali strutture interagenti con il terreno. Nel contesto del Corso di Laurea in Ingegneria Civile, questi temi sono essenziali per affrontare i problemi legati alla progettazione e alla verifica delle principali opere geotecniche, quali fondazioni superficiali e opere di sostegno. Pone inoltre le basi per lo studio e la verifica di opere più complesse, quali quelle oggetto di studio nell'ambito della Laurea Magistrale in ingegneria civile. L’approccio adottato integra aspetti teorici e applicativi, fornendo le conoscenze utili all’analisi del comportamento dei terreni e alla risoluzione dei problemi ingegneristici più ricorrenti.

Tra gli obiettivi dell'insegnamento rientrano sia l'acquisizione di conoscenze teoriche sul comportamento idromeccanico dei terreni che lo sviluppo di abilità professionalizzanti. Le conoscenze teoriche rappresentano il fondamento della materia e sono propedeutiche ad applicazioni ingegneristiche, trattate sia nell'insegnamento medesimo che in insegnamenti più avanzati, di rilevanza per tutti le professioni ingegneristiche interagenti con le formazioni geologiche, le sistemazioni idrogeologiche e ambientali e quelle civili. In particolare lo studente dovrà: 1. assimilando il mezzo poroso a continui sovrapposti, apprendere la ripartizione dello stato di sforzo tra le fasi costituenti (principio degli sforzi efficaci); 2. imparare la distinzione tra materiali a grana grossa e materiali a grana fine, il significato delle configurazioni drenate e non drenate e le relative implicazioni; 3. inquadrare il comportamento meccanico delle terre nell’ambito della teoria dello stato critico, comprendere il ruolo paritetico degli sforzi efficaci e delle variazioni di volume e assimilndo concetti quali resistenza di picco, dilatanza, stato critico; 4. inquadrare i problemi di analisi limite nell’ambito della teoria della plasticità; 5. comprendere l’influenza della storia geologica sulla risposta dei materiali naturali. Per quanto riguarda le abilità professionalizzanti, a fine insegnamento lo studente dovrà essere in grado di: 6. valutare il cedimento a lungo termine indotto dall'applicazione di un carico superficiale; 7. limitatamente alle condizioni monodimensionali, valutare il decorso temporale dei cedimenti in depositi di terreni a grana fine; 8. interpretare i risultati delle principali prove di laboratorio; 9. verificare la stabilità delle opere di sostegno rigide (muri) e flessibili (paratie, limitatamente al caso non tirantato e con un ordine di tiranti); 10. dimensionare e verificare il carico limite (capacità portante) di fondazioni superficiali utilizzate nella realizzazione di infrastrutture ed opere ingegneristiche.

E’ propedeutica la conoscenza delle seguenti discipline: Analisi Matematica I (in particolare: derivate e integrali di funzioni di una variabile) e Analisi Matematica II (derivate seconde, derivate parziali e direzionali, teorema di Gauss), Algebra Lineare e Geometria (in particolare: spazi vettoriali, autovalori e autovettori), Fisica I (in particolare: dinamica e statica del corpo rigido), Idraulica (in particolare Moti di Filtrazione) e Scienza delle Costruzioni (in particolare: equazioni indefinite di equilibrio, equazioni cinematiche, elasticità lineare, criteri di Tresca e von Mises, solido di Saint Venant).

Parte prima: Descrizione e classificazione delle terre (circa 0.5 CFU) -Origine, proprietà indice e storia geologica dei terreni. -Fasi e relazioni tra le fasi. -Classi di comportamento: proprietà indice e criteri di classificazione. -Caratteri dei depositi naturali. Parte seconda: Idraulica dei terreni (circa 3 CFU) -Filtrazione nei mezzi porosi. -Moti di filtrazione in regime stazionario. -Teoria della consolidazione. Parte terza: Comportamento meccanico delle terre (circa 3 CFU) -Comportamento meccanico delle terre. -Tensioni efficaci: definizione e postulato. -Prove edometriche: tensione di preconsolidazione e compressibilità. Applicazione al calcolo del cedimento in condizioni monodimensionali. -Resistenza al taglio e deformabilità. - Teoria dello stato critico: ruolo della dilatanza per i terreni a grana grossa; resistenza non drenata come parametro di modello in tensioni totali. Parte quarta: Comportamento al finito e interazione con le opere ingegneristiche (circa 3.5 CFU) -Applicazioni della teoria della plasticità - Verifiche di sicurezza: teoremi della plasticità, stati di equilibrio limite attivo e passivo. - Metodi di Coulomb e Rankine e il calcolo pratico delle spinte. - Dimensionamento di opere di sostegno (muri e paratie non tirantate e con un ordine di tiranti). - Carico limite e dimensionamento delle fondazioni dirette.

L’insegnamento prevede lezioni ed esercitazioni in aula. Durante l’anno verranno assegnati tre homework, da svolgere obbligatoriamente. La consegna degli homework in tre diverse scadenze fissate a inizio semestre, e la loro valutazione positiva consentirà un parziale esonero dalla prova scritta. In alternativa, gli homework potranno essere consegnati direttamente all’orale, rinunciando però al parziale esonero della prova scritta.

Le dispense del corso (presentazioni, appunti, esercizi) sono rese disponibili attraverso il portale della didattica. I testi di riferimento sono i seguenti: Lancellotta, R. (2012). Geotecnica. Zanichelli, Bologna. Atkinson, J. (1997). Geotecnica. Meccanica delle terre e fondazioni. McGraw-Hill, Milano. Per approfondimenti possono essere consultati i seguenti testi: Lancellotta, R., Calavera, J. (1999). Fondazioni. McGraw-Hill, Milano. Lancellotta, R., Ciancimino, A., Costanzo, D., Foti, S. (2020). Progettazione geotecnica secondo l'Eurocodice 7 e le Norme Tecniche per le Costruzioni 2018. Hoepli, Milano. Lambe, T.W., Whitman, R.V. (1997). Meccanica dei terreni, D. Flaccovio, Palermo. Tonni, L., Gottardi, G. (2010). Esercizi di geotecnica. Esculapio, Bologna. Tordella, M.L. (1988). Esercizi di geotecnica, Levrotto e Bella, Torino.

Slides; Dispense; Esercizi; Esercizi risolti; Video lezioni tratte da anni precedenti; Materiale multimediale ;

E' possibile sostenere l?esame in anticipo rispetto all?acquisizione della frequenza

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria;

Exam: Written test; Compulsory oral exam;

... L’esame si compone di una prova scritta e di una prova orale. Entrambe sono obbligatorie. Il voto è determinato dalla somma dei voti maturati nell’arco delle due singole prove. Con la prova scritta si intende valutare la maturità conseguita in termini sia di conoscenze teoriche (principi fondamentali del comportamento idromeccanico delle terre), che di abilità professionalizzanti (dimensionamento di opere di sostegno e fondazioni superficiali). La prova scritta, dalla durata di due ore, consiste nella soluzione di esercizi: Il punteggio massimo della prova è pari a 15, il peso di ogni esercizio è riportato nel testo. Durante la prova scritta è consentita la consultazione di un libro di testo e di un formulario di massimo 4 pagine. Vengono ammesse all'orale le persone che ottengono un punteggio maggiore/uguale a 9. La prova orale è volta a valutare la capacità espositiva, le conoscenze teoriche e le abilità professionalizzanti, ha durata di circa mezzora e comprende sia domande teoriche che piccoli esercizi, con punteggio massimo pari a 15. La lode verrà attribuita se le risposte delle prove, oltre che essere corrette dal punto di vista numerico e dei contenuti, saranno particolarmente chiare e complete nell’esposizione. Durante il semestre verranno assegnati e caricati sulla pagina web tre homework, che potranno essere consegnati per essere corretti e valutati in tre diverse scadenze, rese note a inizio semestre. Previo raggiungimento della sufficienza in tutti e tre gli homework sarà consentito un esonero parziale dallo scritto (peso 5/15). Qualora non consegnati e valutati durante il semestre, gli homework andranno consegnati all’orale, durante il quale verranno discussi.

Gli studenti e le studentesse con disabilita o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unita Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione piu idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.