Il corso, definito con specifico riferimento alle esigenze per la formazione di ingegneri edili, intende fornire gli elementi applicativi che permettono di progettare e verificare alcune opere di interesse per la geotecnica: fondazioni, opere di sostegno e pendii naturali ed artificiali. Vengono inoltre forniti alcuni strumenti per la valutazione dei rischi naturali (con particolare riferimento al rischio da frana) e per la loro mitigazione, nell’ottica della gestione del territorio. Gli argomenti a carattere più marcatamente applicativo verranno svolti da collaboratori esterni tramite seminari.

Tramite una serie di esempi progettuali e di esercitazioni, al termine dell’insegnamento lo studente avrà acquisito la capacità di dimensionare e verificare la stabilità delle principali strutture geotecniche, dal punto di vista sia geotecnico sia strutturale.

Per la comprensione degli argomenti trattati nel corso è essenziale la conoscenza degli elementi di base della meccanica delle terre, trattati nel corso di MECCANICA DELLE TERRE della Laurea di 1° livello e del corso di FONDAZIONI/COMPLEMENTI DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI del 1° anno della laurea specialistica. Sono inoltre propedeutiche le conoscenze acquisite nei corsi di Scienza delle Costruzioni e Tecnica delle Costruzioni.

Introduzione al corso
Richiami dei concetti di base della meccanica dei terreni e delle rocce

Opere di sostegno delle terre
Opere rigide e flessibili: tipologie e casi di utilizzo; Muri e diaframmi: metodi di dimensionamento e modalità costruttive e progettuali; Metodi di verifica dei muri

Opere di fondazione
Fondazioni dirette (plinti e travi) ed indirette (pali e micropali): tipologie e casi di utilizzo, metodi per il dimensionamento e la verifica, modalità costruttive e progettuali; La presenza di acqua nei terreni di fondazione

Stabilità dei pendii
Elementi introduttivi sulle tipologie di frana; Metodologia di studio delle frane; Strumenti per il monitoraggio delle frane; Metodi di calcolo per la stabilità dei pendii
Stabilità dei pendii in roccia: descrizione e rappresentazione dei sistemi di discontinuità; La resistenza al taglio delle discontinuità naturali, prove di taglio ed effetti di scala; calcolo del fattore di sicurezza tramite il metodo dell’Equilibrio Limite (il caso piano); Scelta dei parametri
Stabilità di pendii in terra: valutazione del fattore di sicurezza e scelta dei parametri
Dal fattore di sicurezza alla probabilità di rottura (accenni ai metodi probabilistici); Il concetto di vulnerabilità e rischio da frana; La mitigazione del rischio: i sistemi di difesa.

Il controllo in itinere dell'apprendimento avviene tramite esercitazioni assegnate agli studenti a gruppi, le quali vengono svolte in autonomia, corrette e valutate. Gli argomenti delle esercitazioni sono:
Dimensionamento e verifica di una fondazione diretta (plinto): valutazione della capacità portante del terreno, calcolo e rappresentazione delle armature
Dimensionamento e verifica di un muro di sostegno: valutazione delle spinte, calcolo e rappresentazione delle armature
Le discontinuità naturali in roccia: rappresentazione ed individuazione delle famiglie
Le discontinuità naturali in roccia: verifica di stabilità di un pendio in roccia
Pendii in terra: il metodo di Janbu; valutazione della stabilità globale di opere di sostegno

Le lezioni e le esercitazioni in aula sono svolte con l’ausilio di slide powerpoint. Le stampe sono a disposizione degli studenti sul portale della didattica.
Sono consigliati per gli approfondimenti i seguenti testi:
Lancellotta R. GEOTECNICA (Zanichelli, 2004)
Lancellotta R., Calavera J.: FONDAZIONI, McGraw-Hill Italia, 1999.
Hoek E. & Bray J.: ROCK SLOPE ENGINEERING, Spon press, 1981.

La verifica dell’apprendimento dello studente avverrà tramite un esame orale. La valutazione finale è basata su un giudizio complessivo che tiene conto dell’esito delle prova e della qualità delle esercitazioni svolte dallo studente durante il corso.