Il corso si propone di fornire gli elementi base della Meccanica delle Rocce e la loro applicazione allo studio della stabilità degli scavi, in superficie, in sotterraneo (gallerie) e di pendii naturali.
La presenza di discontinuità naturali, ad ogni scala, pone problematiche sperimentali e teoriche in parte diverse rispetto a quelle affrontate nei corsi di Geotecnica e di Scienza delle Costruzioni.
In tal senso nel corso vengono descritte le caratteristiche meccaniche e fisiche della matrice rocciosa e delle discontinuità naturali. A partire dal concetto di volume elementare rappresentativo vengono di seguito presentati i metodi di calcolo del continuo equivalente e del discontinuo.
La stabilità dei pendii e delle cavità sotterranee viene presentata facendo riferimento a casi di studio reali.

Acquisizione degli elementi di base per lo studio delle rocce e degli ammassi rocciosi alla scala del laboratorio e del sito. Utilizzo degli strumenti di analisi e calcolo, a livello introduttivo, per l'esecuzione di verifiche di stabilità con il metodo dell'equilibrio limite ed analisi tensionali e deformative per opere in sotterraneo, pendii e fondazioni.

Scienza delle costruzioni.

Comportamento meccanico delle rocce: Definizione di massa rocciosa, di matrice rocciosa e di discontinuità; Descrizione quantitativa delle discontinuità (indagini in sito con sondaggi e rilievi); Resistenza a taglio delle discontinuità (criteri di resistenza, misure in sito e in laboratorio); Proprietà meccaniche della roccia intatta (prove di laboratorio); Metodi di classificazione delle masse rocciose; Metodi empirici per la caratterizzazione della massa rocciosa; Metodi numerici per la modellazione di masse rocciose

Ingegneria delle rocce: Impiego della proiezione stereografica per l’analisi dei cinematismi di blocchi di roccia. Metodi dell’equilibrio limite per la verifica di stabilità dei pendii in roccia: scivolamenti bi e tridimensionali e ribaltamenti bidimensionali. Progetto di interventi di sostegno, rinforzo e stabilizzazione dei pendii.

Gallerie e opere sotterranee: progettazione, metodi di scavo e di costruzione di gallerie superficiali e profonde; metodi empirici (attraverso l’impiego di classificazione di ammassi rocciosi) per la scelta del metodo di costruzione e della tipologia dei sostegni di gallerie profonde; soluzioni analitiche per il calcolo dello stato di tensione e di deformazione nell’intorno di vuoti sotterranei; metodo della curva caratteristica e suo impiego per la progettazione dei sostegni – rinforzi necessari alle condizioni di sicurezza; misure e sistemi di monitoraggio in corso d’opera.

Vengono proposti agli studenti alcuni esercizi da svolgere sugli argomenti trattati nel corso delle esercitazioni in aula. Ciascuna esercitazione può essere svolta in gruppi di massimo 3 persone, consegnando un’unica relazione con i nomi dei componenti del gruppo.
Le esercitazioni vengono corrette, valutate e riconsegnate agli studenti.
Le relazioni devono essere consegnate all’esercitatore entro 15 giorni dalla data di assegnazione; le esercitazioni consegnate in ritardo non saranno corrette e daranno contributo negativo alla valutazione finale.
Le esercitazioni verteranno sui seguenti argomenti:
(1) Rappresentazione grafica delle discontinuità mediante stereogrammi, (2) Analisi dei dati di rilievo su ammasso roccioso – applicazione del codice DIPS, (3) Prove di laboratorio: determinazione delle caratteristiche di deformabilità e resistenza della roccia intatta, (4) Prove di laboratorio su discontinuità: determinazione delle caratteristiche di resistenza lungo discontinuità. (5) Classificazione degli ammassi rocciosi, (6) Analisi delle zone di rottura attorno ad una galleria circolare. Determinazione delle linee caratteristiche del cavo e del sostegno; applicazione del codice ROCSUPPORT, (7) Analisi di stabilità di pendii per scivolamento piano, (8) Analisi di stabilità di pendii per scivolamento tridimensionale con metodo semplificato e completo.

Vengono rese disponibili le presentazioni power point proiettate nel corso delle lezioni e delle esercitazioni , che però da sole non sono sufficienti per la preparazione dell’esame ma devono essere integrate mediante gli appunti presi in aula.
Per chi volesse approfondire gli argomenti trattati si consigliano i seguenti testi:
(1) E. Hoek, E.T. Brown. "Underground excavation in rock ", IMM, London, 1980.
(2) E. Hoek, Bray, "Rock slope stability ", IMM, London, 1981.
(3) J. A. Hudson and J. P. Harrison. "Engineering rock mechanics: an introduction to the principles ", Pergamon. 1997
(4) J.P. Harrison and J.A. Hudson, "Engineering rock mechanics: part 2: illustrative worked examples ", Pergamon, 2000.

L’esame si svolge in due fasi: una scritta, consistente in esercizi, e una orale.
In sostituzione della prova scritta è previsto un esonero alla fine del corso. Condizione necessaria al sostenimento dell’esame orale è l’avvenuta consegna di tutte le esercitazioni complete entro 15 giorni dalla data di assegnazione.
Il voto finale è basato su un giudizio complessivo che tiene conto dell’esito delle due fasi e della qualità delle esercitazioni svolte studente durante il corso.

N.B. - L’esonero ha validità per l’anno accademico in cui è stato sostenuto.
- Lo scritto ha validità per la sessione di esami in cui è stato sostenuto