Il corso si propone di far acquisire all’allievo i principi della Meccanica delle terre per lo studio del comportamento meccanico dei terreni e delle strutture interagenti con il terreno.

Gli obiettivi che si vogliono conseguire sono i seguenti: 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, assimilare 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. Gli studenti acquisiranno la capacità di: - analizzare lo stato della tensione e della deformazione in un deposito di terreno; - modellare la rigidezza e la resistenza al taglio dei terreni; - valutare l'interazione tra il fluido interstiziale e lo scheletro solido; - interpretare le prove di laboratorio e in sito più comuni; - applicare la teoria della plasticità alla valutazione delle condizioni di sicurezza delle fondazioni superficiali e delle opere di sostegno; - determinare i cedimenti delle fondazioni superficiali utilizzando procedimenti teorici ed empirici.

E’ propedeutica la conoscenza delle seguenti discipline: Analisi Matematica I e II, Fisica I, Meccanica Razionale, Idraulica e Scienza delle Costruzioni.

Parte prima: Descrizione e classificazione dei terreni -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: Il comportamento dell’elemento di volume -Comportamento meccanico delle terre -Tensioni efficaci: definizione e postulato -Prove edometriche: tensione di preconsolidazione e compressibilità. Applicazione al calcolo del cedimento in condizioni monodimensionali -Rappresentazione dei percorsi di carico -Resistenza al taglio e deformabilità Parte terza: i problemi al contorno -Filtrazione nei mezzi porosi -Moti di filtrazione in regime stazionario -Teoria della consolidazione -Applicazioni della teoria della plasticità -Le verifiche di sicurezza: teoremi della plasticità, stati di equilibrio limite attivo e passivo -I procedimenti classici di Coulomb e Rankine e il calcolo pratico delle spinte -Il carico limite delle fondazioni dirette

L'insegnamento prevede lezioni ed esercitazioni in aula. Le esercitazioni sono volte a chiarire, mediante esempi applicativi, gli argomenti sviluppati a lezione. L’obiettivo è quello di fare acquisire all’allievo una familiarità con i risultati di prove di laboratorio, una capacità interpretativa degli stessi, un’abitudine alla formulazione dei problemi al contorno, un uso critico dei parametri meccanici nei casi applicativi più ricorrenti (fondazioni dirette e opere di sostegno).

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., Costanzo, D., Foti, S. (2011). Progettazione geotecnica secondo l’Eurocodice 7 (UNI EN 1997) e le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2008). 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.

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

Exam: Written test; Compulsory oral exam;

... L'esame consiste in una prova scritta e in una prova orale, che vertono su tutti gli argomenti trattati nelle lezioni e nelle esercitazioni. L'esame scritto è finalizzato a verificare la capacità degli studenti di applicare i concetti teorici alla soluzione di semplici problemi relativi all'analisi dello stato della tensione e della deformazione, all'interpretazione delle prove di laboratorio e in sito, alla determinazione delle condizioni di stabilità di fondazioni superficiali e opere di sostegno, al calcolo dei cedimenti delle fondazioni superficiali. L'esame scritto prevede lo svolgimento di 4 esercizi, avendo a disposizione un tempo massimo di 2 ore. L'ammissione alla prova orale si ottiene con una valutazione della prova scritta non inferiore a 15/30 (votazione massima pari a 30/30). Durante lo svolgimento della prova è consentita la consultazione di appunti e libri ed è permesso l'uso della calcolatrice. Non è invece permesso l'uso di smartphone, tablet e computer portatili. Gli esami orali consistono in tre o quattro domande poste ad ogni candidato, sviluppate attraverso la discussione o lo svolgimento di brevi calcoli e durano circa 20 minuti. Durante la prova orale è verificato l'apprendimento dei principi teorici che governano il comportamento meccanico dei terreni e l'interazione tra il terreno e le strutture. Il voto finale è determinato mediando i voti ottenuti nella prova scritta e nella prova orale.

Gli studenti e le studentesse con disabilità 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'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.