Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2017/18
01NDUMH
Meccanica delle terre
Corso di Laurea in Ingegneria Edile - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Anni incarico
Scavia Claudio ORARIO RICEVIMENTO PO ICAR/07 56 24 0 3
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/07 8 B - Caratterizzanti Ingegneria della sicurezza e protezione delle costruzioni edili
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Presentazione
L’insegnamento si propone di fornire gli elementi di base della meccanica delle terre e dell’interazione tra terre e strutture geotecniche, con particolare riferimento alle opere di contenimento delle terre e alle opere di fondazione, nell’ambito di un percorso di studi dedicato all’analisi ed alla progettazione degli edifici.
Risultati di apprendimento attesi
Tramite una serie di esempi progettuali e di esercitazioni, al termine dell’insegnamento lo studente avrà acquisito la capacità di:
- comprendere l’influenza della storia geologica, delle condizioni di drenaggio e delle sollecitazioni applicate, sulla risposta dei materiali naturali;
- calcolare le spinte sulle opere di sostegno e la capacità portante di terre di fondazione;
- eseguire calcoli e verifiche della stabilità delle opere di sostegno e delle fondazioni superficiali.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Sono propedeutiche all’insegnamento le conoscenze acquisite nell’insegnamento di Scienza delle Costruzioni della Laurea di 1° livello.
Programma
Introduzione all’insegnamento:
la tecnica progettuale in ingegneria geotecnica.

Caratteristiche e classificazioni delle terre:
stratigrafie, analisi granulometrica; limiti di Atterberg, sistemi di classificazione; piezometri.

Richiami di meccanica del continuo e leggi costitutive:
il tensore degli sforzi e delle deformazioni; elasticità, stati particolari di tensione e deformazione.

Elementi di idrostatica:
definizioni di fluido ideale e fluido reale; calcolo della pressione idrostatica; principio di Pascal.

Elementi di idrodinamica:
definizione di portata; moto uniforme/non uniforme; moto stazionario/non stazionario; regime di moto laminare e turbolento, numero di Reynolds; equazione di continuità; altezza piezometrica; teorema di Bernoulli e sua interpretazione geometrica, calcolo del carico geometrico, piezometrico e totale; gradiente idraulico.

Le terre come mezzo multifase, il principio degli sforzi efficaci:
pressioni idrostatiche, tensioni totali, tensioni efficaci nelle terre; capillarità; misura delle pressioni idrauliche in sito; terre normalconsolidate e sovraconsolidate.

Moti di filtrazione in regime stazionario:
misura della permeabilità in sito; forme di energia: la legge di Darcy; il gradiente idraulico critico, sifonamento.

Moti di filtrazione in regime transitorio:
condizioni drenate e non drenate; consolidazione monodimensionale; prova edometrica; calcolo dei cedimenti edometrici.

Introduzione ai concetti di resistenza e di deformabilità: gli ammassi rocciosi:
caratteristiche di resistenza al taglio delle discontinuità naturali; caratteristiche di deformabilità e resistenza del materiale roccioso.

Caratteristiche di resistenza e deformabilità di materiali a grana grossolana:
il fenomeno della dilatanza; condizioni di picco, critiche e residue; influenza dello stato di addensamento e della pressione media efficace; determinazione dei parametri mediante prove in situ.

Caratteristiche di resistenza e di deformabilità dei materiali a grana fine:
argille normal-consolidate e sovra-consolidate; parametri delle pressioni interstiziali; resistenza non drenata in termini di tensioni totali; determinazione dei parametri mediante prove in situ e in laboratorio.

Metodi di verifica delle opere geotecniche e scelta delle condizioni di verifica.

Opere di sostegno rigide e flessibili:
determinazione della spinta delle terre; spinte dovute all’acqua e ai sovraccarichi; verifiche di stabilità delle opere di sostegno rigide.

Fondazioni superficiali:
meccanismi di rottura; capacità portante delle fondazioni superficiali; cedimenti su terre coesive e non coesive.