124/98
A.A. 1998/99
UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI TRIESTE
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CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA PER L'AMBIENTE
PROGRAMMA DEL CORSO DI
DOCENTE
GEOLOGIA APPLICATA
Fulvio FONTANIVE
Terre e rocce. Classificazione delle terre. Campionatura. Campioni disturbati ed
indisturbati. Cenni sulla determinazione delle caratteristiche fisiche e meccaniche
delle terre. Principali tipi di terre. Struttura. Porosità. Indice dei vuoti. Fattori
influenzanti la porosità. Peso specifico dei granuli. Densità secca. Peso di volume
saturo. Peso di volume immerso. Umidità. Densità relativa.
Analisi granulometriche. Analisi granulometrica per vagliatura e per sedimentazione.
Microvagliatura. Curve granulometriche. Problemi derivanti dalla forma dei granuli.
Coefficienti di uniformità e di curvatura.
Determinazione del peso di volume in situ coi metodi del cilindro e del volumometro
a sabbia. Limiti di Atterberg. Indici di plasticità, di consistenza, di liquidità.
Diagramma di plasticità. Classificazioni (MIT, AGI/S, CNR-UNI 10006).
Presenza dell'acqua nel terreno. Falde acquifere. Zone di umidità. Acqua pellicolare,
capillare, gravifica. Permeabilità. Determinazione di K con permeametro a carico
costante e con traccianti. Formula di Hazen. Pressione totale, efficace e neutrale.
Piezometri. Pressione di filtrazione. Gradiente critico. Sabbie mobili. Potenziale di
liquefazione delle sabbie sotto sollecitazione sismica.
Resistenza al taglio delle terre. Legge di Coulomb. Prova di taglio diretta. Resistenza
a compressione ad espansione laterale libera.
Prove in situ. Vane test. Penetrometro dinamico e penetrometro statico.
Interpretazione dei risultati.
Sondaggi geognostici. Problemi risolvibili mediante sondaggi. Metodi di
perforazione. Cucchiaia. Aste elicoidali. Metodi a carotaggio continuo. Classi di
qualità dei campioni. Corone. Alesatori. Carotieri semplici e doppi. Evacuazione dei
detriti. Scelta delle corone in funzione del tipo di roccia. Fluidi di circolazione (acqua,
fango, aria). Parametri di perforazione. Aste. Rivestimenti. Vari tipi di sonde. Derrick.
Pompa di circolazione. Testa di iniezione. Carotaggio continuo e circolazione inversa.
Wire-line. Cementazioni. Percentuale di carotaggio. RQD. Carotaggio integrale.
Sondaggi a distruzione. DTH. Esame del foro con mezzi ottici (periscopio, sonda
televisiva). Cenni sui sondaggi rotary. Carotaggio sismico. Rappresentazione grafica
dei dati di sondaggio. Scelta del metodo di perforazione e di campionatura.
Materiale roccioso. Peso di volume. Compattezza. Porosità. Imbibizione.
Permeabilità. Resistenza a compressione, a flessione, a trazione. Prova brasiliana.
PLT. Test di frammentazione dinamica. Influenza della forma e delle dimensioni dei
campioni. Proprietà e costanti elastiche delle rocce. Valutazione del grado di
alterazione. Test di Lumb. Indice di Iliev. Rocce porose e rocce fessurate. Indice di
qualità (IQ).
Massa rocciosa. Natura ed origine delle discontinuità della massa rocciosa. Parametri
per la descrizione delle discontinuità (giacitura, spaziatura, persistenza, rugosità delle
superfici, presenza dell'acqua, numero di serie di giunti, dimensioni dei blocchi,
apertura, riempimenti, resistenza a compressione delle pareti del giunto). Modulo di
fratturazione (Mf). Indice della dimensione dei blocchi (Ib). Numero di giunti per
volume unitario (Jv). JCR. JCS. Diagrammi a rosette.
Proiezione stereografica. Reticoli di Wulff e di Schmidt. Rappresentazione di una
retta e di un piano. Poli. Ciclografie. Costruzione delle curve di isodensità dei poli.
Applicazioni varie. Test di Markland.
Consolidamento e impermeabilizzazione delle terre e delle masse rocciose. Iniezioni.
Iniettabilittà della massa rocciosa. Fluidi di iniezione. Miscele instabili e stabilizzate.
Gels . Resine. Tecniche di iniezione. Tubi a valvole. Controllo delle iniezioni. Jet
grouting. Compattazione con vibroflottazione, con esplosioni. Stabilizzazione
mediante elettrosmosi e mediante cottura in situ delle argille. Congelamentoi dei
terreni acquiferi. Drenaggi.
Frane. Classificazione. Studio geomorfologico dei versanti. Identificazione delle zone
franose. Fotogeologia. Frane di crollo (caduta di blocchi, crolli, toppling, valanghe di
roccia). Frane di slittamento traslazionali con rottura piana ed a cuneo. Frane
rotazionali. Creep profondo. Colate di detrito e di fango. Frane per espansione
laterale. Subsidenza. Cause delle frane. Metodi e dispositivi di controllo dei
movimenti delle frane. Criteri di scelta del metodo e delle apparecchiature di
controllo.
Verifica delle condizioni di stabilità dei versanti naturali e delle scarpate artificiali.
Frane nelle terre. Metodi di Bishop e di Janbu. Abachi per la verifica rapida delle
condizioni di stabilità. Verifica delle condizioni di stabilità delle masse rocciose.
Resistenza a taglio delle discontinuità planari e a indentazione regolare simmetrica.
Influenza di n. Dilatanza. Coesione apparente. Influenza dell'alterazione e dei
riempimenti. Criterio di rottura di Barton. Determinazione di JRC mediante il tilt test.
Stima della resistenza a taglio di un giunto. Analisi della stabilità di masse rocciose
con rottura piana. Influenza delle condizioni idrauliche. Verifica ddi stabilità con
criterio di rottura di Barton. Frattura di trazione. Altezza scalata. Effetto sismico.
Analisi grafica. Verifica di stabilità con rottura a cuneo. Condizioni di instabilità per
toppling.
Consolidamento delle scarpate in frana. Drenaggi profondi. Trincee drenanti. Dreni
suborizzontali. Drenaggi verticali. Gallerie drenanti. Wellpoints. Pali in argilla cotta.
Correzione del versante. Rilevati al piede del versante. Micropali. Tiranti. Calcolo dei
tiranti. Paramassi.
Valanghe. Paravalanghe. Carte del rischio da frane e da valanghe.
Problemi geologici delle gallerie e dei vuoti sotterranei. Classificazione dei vuoti
sotterranei. Scelta del tracciato di una galleria. Scelta degli imbocchi. Profili geologici
longitudinali e trasversali. Profilo geologico- tecnico. Influenza delle condizioni
geomorfologiche e dell'assetto stratigrafico. Problemi legati alla presenza di faglie.
Schemi delle più comuni strutture idrogeologiche. Previsioni delle venute d'acqua.
Effetto drenante delle gallerie e influenza sulle condizioni idrogeologiche delle zone
circostanti. Qualità delle acque. Acque aggressive. Previsioni delle condizioni
geotermiche. Presenza di gas. Influenza delle caratteristiche del materiale roccioso e
delle discontinuità sulla stabilità dei vuoti sotterranei. Elementi del rivestimento
provvisorio (chiodi, rete, spritz-beton, centine). Classificazioni tecniche delle rocce
(Terzaghi, Deere, Bieniawski, Barton, Louis, Rabcewicz-Pacher). Cenni sui metodi di
scavo delle gallerie (tradizionale, TBM, fresa ad attacco puntuale). Scelta del metodo
di scavo in relazione alle caratteristiche della massa rocciosa. Cenni sul NATM.
Scavo di gallerie in terreni difficili. Scudi a circolazione di fango. Effetto dei sismi
sulle strutture sotterranee. Grado di rippabilità di una roccia.
Problemi geologici delle dighe e dei bacini artificiali. Impermeabilità dell'invaso.
Stabilità delle sponde. Interrimento dell'invaso. Esame geologico-tecnico della
sezione di sbarramento. Ricerca dei materiali per il corpo diga. Le dighe di sterili di
laveria.
Ricerca e caratterizzazione dei materiali naturali da costruzione. Gli aggregati per
calcestruzzo. Le pietre ornamentali. I marmi del Carso. Le cave ed i loro problemi
ambientali. Le cave in rocce lapidee. Le cave in rocce incoerenti. Il recupero
ambientale delle cave.
Requisiti geologico-ambientali dei siti destinati a discariche controllate. Utilizzazione
delle rocce come serbatoi sotterranei per lo smaltimento di effluenti liquidi e delle
scorie radioattive.
ESERCITAZIONI: Classificazione delle terre. Riconoscimento delle rocce.
Rilevamento e descrizione delle discontinuità della massa rocciosa. Costruzione dei
diagrammi polari e loro utilizzazione. Analisi delle condizioni di stabilità di versanti
naturali e di scarpate artificiali, in terra e in roccia, con metodi analitici e grafici.
Sezioni geologico-tecniche lungo il tracciato di gallerie e previsioni di scavo.
TESTI CONSIGLIATI:
Dispense e materiale forniti dal docente.
Ippolito F. ed altri, "Geologia tecnica per ingegneri e geologi", ed. ISEDI.
Hoeck-Bray, "Rock Slope Engineering", IMM, Londra.
Martinis B., "Geologia ambientale", UTET.
