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Prefazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1. Geotecnica sismica
1.1. Caratteri generali dei sismi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.1. Le onde sismiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.2. Intensità, magnitudo, energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.3. Sismogrammi e accellerazioni di picco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.4. Altre caratteristiche dei terremoti.Durata, cadenza, probabilità . .
1.1.5. Effetto del moto sismico sui terreni e analisi sismica locale . . . . .
1.2. L’approccio dell’ingegneria antisismica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.1. La pericolosità sismica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.2. L’analisi locale mediante i metodi semplificati di normativa e la
definizione della accelerazione massima estesa amax . . . . . . . . . . .
1.2.3. Le analisi progettuali in campo sismico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.4. Progettazione agli Stati Limite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Le verifiche geotecniche in campo sismico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.1. La stabilità dei pendii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.2. Problemi di spinta delle terre e spinte neutre . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.3. Paratie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.4. Scavi diaframmati e sistemi di ancoraggio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.5. Problematiche di fondazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.6. Il fenomeno della liquefazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.7. Il decadimento delle caratteristiche di resistenza a taglio e di rigidezza. La resistenza residua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4. Indagini geotecniche e parametri per le verifiche sismiche . . . . . . . . . . . . . . .
1.4.1. Prove geofisiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4.2. Prove di laboratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4.3. Correlazioni empiriche tra NSPT e VS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5. Risposta sismica dei terreni e l’interfaccia con la costruzione in elevazione
1.5.1. Lo spettro elastico sismico in accellerazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5.2. Frequenza e periodo di oscillazione naturali dei suoli . . . . . . . . . .
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2. Classificazione e utilizzo strutturale delle rocce
2.1. Origine delle rocce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2. Descizione e proprietà ingegneristiche degli ammassi rocciosi . . . . . . . . . . .
2.2.1. Caratteristiche delle discontinuità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Il modello di Hoek-Brown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2.4. Metodi di classificazione delle rocce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.1. Il metodo RMR di Bieniawski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.2. La qualità “di tunnelling” Q secondo Burton . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5. Le fondazioni in roccia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.1. Fondazioni superficiali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.2. Fondazioni sui pali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.3. Pali in trazione e tiranti in roccia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
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Aggottamento delle falde
Permeabilità dei suoli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tipi di falda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sistemi operativi di aggottamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Analisi dei drenaggi profondi e idraulica dei pozzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.1. Equazione di equilibrio idraulico per una linea sorgente posta da
un solo lato rispetto a una trincea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.2. Linee sorgenti su due lati di una trincea penetrante . . . . . . . . . . . .
3.4.3. Linee sorgenti simmetriche e trincea parzialmente penetrante . . .
3.4.4. Due trincee drenanti alimentate da due linee sorgenti simmetriche
3.4.5. Pozzi profondi che penetrano per intero un acquifero artesiano . .
3.4.6. Pozzi profondi parzialmente penetranti in un acquifero artesiano
3.4.7. Pozzi profondi in un acquifero freatico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.8. Pozzo in acquifero misto artesiano – freatico, penetrante per intero
3.5. Aspetti operativi dei drenaggi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.1. Acquiferi multipli e stratificati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.2. Dimensionamento pratico dei sistemi a wellpoints . . . . . . . . . . . . .
3.5.3. Installazioni e abbassamenti progressivi del livello della falda . . .
3.5.4. Pozzi in gruppi e disposizioni particolari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.5. I reticoli di flusso (flow-nets) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.6. I cedimenti causati dal dewatering sulle strutture adiacenti . . . . .
3.5.7. Stima del raggio di influenza del dewatering . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.8. Filtri per pozzi e wellpoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.9. Perdite di carico all’ingresso nei pozzi e nell’impianto . . . . . . . . . .
3.5.10. Esecuzione delle prove di pompaggio in sito . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Gli scavi diaframmati
4.1. La modellazione mediante molle della resistenza dei suoli. Il coefficiente di
reazione di sottofondo orizzontale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2. La modellazione agli elementi finiti delle paratie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3. Il progetto agli Stati Limite degli scavi diaframmati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4. Gli spostamenti delle paratie nel corso degli scavi diaframmati . . . . . . . . . . .
4.4.1. Distanza degli edifici esistenti dalla paratia . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.2. Stima approssimata dei cedimenti verticali al contorno . . . . . . . .
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4.5. Le verifiche di stabilità degli scavi diaframmati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.1. Fenomeni di instabilità geotecnica del fondo . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.2. Instabilità del fondo per spinte “uplift” dovute ad una falda profonda artesiana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.3. Le verifiche di stabilità globale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6. Regole pratiche di progettazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6.1. Tirantature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.
5.1.
5.2.
5.3.
Gli ancoraggi nei terreni
Il dimensionamento delle fondazioni dei tiranti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ancoraggi in roccia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ancoraggi in terreni sciolti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.1. Approcci di calcolo geotecnico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.2. Approcci di calcolo empirici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.3. Il contributo della pressione di iniezione nella capacità portante .
5.4. Verifiche di stabilità globale in caso di interazione con tiranti . . . . . . . . . . . .
5.5. Sicurezza e progettazione secondo le NTC 2008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.1. Progettazione allo SLU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.2. Dimensionamenti strutturali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.3. Progettazione all’equilibrio limite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6. Dettagli costruttivi dei tiranti provvisionali e permanenti . . . . . . . . . . . . . . . .
6.
6.1.
6.2.
6.3.
6.4.
6.5.
Alcuni cenni sulle tecniche numeriche non tradizionali di analisi
geotecnica
Limitazioni dei metodi tradizionali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Algoritmi agli elementi finiti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.1. Il criterio di collasso di Mohr – Coulomb nelle analisi FEM . . . . . .
6.2.2. Altre analisi FEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Le differenze finite nel dominio dello spazio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.1. Cenni di algebra dei modelli FDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.2. Il problema dei pali caricati lateralmente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il metodo agli elementi di contorno (BEM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Non linearità, plasticità, modelli costitutivi e fattori di sicurezza . . . . . . . . . .
6.5.1. Modelli costitutivi. La Cam Clay. Il modello di Hoek-Brown per le
rocce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.5.2. Non linearità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.5.3. Plasticità dei materiali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.5.4. Meccanismi di diffusione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.5.5. Fattori di sicurezza geotecnici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.5.6. Scelta dei modelli costitutivi. Differenze finite nel dominio del tempo
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Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Indice analitico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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