138-93 - UniNa STiDuE

423/00
A.A. 2000/2001
UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI TRIESTE
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CORSO DI LAUREA
PROGRAMMA DEL CORSO DI
DOCENTE
INGEGNERIA CIVILE
COSTRUZIONI DI STRADE, FERROVIE
ED AEROPORTI II
Bruno CRISMAN
1. Meccanica delle rocce Definizioni di terreni sciolti, rocce intatte e ammassi
rocciosi. Origine geologica delle rocce. Caratteristiche fisiche e meccaniche delle
rocce intatte. Permeabilità delle rocce intatte e degli ammassi rocciosi. Classificazioni
delle rocce intatte. Caratteristiche e classificazioni delle discontinuità. Classifiche
globali degli ammassi rocciosi. Resistenza delle rocce intatte isotrope. Criterio di
Mohr-Coulomb. Criterio di Hoek-Brown. Resistenza delle rocce anisotrope. Criterio
di Jaeger. Resistenza dei giunti. Criterio di Patton. Criterio di Barton. Deformabilità
dei giunti. Resistenza degli ammassi rocciosi. Criteri di resistenza degli ammassi
rocciosi. Deformabilità delle rocce intatte, dei giunti e degli ammassi rocciosi. Prove
in sito per valutare la deformabilità. Viscosità delle rocce. Modelli reologici lineari.
Stato della sollecitazione nel sottosuolo. Misure in sito della sollecitazione naturale.
2. Le gallerie Classificazione delle gallerie. Gallerie ferroviarie. Gallerie stradali.
Gallerie metropolitane. Planimetria, profili altimetrici e sezioni tipo.
La progettazione delle opere in sotterraneo. L’indagine geognostica nella
progettazione. Considerazioni generali sulla spinta dell' ammasso roccioso:
l'allentamento, l'azione spingente, il rigonfiamento. Calcolo delle azioni sui
rivestimenti con i metodi dei solidi di carico. Calcolo delle azioni verticali con le
teorie di: Bierbaumer, Terzaghi, Kommerell, Ritter, Protodyakonov. Le azioni laterali
nei rivestimenti. Curva delle pressioni nei rivestimenti. Verifica dell’ arco superiore e
del piedritto. Il metodo delle reazioni iperstatiche per il progetto dei rivestimenti.
Metodi numerici per il progetto dei rivestimenti (FEM). Metodi razionali. Stato di
sforzo e deformazione intorno ad una galleria. Gallerie circolari in un mezzo
elastoplastico ed elastofragile. Influenza del fronte di avanzamento sulla sollecitazione
e deformazione. Interazione fra roccia e rivestimento. Costruzione delle linee
caratteristiche degli ammassi rocciosi. Le linee caratteristiche dei rivestimenti.
Metodo delle linee caratteristiche nella progettazione. I metodi di classifica tecnica
per la progettazione (Metodi empirici). Classifica del Terzaghi, Deere, LaufferPacher, RSR, RMR, Q-System.
La costruzione delle opere in sotterraneo. Metodi di attacco tradizionali. Il nuovo
metodo austriaco (NATM). Sostegni di prima fase, seconda fase, attivi, passivi.
Metodi speciali di attacco in galleria. Avanzamento con il fronte instabile. Lo scudo,
gli infilaggi, Jet-Grouting, il consolidamento, il pretaglio. L'impiego del foro pilota
per la costruzione e progettazione di gallerie. Lo scavo delle gallerie con mezzi
meccanici. L'abbattimento con gli esplosivi. La ventilazione delle gallerie in fase di
costruzione.
3. La ventilazione delle gallerie stradali. Inquadramento dell’attuale situazione
legislativa e normativa. Emissioni delle sostanze inquinanti da parte del traffico e loro
effetti sull’organismo umano. Valori di riferimento per la produzione degli inquinanti
nel modello AIPCR. Valori ammissibili. Calcolo delle portate d’aria fresca. Metodo
dell’ossido di carbonio. Metodo dell’ossido di azoto. Metodo dei fumi. I sistemi di
ventilazione.
Calcolo
della
ventilazione:
modello
monodimensionale.
Dimensionamento di un impianto longitudinale. Il rischio d'incendio nelle gallerie
stradali. Impianti per la sicurezza. La classificazione delle gallerie stradali ai fini della
sicurezza.
4. Il progetto stradale Calcolo delle aree di occupazione. Diagrammi delle aree di
occupazione. Calcolo dei volumi di riporto e di sterro. I volumi paleggiabili e i volumi
compensati longitudinalmente. Diagramma delle aree e delle eccedenze corretto.
Profilo dei volumi o di Bruckner.Le macchine per i movimenti di terra.
Organizzazione dei cantieri per il compenso longitudinale. Progetto delle opere d’arte.
Computo metrico e stima.
5. Pavimentazioni stradali flessibili, semirigide, e rigide. Le caratteristiche
funzionali e struturali delle pavimentazioni. I parametri che influiscono sulla
progettazione. I carichi stradali. Il traffico. Gli spettri di traffico in funzione del tipo di
strada. Equivalenza tra gli assi. Le condizioni climatiche. Il regime termico. Il regime
d’umidità. Il gelo. Le caratteristiche fisiche e meccaniche dei materiali. Proprietà dei
bitumi. I conglomerati bituminosi: stabilità, deformabilità e moduli dinamici.
Resistenza a fatica delle miscele bituminose. Metodo CRR. Caratteristiche degli inerti
per il confezionamento delle miscele. I materiali stabilizzati con leganti idraulici. I
misti cementati. Caratteristiche meccaniche per il dimensionamento. I materiali non
legati. La portanza del sottofondo. Parametri statici e dinamici per caratterizzare la
portanza. Modelli per valutare la risposta di una pavimentazione. Modello elastico.
Modello elastoviscoso. Dimensionamento di una sovrastruttura con i metodi analitici
(razionali). Calcolo del danno a fatica applicando la legge dell’accumulo lineare del
Miner. Metodi empirici per la progettazione delle pavimentazioni flessibili. Il catalogo
italiano delle sovrastrutture stradali. Le pavimentazioni rigide. La teoria del
Westergard. Sollecitazioni termiche nelle pavimentazioni rigide. Tipologie di giunti.
Verifica a fatica.
6. Il laboratorio stradale. Normativa italiana e straniera. Il capitolato speciale
d’appalto per le opere stradali. Le prove sui bitumi per usi stradali. I conglomerati
bituminosi: estrazione del bitume, analisi granulometrica degli inerti estratti, prova di
stabilità Marshall, determinazione della massa volumica delle miscele,
determinazione della massa volumica reale degli inerti, calcolo della percentuale dei
vuoti.
TESTI CONSIGLIATI:
1. J.C. JAEGER, N.G.W. COOK : “Fundamentals of Rock Mechanics”.
2. GIANCARLO GIODA : “Meccanica delle rocce”.
3. MARC PANET: “Le calcul des Tunnels par la Methode Convergence
Confinement”.
4. G. TESORIERE : “ Strade Ferrovie Aeroporti 2 Opere in terra e sovrastrutture”.
5. P. FERRARI, F. GIANNINI: “Ingegneria stradale Vol. II Corpo stradale e
pavimentazioni”.