MECCANICA DELLE ROCCE E STABILITA' DEI PENDII B

Crediti: 
9
Settore scientifico disciplinare: 
GEOTECNICA (ICAR/07)
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

1°-Conoscenze e capacità di comprensione
A conclusione delle lezioni lo studente conoscerà i principi fondamentali per la classificazione e la caratterizzazione di un ammasso roccioso, i diversi metodi per l’analisi di stabilità di pendii sia in roccia che in terra, le principali tecniche di consolidamento di un pendio instabile. Comprenderà la terminologia tecnico-scientifica in materia.

2°-Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente sarà in grado di svolgere l’analisi di stabilità di un pendio in roccia o in terra mediante metodi ingegneristici classici, con l’ausilio di un codice di calcolo, e di fornire ipotesi operative su eventuali opere di intervento.

3°- Autonomia di giudizio
Lo studente acquisirà la capacità di interpretare dati geotecnici da prove in sito e di laboratorio e di modellare un problema reale, al fine di individuare le soluzioni progettuali tecnicamente valide.

4°-Capacità comunicative
Al superamento dell’esame lo studente dovrebbe aver maturato una sufficiente proprietà di linguaggio per quanto attiene la specifica terminologia dell’insegnamento. Lo studente dovrà aver acquisito la capacità di redigere una relazione sull’analisi di stabilità di un pendio tipo.

5°-Capacità di apprendimento
Lo studente dovrebbe aver acquisito le conoscenze di base della disciplina che gli permetteranno di scegliere le metodologie più adatte per affrontare in autonomia un caso di studio.

Prerequisiti

E’ fondamentale aver acquisito una adeguata preparazione in Geotecnica

Contenuti dell'insegnamento

Il corso ha come obiettivo la formazione delle conoscenze di base, complementari a quelle fornite nell’ambito del corso di Geotecnica, riguardanti la meccanica delle rocce. Il corso si propone inoltre di fornire gli strumenti di base per affrontare problemi relativi all’analisi di stabilità di pendii in terra e in roccia, naturali e artificiali.

Programma esteso

Programma dettagliato.
Richiami sugli aspetti di base della meccanica delle terre. Caratterizzazione geotecnica da indagini in sito e in laboratorio. Definizione del modello geotecnico.

Caratteri generali di pendii naturali e artificiali in terra. Classificazione dei movimenti franosi. Frane di scivolamento in terreni sciolti. Analisi di stabilità: definizione del coefficiente di sicurezza. La stabilità di un fronte di scavo e calcolo del fattore di sicurezza di un pendio in argilla. Metodi globali dell'equilibrio limite. Metodi delle strisce: formulazione generale. Metodi di Fellenius, Bishop, Janbu, Spencer , Morgernstern & Price. Confronto tra i diversi metodi delle strisce. Impiego del programma SLIDE (Rocscience) per l’analisi di stabilità di un pendio mediante metodi dell’equilibrio limite.

Normativa sull’analisi di stabilità dei pendii.

Analisi di stabilità in condizioni sismiche e metodo pseudo-statico.

Analisi del regime delle pressioni interstiziali nei versanti naturali. Moti di filtrazione nei pendii naturali e artificiali. Applicazione del metodo degli elementi finiti ai problemi di filtrazione: esempi applicativi su argini fluviali.
Impiego del programma PHASE (Rocscience) per l’analisi di stabilità di un pendio mediante metodi FEM.

Movimenti franosi superficiali indotti da piogge. Approcci alla valutazione del rischio da innesco. Analisi numerica del fattore di sicurezza al variare del diagramma pluviometrico. Analisi di stabilità multi-scala: dalla scala di versante alla scala regionale. Piattaforme di monitoraggio real-time.

Interventi di stabilizzazione di pendii in frana: criteri generali d’intervento e progettazione. Stabilizzazione mediante elementi strutturali: strutture di sostegno, ancoraggi, pali passivi, terre rinforzate. Esempi di casi reali.

Elementi di meccanica delle rocce. Tensioni, deformazioni e caratteristiche di comportamento dei materiali rocciosi. Descrizione degli ammassi rocciosi e delle discontinuità. Metodi di indagine in sito degli ammassi rocciosi. Indagini di laboratorio su roccia intatta e discontinuità. Caratterizzazione geotecnica di un ammasso roccioso. Criteri di resistenza per roccia intatta e ammasso roccioso. La stabilità dei versanti e dei fronti di scavo in roccia. Lo scivolamento planare in roccia e lungo intersezione di discontinuità. Il ribaltamento nelle rocce: i metodi dell'equilibrio limite per il ribaltamento flessionale e di blocchi. Cenni sulle valanghe di roccia. Metodi numerici per l'analisi di stabilità di pendii in roccia e casi applicativi.

Bibliografia

Testi consigliati:
Airò Farulla C.: Analisi di stabilità dei pendii. Hevelius Edizioni
Barla M.: Elementi di meccanica e Ingegneria delle rocce. Ed. Celid

Testi di approfondimento:
Bromhead E.N.: The Stability of Slopes. Blachie and Son ltd R.
Lu N. & Godt J.: Hillslope hydrology and stability. Ed. Cambridge.
Cornforth D.H.: Landslides in practice. Ed. John Wiley and Sons

Ulteriore materiale didattico:
Copia elettronica delle slides utilizzate durante il corso.

Metodi didattici

Il corso si articola in una serie di lezioni frontali e di esercitazioni numeriche in laboratorio informatico. Le lezioni sono svolte avvalendosi di presentazioni in Power Point. Le esercitazioni sono presentate in aula e svolte numericamente.

Modalità verifica apprendimento

La verifica della preparazione consiste in una prova pratica ed un colloquio orale.
La prova pratica consiste nella redazione di una relazione che riguarda l’analisi di stabilità di un pendio tipo e la progettazione di eventuali opere di consolidamento. La relazione costituisce una sintesi delle esercitazioni di laboratorio svolte durante il corso.
Nel colloquio orale lo studente dovrà esporre i contenuti della relazione e dovrà dimostrare di avere una conoscenza approfondita degli argomenti trattati nelle lezioni del corso.
Nel colloquio orale lo studente dovrà rispondere a domande di carattere teorico, riguardanti anche l’applicazione della teoria a problemi originali.
Nella valutazione delle prove le diverse componenti di apprendimento saranno così pesate: 40% per la capacità di analisi di un problema reale (competenza), 30% per l’ individuazione della procedura più conveniente di soluzione (autonomia di giudizio), 30% per la capacità di esposizione specialistica (capacità comunicativa).

Altre informazioni

E' vivamente consigliata la frequenza delle lezioni