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Ecco i tuoi appunti:

• Le onde superficiali sono responsabili dei maggiori danni agli edifici data la loro ampiezza di oscillazione.
• La velocità delle onde sismiche dipende dalle proprietà elastiche del mezzo, dalla frequenza di oscillazione e dal tipo di deformazione indotta.
• In genere, la velocità delle onde P è circa doppia rispetto alle onde S.
• Il coefficiente di Poisson cambia in base alla saturazione d'acqua del mezzo, modificando la velocità delle onde P (Vp) e quindi R.
• Le onde S e L cambiano poco con la presenza di acqua.
• La struttura del sottosuolo si deduce dalla rifrazione e dalla riflessione delle onde.

Scale di Intensità

• Le scale di intensità misurano il grado di danneggiamento, lo sconvolgimento del suolo e la reazione degli animali.
• La scala più antica è la De Rossi-Forel, seguita dalla Mercalli e poi dalla Mercalli modificata.
• La scala Mercalli modificata considera avvertimento e danni, da poco avvertito a molto avvertito, danni lievi e danni gravi (XII scale).
• EMS (European Macroseismic Scale) si basa sulla tipologia degli edifici e foto dei danni, concentrandosi su persone, oggetti, ambiente e danni agli edifici (scala da I a XII).

Scale di Magnitudo

• Le scale di magnitudo misurano l'energia associata al terremoto nelle stazioni accelerometriche e si riferiscono al luogo dell'evento (area ipocentrale).
• La Scala Magnitudo Richter è una scala logaritmica che definisce un terremoto di riferimento a 100 km che provoca uno spostamento di 1/1000 di mm (M=0).
• La magnitudo può essere associata alla lunghezza di rottura della faglia.
• Si possono confrontare le scale di magnitudo e intensità.

Sismometro

• Il Sismometro di Wood-Anderson misura gli spostamenti tra le onde P ed S tramite un pendolo di torsione che oscilla insieme al suolo.
• Misura accelerazione, velocità e lo spostamento tramite integrazione.
• Dalla distanza dell'accelerometro dall'ipocentro si ricavano le curve.
• Il movimento del suolo provoca la riflessione di un raggio amplificato, misurato e ricondotto alla magnitudo.
• Si misurano anche la magnitudo delle onde superficiali e di volume.

Magnitudo Momento

• Negli ultimi anni si misura la Magnitudo Momento (M0).
• La formula è M0 = τAD, dove τ è la tensione tangenziale di rottura lungo la faglia e AD sono misure satellitari.

Meccanica delle Rocce

• La meccanica delle rocce studia le proprietà meccaniche dei materiali rocciosi in risposta alle azioni dell'ambiente circostante.
• Lo studio è fondamentale per progettare scavi, dighe, rilevati stradali e per la sicurezza dei versanti.
• È legata alla Geologia strutturale e alla meccanica dei terreni.
• Le rocce presentano discontinuità che generano anisotropia e sono caratterizzate da scheletri con legami covalenti.
• Roccia e giunti formano gli ammassi rocciosi.

Fattori Geologici sulle Proprietà Fisico-Meccaniche delle Rocce

• Stimare le proprietà fisiche e meccaniche delle rocce è difficile a causa della loro variazione.
• Una delle prime caratteristiche è la classificazione geologica.
• Si distinguono rocce per origine (sedimentarie, ignee, metamorfiche) e storia (diagenesi, tettonica, fattori ambientali, alterazione).
• Della ROCCIA si studia: composizione mineralogica, densità, fabric, porosità, permeabilità, alterabilità e variazioni.
• Gli AMMASSI ROCCIOSI si caratterizzano per: litologia, struttura, discontinuità, stato di stress, proprietà idrogeologiche e zone alterate.

Fattori Antropici

• Le opere ingegneristiche cambiano la struttura delle rocce e degli ammassi rocciosi, ridistribuendo gli sforzi interni.
• La resistenza diminuisce in presenza di acqua, quindi lo studio della permeabilità è fondamentale.
• I processi ingegneristici riducono i tempi dei processi geologici naturali, causando alterazioni dovute a scavi e rinforzi, tra gli altri.

Fattori Naturali che Modificano le Proprietà

• WEATHERING: disintegra e decompone il materiale roccioso.
• SWELLING (dilatazione): rilascio tensionale dovuto ad azioni chimiche, come trasformare l'anidrite in gesso (idratazione) o carsismo (dissoluzione rocce idrosolubili).
• CREEP (deformazione nel tempo a carico costante): deformazioni aumentano in rocce alterate o fratturate.
• PROVE DI LABORATORIO: (con diverse condizioni di carico).

Caratteristiche degli Ammassi Rocciosi

• Gli ammassi rocciosi sono caratterizzati da roccia e discontinuità (piani di debolezza) che definiscono le porzioni di roccia intatta.
• Gli ammassi a blocchi sono influenzati dalle discontinuità che generano ANISOTROPIA ed ETEROGENEITÀ.
• Faglie, dicchi e superfici deposizionali possono essere riconosciute nell'ammasso.

Rocce Intatte

• Le proprietà delle rocce intatte sono misurate tramite prove di laboratorio.

Proprietà Rocce Intatte

• Le proprietà fisiche sono misurate in laboratorio:
  • POROSITÀ: n(%) = Vv/Vtot (rapporto tra volumi dei vuoti e volume totale). Influenza deformabilità (direttamente proporzionale) e densità e resistenza (inversamente proporzionale). Varia da 0% a 90%.
  • POROSITÀ EFFICACE: ne = (Wsat - Wsec)/(YwV) (rapporto tra vuoti interconnessi saturi e secchi). Si forza l'arrivo dell'acqua e si osservano la porosità che si riempiono.
  • PESO PER UNITÀ DI VOLUME: γ = W/V. Condizionato dai minerali e dalla composizione della roccia.
  • PERMEABILITÀ: k = K(Yw/μ) (capacità della roccia di farsi attraversare dall'acqua). K è la permeabilità intrinseca, μ è la viscosità cinematica dell'acqua. Si distingue permeabilità primaria e secondaria.
  • VELOCITÀ DI PROPAGAZIONE NEL MEZZO: misurata in sito e in laboratorio.
  • DURABILITÀ (o alterabilità): resistenza ai processi di disintegrazione, aumenta con la densità e diminuisce con l'acqua. Il contenuto di minerali argillosi le degrada. Lo slake durability test sottopone il provino a cicli di umidificazione e asciugatura per calcolare lo slake durability index (ID).
  • Resistenza A COMPRESSIONE MONO ASSIALE: misurata su provino cilindrico mono assiale. Il valore limite tra rocce e terreni è 1 MPa.
  • RESISTENZA a TRAZIONE: massimo valore di trazione monocasiale longitudinale supportabile da un provino (5-10% della resistenza a compressione).

Strumenti di Misurazione

• Martello di Schmidt: misura il rimbalzo di una molla su una roccia (superficie pulita e senza fratture). Si fanno 10 ripetizioni e si scartano i 5 valori più bassi. La rigidezza e la resistenza a compressione si ottengono da un abaco usando il peso specifico del provino.
• POINT LOAD TEST: misura la resistenza a carico puntiforme su carote irregolari, isotrope e friabili. Si rompe un provino tramite due punte coniche e si misurano la distanza e il carico applicato. Se il provino presenta anisotropia viene testato longitudinalmente e diametralmente.
• Si calcola l'indice Is con la formula Is = P/De2 dove De è il diametro equivalente.

Classificazione Generale delle Rocce per Origine

• La classificazione geologica fornisce informazioni su composizione mineralogica e tessitura quindi anche sull'isotropia o anisotropia.
• Rocce sedimentarie: detritiche, chimiche, organiche.
• Rocce ignee: intrusive, vulcaniche.
• Rocce metamorfiche: massive, scistose o fogliettate.

Classificazione delle Rocce in Base a Resistenza a Compressione

• Si usa il rapporto tra il modulo di Young e la resistenza a compressione (valore tra 200 e 500).
• Si possono classificare i litotipi in tre tipologie: TERRENI (<1 MPa), ROCCE TENERE (<25) e ROCCE RESISTENTI (>25).

Classificazione delle Rocce in Base all'Alterazione

• L'alterazione si incrementa con porosità, permeabilità e deformabilità.
• Si parte da roccia fresca (senza segni di alterazione) a roccia scolorita (cambio di colore rispetto all'originale), disitengrata (struttura originale intatta) e decomposta (fabric originale intatta, grani decomposti).
• Le forze tipiche di produzione delle alterazioni sono: Ghiaccio, radiazioni solari, formazione di sali e idratazione.

Classificazione Ammassi Rocciosi RQD

• Si basa sui fattori che caratterizzano il comportamento meccanico: proprietà della roccia intatta, tipo e frequenza delle discontinuità, grado di alterazione, stato tensionale in situ, presenza di acqua.

• La formula per calcolare RQD è RQD∑lunghezza degli spezzoni di roccia 10cmtutta la lunghezza carotata%

• Classificazione: QRD% e qualità dell'ammasso roccioso

  • <25 molto povera
  • 25-50 povera
  • 50-75 discreta
  • 75-90 buona
  • 90-100 eccellente

• Per avere delle garanzie il carotaggio deve essere rapppresentativo e quindi deve essere almeno dell'80%

• Quindi il il recupero percentuale di carotaggio si stima comeR=∑LfL₁ mentre l'equazione per l'amasso modificcata è una moltiplicazione per cento della prima formula.

• Le lunghezze della roccia intatta deve esere maggiore di 100mm, nel caso si trascurano lealterazioni dovute al carotaggio almeno un metro

• Le dimensioni sono strettamente legate tra loro, quindi è influenzato molto

Indice di Velocità in Base ad RQD

• Se la velocità misurata in sito è uguale o maggiore a quella di labortorio allora il provino risulta poco rotto viceversa è più resistente

Focus su Carattrerizzazione Meccanica delle Rocce

• Le carattteristiche meccanniche di un campio di roccia intatta dipendono da: proprietà meccacaniche di particelle di minerali, tipo e interarazione trai due, proprietà di microfratture

• È impossibile stabilire dei punti precisi quindi si definiscono delle grandezze medie tramite campioni rapppresentativi

• Bisogna quindi considerare campione di roca grande

• Le prove più utilizzate sono: Point Load Test, trazione indiretta(brasiliana), compressione semplice e triassiale

• Alla fine di queste prove si determina il criterio di rottura

Grandezze Fondamentali e Caratteristiche Comuni alle Prove

• La tensione è la forza impressa sulla superficie. Le compenenti della tensione sono 3 nelle 3 differenti, si parla invece se di tensione tangenziale se è applicata tangente ad una superficie

• La forza di attrito dipende da: RUGOSITÀ DELLA SUPERFICIE e FORZA - PESO

Prova di Compressione su Provini Cilindrici

• Si fa su Provini di roccia sana il risultato è il grafico sforzo deformazione

• Le dimensioni dei provini hanno diametro tra 2-15 mm e altezza tar 600 mm. Con carico applicato con piastre di carivco metalliche con deformazioni sia assialmente che diametralmente

• La componente orizzontale spesso è iimpedita dall'attritod elle piastre di carico

• La condizione è quella di aere provini di roccia con aapporto H/D=! che hanno tensione misurbile nella parte centrale del provino lontano dalle piastre

Tipologie di Fratture

• Esse fanno parte della classificazione di Hawks e Mellor dove se le fratture avveengono di per sgretolamento non si riesce a misurare la deformaizone

• La tensione di confinamento aggisce come una cerchiatura, mentre invece se lo sforzo è di trazione se non si hanno ne spaccature ne scivolamenti . Le fratture di taglie sono state analizzate parallelle allo sfrzo principale intermendio

• La RESISTENZA obviously rimane coicinde con la tensione di confinamento che spesso sono presenti nelle rocce

• Il diagramma può essere suddiviso in quàttro tratti: Tratto OA(chiusura della microfresatura), Tratto AB(Tratto elastico dove avve l'apertura di nuove frattura causa della dialtanza nell'aroccia), Tratto BCE(Inicia dopo il punto di snervamento con aumento di deformaizone e comparsa di fratture instabili)

Prove di Creep

• Studi del comportatmento plastico delle rocce

• Attrezzature portano ad alte temperature e pressioni

• Si ha una deformaizone continua della roccia

• La misurazione della temperatura per fusione da indicazione per forze di legami interni(omoloaga della temperature di fusinesu quella su temperatrura di fsuine.

• Grafici di deforrrazioniTempo e tempo

Ammassi Rocciosi

• L ammasso Roccioso è una struttura composta da rocce separate da discontinuità

Indagine sugli Ammasi Rocciosi

1- FASE:Indagini geologiche e Geo strutturale, 2- FASE: Descrizione delle principali discontinuità(Giunti e Faglie), 3- FASE: determinazione mediante supporto di prove di lab di Sito per determinare paramentri fisici, 4-FASE: Determinare lo stato meccanico dell'ammasso.

Parametri di Descrizione della Discontinuità

• La dimensione della forma fondamentale descrive gli elementi dell'ammasso Roccioss,influenza la mobilità.

• Il numero delle giunti, fondamentale per descrivere lo stato di frattura. Gli altri parametri sono:

• Condizioni idrauliche degli ammassi rocciosi: l'acqua decrementa le tensioni efficaci spingendo,le carrateristikhe del terreno, l'acqua infatti può dilavare e congedare. CONTINUITÀ DI GIUNTI appparteneneti AD UNA CERTA FAMIGLIA: la continuità es la zonda saldamente tra i blocchi contugui. SPAZIATURA: viene misurata con Un asssa graduata.

• Orientazione del piano: la faccia del giunto definita per due angoli.

Parametri di Roccia

1 Focus Scabrezza:la scabrezza può avvenire una strtturata orientata con relazioe ed il tipo di rocciamento.

Parametri di coesione: JRC indica il parametroo di parametroadimensianale di scabrezaa

Roccia Giunti-Restienza:

La restitenza di calcola con : martelloi di shmit.

Proprietà dei Girti:

Si svolgono come comportamento per il modelli di rottura.

MOhb- Coulomb

• Tau è resistenza di taglio del giunto,il c è la coesione e Phi l'angolo d'attritto.