Geotecnica per l'ambiente ed il territorio - MODULO II

Caratterizzazione del suolo geotecnico

• La caratterizzazione del suolo geotecnico comprende: definizione della stratigrafia dettagliata, determinazione delle condizioni idriche, identificazione delle condizioni di stress attuali e passate, determinazione delle caratteristiche di permeabilità e determinazione delle proprietà meccaniche.
• Queste informazioni permettono di identificare i criteri di progettazione e i parametri relativi.

Esigenza di geotecnica

• La geotecnica è necessaria ogni volta che si verifica un problema di interazione tra suolo e struttura o quando si tratta di stabilizzare pendii (anche con tecniche non strutturali), di sottoservizi (sia localizzati che diffusi).
• Lo studio geotecnico è necessario per prevenire errori di progettazione che possono causare problemi durante la costruzione.

Progettazione geotecnica

• La progettazione geotecnica si riferisce allo studio di un'opera di ingegneria geotecnica e richiede la definizione del mezzo fisico a cui fare riferimento per le scelte di progettazione.
• Il sistema geotecnico comprende: le opere e gli interventi pianificati, il terreno intorno a loro ("volume significativo"), le acque superficiali e profonde che possono essere presenti e le opere o parti di opere già esistenti sul terreno e/o sottosuolo.

Modello geotecnico

• Il modello geotecnico è necessario per ridurre la complessità fisica del problema e permettere l'analisi quantitativa.
• Il modello deve mediare tra la fedeltà alla realtà e la semplicità del modello stesso, per essere facilmente utilizzabile.

Importanza dell'indagine geotecnica

• L'indagine geotecnica è essenziale per ridurre le incertezze e i rischi legati alla variabilità del suolo per una progettazione economica delle opere di ingegneria civile.
• Ogni indagine deve essere pianificata e realizzata per affrontare un problema tecnico specifico.

Pianificazione di un'indagine geotecnica

• Per pianificare un'indagine geotecnica, sono necessarie informazioni preliminari come la geologia dell'area e le indagini precedenti.
• L'indagine deve essere estesa a tutto il volume che si ritiene sia influenzato dalle variazioni delle condizioni di stress e del regime delle acque sotterranee a seguito della costruzione dell'opera.### Caratteristiche delle Indagini
• Un programma di indagine dovrebbe essere:
  • Organizzato nel tempo (in base all'importanza e alla dimensione del lavoro)
  • Flessibile (poiché some prove possono essere superflue e altre, non previste, utili e/o indispensabili)
  • Tempestivo (è imperativo che i risultati dell'indagine siano disponibili al momento della progettazione)

Struttura delle Indagini

• Una campagna di indagine può essere divisa in diverse fasi:
  • Indagini nella Fase di Studio di Fattibilità
    • Essenziali per i casi in cui i fattori geotecnici possono influire sulla localizzazione del lavoro (dighe, tunnel)
    • Evitabili per i lavori minori
    • A maggiore estensione, poiché, non essendo il lavoro ancora definito, il volume coinvolto non è ancora stimabile
  • Indagini nella Fase di Progettazione
    • Devono fornire al progettista la conoscenza stratigrafica e fisico-meccanica dei terreni (modello geotecnico del sottosuolo)
    • A estensione più limitata (volume coinvolto definito) ma con maggiore densità
    • Possono essere previsti test specifici per verificare procedure esecutive particolari (ad es. prove di carico, campi sperimentali, ecc.)
  • Indagini in Corso durante la Fase di Costruzione
    • Non sempre necessarie
    • Consentono di verificare le ipotesi di progettazione mentre il terreno interessato dal lavoro viene messo in luce
    • Consentono di specificare alcuni aspetti che possono diventare chiari durante i lavori
  • Monitoraggio
    • Consiste nel controllare la variazione nel tempo di alcune grandezze (pressioni interstiziali, spostamenti, tensioni) in opere in corso o completate
    • I risultati possono essere utilizzati come dati di progettazione
    • Verifica che l'opera abbia il comportamento previsto nel progetto e ne controlla la funzionalità
    • Può anche essere utilizzato come avviso rispetto al raggiungimento degli stati limite di servizio

Costi

• I costi non possono essere definiti a priori
• Dipendono dall'importanza del lavoro
• Dipendono dalla complessità del sottosuolo
• In generale, non superano il valore di alcuni punti percentuali del costo totale del lavoro
• Il costo decreisce in percentuale all'aumentare del costo del lavoro stesso

Estensione dell'Indagine

• L'indagine dovrebbe essere estesa a quella porzione del sottosuolo che interagirà con l'opera da realizzare
• Questa porzione può essere definita come volume in cui le variazioni dello stato di tensione indotte dall'opera producono conseguenze non trascurabili, chiamato "volume significativo"

Tipi di Indagini

• Le indagini necessarie per la caratterizzazione geotecnica del sottosuolo possono essere divise in due categorie principali:
  • Indagini in sito
  • Prove di laboratorio