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Ecco le note di studio generate:

• I terreni possono essere considerati isotropi equivalenti sotto l'aspetto meccanico, anche se la famiglia di giunti è di dimensioni variabili.
• I terreni sono sistemi multifase costituiti da fasi solida, liquida e gassosa.

Caratteristiche dello Scheletro Solido

• Lo scheletro solido contiene vuoti, non sempre riempiti d'acqua (terreno saturo se lo sono).
• Le dimensioni delle particelle determinano due tipi di terreni: fini e granulari.

Forze nei Terreni

• Nei terreni fini prevalgono le deboli forze di coesione di Van der Waals.
• Nei terreni granulari prevale la forza di attrito.

Terreni Fini

• Le particelle nei terreni fini hanno forte sensibilità elettrochimica di attrazione molecolare.
• Hanno superficie specifica elevata (Superficie/Volume).
• Sono caratterizzati da molecole lamellari con piccolo volume rispetto alla superficie di contatto.
• I fenomeni elettrochimici influenzano la coesione e il legame costitutivo del materiale.
• I terreni fini si dividono in coesivi e non coesivi.
• La coesione è una forza di superficie, l'attrito è una forza di volume.

Definizione di Terreno

• Un terreno è un sistema multifase con uno scheletro di particelle solide e pori riempiti da liquidi o gas.
• La dimensione dei granuli è una caratteristica osservabile: se > 0.06 mm è frazione grossolana, se < 0.06 mm è frazione fine (osservabile solo al microscopio).

Classificazione dei Terreni in Base alla Dimensione

• Ciottoli e blocchi: > 100 mm.
• Ghiaia: 2-100 mm.
• Sabbia: 0.06-2 mm.
• Limo: 0.002-0.06 mm.
• Argilla: < 0.002 mm.
• I terreni sono miscugli di granuli; la classificazione avviene tramite valgiatura al setaccio.
• Se una frazione supera il 50%, il terreno si comporta principalmente come quella frazione.
• I terreni fini hanno tempi di allontanamento dell'acqua più lunghi.

Classificazione dei Materiali Sciolti

• Terreni granulari: coesivi (coerenti) o grossolani, formati principalmente da frazioni grossolane.
• Terreni coesivi: composti prevalentemente da frazioni fini come limo e/o argilla.
• Terreni organici: formati principalmente da sostanze organiche (torba).

Proprietà dei Terreni

• Essendo un sistema multifase, le proprietà si determinano sia per i singoli granuli sia per il terreno in generale.
• La verifica dei terreni avviene sia in condizioni drenate sia non drenate.
• Nei terreni, le pressioni interstiziali sono elevate, richiedendo tempi lunghi (anche settimane) per l'allontanamento dell'acqua.
• Acquicludi: l'acqua si muove lentamente come nelle argille, aumentando il volume.
• Esistono coesione drenata e coesione non drenata.
• La coesione non drenata è la resistenza di un materiale in condizioni di non equilibrio.
• Le indagini in sito possono investigare un volume più ampio rispetto a quelle in laboratorio, che esaminano solo campioni non rappresentativi del complesso.

Proprietà dei Singoli Granuli

• Sfericità: rapporto tra volume del granulo e volume della sfera circoscritta, valore adimensionale tra 0 e 1.
• Rotondità: grado di arrotondamento degli spigoli, misurata tramite confronto con tabelle apposite.
• Composizione mineralogica: riflette la composizione delle rocce di origine.
• Proprietà degli aggregati:
• Porosità: rapporto tra volume dei vuoti e volume totale, varia tra 0 e 1, spesso espressa in percentuali.

Indice dei Vuoti

• Rapporto tra il volume dei vuoti e il volume del solido, maggiore di zero. Indica il grado di addensamento: maggiore è, meno il terreno è addensato. Contenuto d'acqua: è il rapporto in percentuale tra il peso dell'acqua e il peso della sostanza solida.

Grado di Saturazione

• Rapporto in percentuale tra il volume occupato dall'acqua e il volume totale dei vuoti. 100% per terreni saturi, 0% per terreni asciutti.

Peso di Volume

• Peso di volume secco: rapporto tra peso del solido e volume totale.
• Peso di volume naturale: tiene conto anche del peso dell'acqua contenuta e peso di volume alleggerito: si toglie il peso specifico dell'acqua.

Densità Relativa

• Definita per terreni granulari (oltre il 50% da granuli > 0.06mm).
• Proprietà che rappresenta il grado di addensamento.
• L'argilla ha porosità elevata ma permeabilità bassissima; la porosità efficace determina la permeabilità.
• l'acqua non si muove. I terreni hanno di solito un comportamento dilatante.

Consistenza

• Nei terreni fini, lo stato di addensamento si esprime tramite questa proprietà che dipende dal contenuto d'acqua.

Limiti di Atterberg

• LL (Limite Liquido): contenuto d'acqua oltre il quale il materiale diventa fluido.
• LP (Limite Plastico): contenuto d'acqua in corrispondenza del quale il terreno inizia a perdere il suo comportamento plastico.
• L'indice di consistenza (Ic) è fondamentale per determinare la resistenza a taglio del terreno.

Coesione e Angoli

• Coesione [kPa]: determinata dall'attrazione reciproca tra i granuli a contatto. Ghiaie e sabbie pulite hanno coesione nulla, argille e limi hanno coesione diversa da 0.
• Angolo di attrito o angolo di resistenza a taglio: varia con grado di selezione, sfericità, arrotondamento dei granuli e tessitura del materiale.
• L'attrito è maggiore nei terreni a elevata granulometria, con granuli a basso grado di arrotondamento e alto grado di sfericità.
• Angolo di dilatanza o dilatanza: variazione di volume osservata in materiali granulari soggetti a deformazioni di taglio.
• Materiali granulari densi tendono a dilatarsi (dilatativi) o contrarsi (contraenti) quando tranciati.

Rapporto di Sovra Consolidazione (OCR)

• Depositi soggetti a tensioni maggiori di quelle attuali sono detti sovra consolidati.
• L'OCR è il rapporto tra la tensione massima raggiunta e la tensione efficace attuale (VO). OCR(Over Consolidation Ratio) = sigma'vm/sigma'vo
• Si considera la tensione litostatica (dovuta alla profondità) e la tensione dell'acqua (se presente).
• La tensione di consolidazione si ottiene con la prova edometrica.

Coefficiente di Spinta a Riposo

• Deposito in equilibrio soggetto a tensioni verticali e orizzontali.
• Quest'ultima si esprime come il prodotto tra tensione verticale e coefficiente di spinta a riposo Ko (0.4-0.6).
• Ko serve per valutare le tensioni di confinamento e determinare la resistenza a compressione dei terreni.

Indagini Geognostiche

• Mirano a caratterizzare il sottosuolo dal punto di vista geologico, geotecnico e geomeccanico.
• Identificano le proprietà fisiche, meccaniche e mineralogiche del sottosuolo.
• Si dividono in indagini dirette (sondaggi meccanici, test in sito e laboratorio) e indirette (geofisiche).
• Obiettivo: conoscere la stratigrafia del sottosuolo.

Indagini Dirette - Sondaggi Geognostici

• Le perforazioni ricostruiscono il profilo stratigrafico tramite l'esame delle carote estratte.
• Consentono il prelievo di campioni indisturbati e disturbati per l'analisi delle proprietà fisiche e meccaniche, l'esecuzione di rilievi e misure sulle acque sotterranee, e la determinazione diretta delle proprietà meccaniche dei terreni e delle rocce.

Sondaggi Meccanici

• Perforazioni condotte per determinare qualità e natura del terreno in profondità.
• Integralmente connesse con indagini indirette successive.
• La programmazione deve minimizzare il numero e i costi.
• Di solito si svolgono cinque carotaggi da un metro.
• Il progetto VIDEPI ha studiato la litologia del territorio italiano fino a chilometri di profondità.
• Il numero di sondaggi varia: poche unità per fondazioni modeste fino a decine per tracciati ferroviari o stradali.
• La profondità dipende dal volume e dall'entità dell'opera da realizzare.

Metodi di Perforazione (Onshore)

• Sondaggio a percussione: lo strumento rompe il terreno.
• Utile per terreni soffici ed analisi granulometrica; i campioni sono disturbati.
• Sondaggio a rotazione: motore induce la rotazione di un asse con carotiere.
• Utilizzato per raggiungere profondità elevate e per mantenere campione non disturbato.
• Apertura di trincee con escavatore: si utilizza un escavatore fino a pochi metri dal piano di campagna.
• Eseguito solitamente in depositi terrigeni, consente prelievo di campioni cubici e visione della superficie libera.

Sondaggi Meccanici a Percussione

• Un utensile viene infisso nel terreno per caduta o tramite massa battente.
• Argano e traliccio mantengono la sonda, spinta a percussione.
• Si utilizza una tubazione di rivestimento protegge il foro.
• Scalpello a testa a croce rompe il materiale.
• Limitato a terreni di grana grossa.
• Utensili: scalpelli, sonde a valvola, benne, tubi carotieri.
• Scalpello: frantuma il terreno in detriti evacuati con acqua o fango; usato per strati resistenti.

Sonda a Valvola o Curetta

• Trattiene il materiale per l'infissione con valvola.
• Diametro: 100-600 mm, profondità: circa 60 metri ha perdite di materiale e disturbodel campione.

Escavatore a Benna Mordente

• Sistema rapido per perforazioni di grande diametro, consente il recupero di campioni di grandi dimensioni e l'avanzamento a secco, raggiungendo profondità massime di 30 m.
• Il rivestimento provvisorio è costituito da tubi di lunghezza 1-3 m. vengono infissi a percussione battendo alla sommità della colonna o mediante apposita mazza battente.
• Infissione ed estrazione avvengono in assenza di fluido in circolazione.

Sondaggi Meccanici a Rotazione

• Un tubo di acciaio (carotiere) viene infiggere nel terreno munito al fondo di un utensile tagliente (corona), colegato alla superficie medainte un abatteria di aste cavetelaio meccanico.
• La tavola rotary imprime la rotazione al carotiere.
• Metodi di avanzamento: manuali, meccanici (viti differenziali), idraulici (preferiti).
• La perforazione avviene ruotando e spingendo.
• Permette di sondare qualsiasi tipo di terreno. Diametri tipici: 75-150 mm.
• Utensili: tricono (o scalpello), carotiere, campionatore.
• Il carotiere con corona tagliente è il più comune.
• Corone: prismi in widia (terreni teneri) o diamante (terreni duri).

Caratteristiche delle Corone

• Corone in widia: prismi all'estremità inferiore della corona tagliente.
• Due tipi: resistenti (meno usura) e meno resistenti (più usura).
• Corone a diamanti: vari tipi - di solito a diamanti incastonati il numero di diamanti varia dal tipo di roccia (dura o tenera). Carotiere - semplice, doppio o triplo.

Fluidi Essenziali

• Il fluido è fondamentale. Se c'è falda o materiale saturo, occorre almeno un carotiere doppio.
• Il tubo interno è di solito paraffianto per preservare lo stato tensionale e la saturazione.
• La perdita di stato tensionale causa rilassamento: il campione va sfustellato immediatamente.
• La perforazione può avvenire con circolazione di fluido (acqua, fango o aria compressa) attraverso le aste (circolazione diretta) o lungo le pareti del foro (circolazione inversa), oppure a secco.

Circolazione del Fluido

• La circolazione del fluido permette: velocità di perforazione maggiori e avanzamenti più rapidi.
• Questo rende difficile il sondaggio in terreni poco coesivi.
• Il carotiere doppio può ridurre o eliminare il problema.
• Se la perforazione viene eseguita a secco: causa l'essiccazione dei campioni.
• Se si utilizza il fango: rende difficile l'osservazione delle falde.

Metodo di Circolazione Diretta

• Utilizzabile in tutti i tipi di terreno.
• Non è richiesto l'uso di tubazioni di rivestimento.
• Il fango bentonico è pompato all'interno delle aste e fatto risalire nell'intercapedine, trascinando il materiale perforato.
• La stabilità del foro è garantita dal carico idrostatico del fluido di perforazione.
• La velocità di risalita deve essere di 0.2 m/s per non eccedere la viscosità.

Metodo di Circolazione Indiretta

• Su un carotiere a parete doppia, il fluido viene introdotto in pressione nell'area anulare tra il tubo esterno e quello interno aiutando la rimozione dei detriti, che risalgono nella tubazione interna.
• In questo caso si iutilizila uno scalpello o tricono oppure un martello fondo foro tagliante.
• Con consumi molto inferiori alla circolazione diretta.
• Se si utilizza uno scalpello: i detriti che risalgono non erodono l'esterno delle aste.

Martello

• La colonna d'aria forzata risale nell'intercapedine, passando per un punto che funge da cross over.
• Le perforazioni con trivelle eseguono delle eliche senza fine che asportano materiale dal foro- terreni di media resistenza.
• I campioni qui sono molto rimescoalati. Perforazioni a Distruzione - Scalpello a croce che rimuove e fraziona con un energico getto di fango.

Perforazioni di Roccia

• Presenza di formazzioni rocciose vengono impiegate attrezzature a rotazione. Per una buona perforazioni bisogna mantenere: la regloazione del fluido, Regolazione di rotazione l'inclinazione dela batteria.
• I frantumi e la perforazione a colpi permettono di prelevare campioni di rocca analizzazili: i carotiri.
• Problema in comune di la perdita di stabilitá che si ovvia con acque fango e rivestitùra particolare.

Stabilizzazioni delle pareti

• Con acque le pareti riescono a mantersi ferme ed illese
• Con sostanze stabilizzanti come fango.
• Metodo piú sicuro Rivestimento Metalli Provvisori. La stabilizzizzazioen permette la misurazioni di falde

Prove Scissometri

• Viene adoperato lo scissometri, con manovre controllate.
• Si stacca e si fanno rotazioni di dieci giri.
• e si ri-attacca azzerando valori il tutto con velocità di 0.1 gradi/s. 70

Le prove Pressiometriche

• Valori di pressioni misurate fino al punto di flesso rappresentano l'incremento necessario a ricomprimere il terreno.
• Dal punto di flesso.
• Vo il volume porta sonda a contatto con le pareti.

8. Con le prove pressiometriche la pendenza determina la zona nel grafico volume pressione. Sulla curva pressometrica, il volume iniziale, viene messo allo stesso livello.

Prove SPT

• Sono effettuate la prova della la massa della maglia che cade e la prova in diversi terreni
• Resistenza di penetrazione è la chiave. Prove su materiali granulari danno un influenza il livello al aumento dati di resistenza Variazione verticale causa resistenze

Prove CPT & CPTU

• Si possono determinare le permeabilitá in situ, grazie alla velocitá
• Un corretto esperimento deve rispecchiare velocità e direzioni a norma e intervalli regolari

Prova Di Carico

• Viene aumentata la pressione in base al terreno per e poi messi nel sistema. In base al tipo di terreno ci sono delle azioni:
• Se i sono coesivi bisogna aspettares per spingere la rottura del terreno per la resistencia A TAGLIO.
• Bisogna rispettare i valori come la veolicitá di affondamento che determina il carico.

Teoria della Tettonica ha Placche

arco-fossa si inflette é di tipo oceanico arco-magmatico in superfice.