Terreni e Indagini PDF - Proprietà, Classificazione e Metodi

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Here's the conversion of the provided text, formatted using Markdown headings, lists, tables, and LaTeX for equations, designed to preserve information and improve readability. ### Terreni I terreni sono rappresentati come continui equivalenti, difatti sono caratterizzati da diverse fasi: solida, liquida e gassosa. Lo scheletro solido è caratterizzato da vuoti che, in genere, non sono sempre riempiti d'acqua, ma quando lo sono, si dice "terreno saturo". Lo scheletro non ha particelle tutte uguali; a seconda della dimensione abbiamo due tipi di terreni: fini e granulari. I terreni sono tenuti insieme da forze di coesione deboli come le forze di Van der Waals (come per i terreni fini). Per i terreni granulari, invece, prevale la forza di attrito. Le particelle dei terreni fini sono caratterizzate dalla forte sensibilità elettrochimica di attrazione delle molecole. Sono dei terreni con superficie specifica molto elevata (*Superficie/Volume*), quindi quando la molecola non è granulare ma lamellare, il suo volume sarà piccolo rispetto alla superficie di contatto tra le lamelle. Questi fenomeni elettrochimici influiranno pesantemente sulla coesione e quindi anche sul legame costitutivo del materiale, dividendo i terreni fini in coesivi e non coesivi. La coesione è quindi è un tipo di forza superficiale mentre le forze attrattive sono forze di volume. **Definizione di terreno**: Un terreno si definisce un sistema multifase costituito da uno scheletro di particelle solide, i cui vuoti sono riempiti da liquidi o gas. La caratteristica più facilmente osservabile in un terreno è la dimensione dei granuli che la costituiscono. Se questi hanno dimensione superiore a 0.06 mm si parla di frazione grossolana, mentre se le dimensioni sono inferiori a tale valore si parla di frazione fine, osservabile solo al microscopio. ### Classificazione Terreni Secondo le classificazioni più conosciute e utilizzate in campo geotecnico, le frazioni vengono così denominate: * **Ciottoli e blocchi**: diametro delle particelle superiori a 100 mm; * **Ghiaia**: diametro compreso tra 2 e 100 mm; * **Sabbia**: diametro compreso tra 0.06 e 2 mm; * **Limo**: diametro compreso tra 0.002 e 0.06 mm; * **Argilla**: diametro inferiore a 0.002 mm. I terreni non hanno mai solo un tipo di granulo, c'è bisogno quindi della classificazione attraverso ad esempio la valgiatura al setaccio. Se una frazione supera il 50%, allora il terreno avrà principalmente il comportamento di quella frazione. I terreni fini, ad esempio, hanno tempi di allontanamento dell'acqua maggiori. I materiali sciolti, ovvero i terreni, sono quindi un miscuglio di più frazioni granulometriche e vengono classificati in: * **Terreni granulari**: Coesivi incoerenti o grossolani formati in prevalenza da frazioni grossolane.  * **Terreni coesivi**: Formati in prevalenza da frazioni fini, cioè da limo e/o argilla.  * **Terreni organici**: Formati in prevalenza da sostanze organiche (torbe). Dato che un terreno è un sistema multifase, si possono determinare proprietà sia per i singoli granuli sia per il terreno in generale. La verifica dei terreni avviene sia in condizioni drenate che non drenate. Nei terreni le pressioni interstiziali sono talmente grandi che dobbiamo spesso attendere tempi dell'ordine di settimane per l'allontanamento dell'acqua. *Acquicludi*: l'acqua non si muove di ferma come nelle argille aumentando di volume. Si parla di coesione drenata e coesione non drenata. La coesione non drenata rappresenta la resistenza di un materiale fino in condizione di non equilibrio. In sito riusciamo ad investigare un volume molto più ampio di quello che riusciamo a investigare un laboratorio. In sito abbiamo la realtà del terreno e dell'ammasso in laboratorio solo un campione non rappresentativo del complesso. ### Proprietà dei terreni *PROPRIETÀ DEI SINGOLI GRANULI* **Sfericità**: è definita dal rapporto fra il volume del granulo e il volume dell'acqua circoscritta, pertanto il suo valore è un numero adimensionale compreso tra 0 e 1. **Rotondità**: è data dal grado di arrotondamento degli spigoli ed è una proprietà che può essere misurata solo per confronto con delle tabelle preparate appositamente. **Composizione mineralogica**: riflette la composizione delle rocce da cui derivano. *PROPRIETÀ DEGLI AGGREGATI* **Porosità**: è il rapporto tra il volume dei vuoti e il volume totale ed il suo valore varia tra 0 e 1. Spesso viene espresso in valori percentuali. **Indice dei vuoti**: è il rapporto tra il volume dei vuoti e il volume del solido ed il suo valore è maggiore di zero. L'indice dei vuoti ci indica il grado di addensamento, più sarà alto meno il terreno sarà addensato e viceversa.  **Contenuto d'acqua**: è definito dal rapporto percentuale tra il peso dell'acqua e il peso della sostanza solida. **Grado di saturazione**: è il rapporto in percentuale tra il volume occupato dall'acqua e quello complessivo dei vuoti (100% nei terreni saturi, 0% nei terreni asciutti). **Peso di volume secco, naturale e alleggerito**: il peso di volume allo stato secco è il rapporto tra il peso del solido e il volume totale; allo stato naturale si tiene conto anche del peso dell'acqua contenuta alleggerito si toglie il peso specifico dell'acqua dal peso specifico del terreno. **Densità relativa** (solo per terreni granulari): per i terreni granulari (costituiti, cioè per oltre il 50% da granuli di dimensioni superiori 0.06mm) si definisce questa proprietà che rappresenta il grado di addensamento. L'argilla, ad esempio, ha porosità elevatissima, ma permeabilità bassissima; la porosità, non influisce infatti sulla permeabilità, quello che comanda è la porosità efficace (nel caso dell'argilla l'acqua non si muove); i terreni hanno di solito un comportamento dilatante. **Consistenza**: nei terreni fini, lo stato di addensamento non viene espresso mediante la densità relativa, ma mediante questa proprietà che dipende prevalentemente dal contenuto d'acqua che si confronta con i valori corrispondenti al limite liquido e plastico. A parità di acqua non tutti i terreni hanno lo stesso comportamento. Here's the LaTeX formula derived from the text: $IC = \frac{LL-w}{IP}$ $IP = LL-LP$ Where: * $IC$ is the consistence index. * $LL$ is the liquid Limit * $w$ is the water content * $IL$ is the plasticity index * $LP$ is the plastic limit I'll represent the table providing a description instead of the markdown because it looks like its truncated and the info may be missing. If you have more info on it let me know. The table appears to provide a classification of fine-grained soils based on the plasticity index (IP). It categories soils like very soft, non plastic, slightly plastic and very plastic based on their Ip Values. **Coesione \[kPa]:** È determinata dall'attrazione reciproca, dovuta essenzialmente a forze di natura elettrostatica tra i granuli a contatto in un terreno. Non tutti i terreni sono dotati di coesione; le ghiaie e le sabbie pulite hanno coesione nulla mentre le argille e i limi hanno coesione disversa da 0. **Angolo d'attrito o angolo di resistenza a taglio:** È funzione del grado di selezione, del grado di sfericità, del grado di arrotondamento dei granuli e dipende strettamente dalla tessitura del materiale. L'attrito è maggiore nei terreni a elevata granulometria; a parità di granulometria è maggiore in terreni costituiti da grani con basso grado di arrotondamento e con alto grado di sfericità. **Angolo di dilatanza o dilatanza**: e la variazione di volume osservata nei materiali granulari quando sono soggetti a deformazioni di taglio, osservato Reynolds i materiali granulari densi tendono infatti a dilatarsi quando tranciati un campione di materiale si dice dilatativo o dilatate se il suo volume aumenta all'aumentare del taglio e contratto o contraente se il volume diminuisce. **Rapporto di sovra consolidazione(OCR)** i depositi durante la loro storia tensionale sono soggetti a tensioni maggiori di quella attuale sono definiti sopra consolidati tutto questo è descritto dall'over consolidation ratio ottenuto come rapporto tra la tensione massima raggiunta diviso la tensione efficace vo considero la tensione litostatica dovuta alla profondità e tensione dell'acqua se c'è falda. La tensione di consolidazione si ottiene con la prova di consolidazione prova edometrica un terreno può essere anche normal-consolidato. OCR(Over Consolidation Ratio) = σ'm/σ'vo Ko (compreso tra 0.4 e 0.6), ci serve per veder le tensioni di confinamento per la meccanica delle terre oppure non riusciremmo a determinare la resistenza a compressione. ### Indagini geognostiche Le indagini geognostiche servono per caratterizzare il sottosuolo in termini geologici, geotecnici, e geomeccanici. Tramite indagini è possibile identificare le proprietà fisiche, meccaniche, e mineralogiche del sottosuolo. Si dividono in: * **Indagini dirette**: comprendono i sondaggi meccanici su terre e rocce e tutte le indagini realizzabili *in situ* e in laboratorio.  * **Indagini indirette**: metodi geofisici come geoelettrica e geosismica. L'obiettivo comune è conoscere la stratigrafia del sottosuolo. **Sondaggi Geognostici**: Le perforazioni hanno finalità di ricostruire il profilo stratigrafico mediante l'esame delle carote estratte(e da esse anche i campioni), consentire il prelievo di campioni disturbati e indisturbati per la determinazione delle proprietà fisiche e meccaniche dell'esecuzione di rilievi e misure sulle acque sotterranee e determinare proprietà meccaniche dei terreni e delle rocce direttamente in situ. **Sondaggi meccanici**: I sondaggi meccanici sono delle perforazioni condotte quando si vuole determinare la qualità del terreno in profondità ma anche la sua natura sondaggi meccanici si devono sempre svolgere in quanto vincoleranno poi anche risultati delle indagine indiretta essi vanno programmati in modo da minimizzare il numero e contenere si i costi che tempi di indagine. Di solito si svolgono sempre cinque carotaggi da un metro l'uno con il pregetto VIDEPI si è cercato di studiare la litologia del territorio italiano sino a chilometri di profondità. I sondaggi meccanici possono variare da poche unità(almeno due per correlare orizzontalmente i dati) nel caso di fondazioni di modesta entità fino a varie decine per tessat ferroviari o stradali La scelta del punto da sondare è anche importante la profondità sarà direttamente proporzionale al volume e all'entità dell'opera da realizzare **Metodi di Perforazione** I metodi che si illustreranno sono tutti di *indagini on shor* e in quanto quelle offshore sono molto più complicate e diverse ci sono tre categorie principali di perforazione 1. **Sondaggio a percussione:** lo strumento che serve a penetrare il terreno e la roccia inza rompendo questo può avvenire quando lo strato è meno resistente i campini disturbati posson essere utili per un analisi granulometrica ad esempio i campioni sondaggi viene fatto se siamo in presenza di terreni dsoffici 2. **Sondaggi a rotazione:** anche a profondità enormi un motore induce la rotazione di un asse dove c'è il carotiere , si curano dei dettagli per non far disturbare il campione,, le metodi utilizzato utilizzato per arriva profondità elevate 3. **Apertura di trincee con escavatore** per indagini spinte solo fino a pochi metri dal paino di campagna solo sito si svolge in depositi terrigeni senza perati o muri e latenica usata primo di ogni altra cosa le trincee ci consentono anche il prelievo di campioni cubici, ma sopratutto perde vedere sulla superficie e libera cosa c'è Here's a table providing a description instead as the table looks to be truncated. The table classifies the suitability and quality of soil samples obtained via different drilling methods with varying tools and depths. It categorizes the soils in terms of suitability for different types of terrain like cohesive, rocky, gravely etc using precursion and rotation techniques and various instruments like scalpels, core barrels etc. **Sondaggi meccanici a percussione**: Il principio generale è l'impiego di un utensile che viene infisso nel terreno o per caduda dello strumento o mezzo di una massa battere, L'attrezzatura esista in aragno e traliccio o argano a motore che grazie a nuovo e une una carrucola mantiene la sonda che viene spita percussione in profondità solitorizzazione di rivestimento Man mano che la panda semente che essere preservare il foro oppurereprenderemmo è lungo il cilindo su sui caca della coda questo strumneto limitaro solito ai terrena Di granaa grassa **Scalpello:** Frantuma il turno produte detriti che sono escavati della colazione data Di in acqua lo scappella viene utilizzato **Sonda a valvola o curetta:** è l'utensile piu comunemente impiegata trattiene ConUna la il materiale entrato durane L'inissione diametro tra e i remare le profondità di circa 60 metri la perforazione avviene però in presenza di acqua ci possono essere Quindi perdite di materiale con ringonfionamento ed assorbimento di acqua se cos e un forte isturbo Dei mprelevato LE **Escavatore a Benna mordente:** sistema rapido per perforazioni di Grande diametro consente il recupero di campioni di grandi dimensioni e avanzamento il rivestimento provvisoria che formato da a. Ed estrazione avvengono *Sonaggi meccanici a rotazione* Consiste nel l''ifiggere nel terreno un tubo di Acciaio(canotiere,), munito al Fondo di un utensi tagliente Colegato alla superficie meinte il Rotary che infione avv Con la preforazione rotari si pu sondare e il il L'utensile di perforazione un tipiche il cantieri è è corona Tagliente vonserte 78 Km Coroni idia idia lita istanti all'estremità della corona esistenti alla i resistenti all'usara Coroni a di solita l'imprganti sintizzazione Carotieri Simpilici Copii c istituiti tuttrno campionamento è Tripli Parstra estraibillle lliondinalementa Per estrarre Una carota disturbata Avoito il filo è l'analisi i tub interni e opporutamente parafanto in il lo il si ha Si può avere fenomeno di Quidin si immdiarmanete avveniere il lo il in secco acqua attraverso rotazione con il con velocità di e Più Ma in lo il il prolema puo essere però Di calibro Si al calore li È possibile In senza LIIO di che si allitinterno si poI e in se' IL *Metodo di Circolazione Indiretto* ast A invers la in della to In e la che lo in lo Esternno rende la il di di si per con Il la LIIO l'asta ### Perforazione di roccia Falla tranformante RIFT Arco de Islas DOOSAL FOSA Subducción Fosa Sunnduccián Cordillera Arco volcanico CROSTA ContiNENTAL CROSTA ContiNENTAL ASTENOSFERA ASTENOSFERA L'Intensita del EEMS sempre in per l' di su e EEMES 12 *Stabbilizza dei fori* Acqua Il tenuta al di sopra della faticazione o Fargo LIO e e il E il del I