INDAGINI GEOTECNICHE
prove geotecniche di laboratorio CONCLUSA L’ANALISI DELLA COMPRESSIBILITÀ EDOMETRICA DELLE TERRE AFFRONTIAMO IL CAPITOLO DEDICATO A DEFORMABILITÀ E RESISTENZA A ROTTURA
Con il termine deformabilità si intende il comportamento tensio-deformativo esibito da un terreno quando è sollecitato in condizioni tali da far prevalere le deformazioni di forma su quelle volumetriche, situazione in cui l’elemento di volume si deforma fino a raggiungere la condizione di rottura Geotecnica
INDAGINI GEOTECNICHE
prove geotecniche di laboratorio CONCLUSA L’ANALISI DELLA COMPRESSIBILITÀ EDOMETRICA DELLE TERRE AFFRONTIAMO IL CAPITOLO DEDICATO A DEFORMABILITÀ E RESISTENZA A ROTTURA
Con il termine deformabilità si intende il comportamento tensio-deformativo esibito da un terreno quando è sollecitato in condizioni tali da far prevalere le deformazioni di forma su quelle volumetriche, situazione in cui l’elemento di volume si deforma fino a raggiungere la condizione di rottura Geotecnica fascicolo 8/*
LE APPARECCHIATURE PER ESAMINARE IL COMPORTAMENTO MECCANICO DEI TERRENI IN TERMINI DI DEFORMABILITÀ E RESISTENZA SONO DI VARIO TIPO. QUELLA MAGGIORMENTE USATA È LA:
CELLA TRIASSIALE Geotecnica fascicolo 8/*
In genere, le prove triassiali si realizzano in
DUE FASI: Fase di
compressione isotropa 3 3 3 3 Fase deviatorica 3 3 3 3 1- 3 1- 3 Geotecnica fascicolo 8/*
PERCORSI DI SOLLECITAZIONE NELLE PROVE isotropo deviatorico Geotecnica fascicolo 8/*
LE DUE FASI POSSONO ESSERE REALIZZATE IMPONENDO VARIE MODALITÀ DI DRENAGGIO: Fase
deviatorica 3 +(1- 3) 3 +(1- 3) 3 3 TIPO di
PROVA S
(CID) Qc
(CIU) Q
(UU) Fase
isotropa 3 3 3 3 LIBERO IMPEDITO LIBERO LIBERO IMPEDITO IMPEDITO Geotecnica fascicolo 8/* alla fine: alla fine: sempre: D = 0 u D s s = ¢ = 0 u s s = ¢
RISULTATI TIPICI IN PROVE DI COMPRESSIONE TRIASSIALE Argilla n.c. del Fucino (AGI, 1991) - Ip=60%, =29°31°, c=0 Geotecnica fascicolo 8/*
È evidente che, essendo noti i valori di q e p a rottura: Si noti che, indipendentemente dalle condizioni di drenaggio realizzate nel corso delle prove, con ottima approssimazione i punti di rottura risultano allineati lungo una retta di equazione: è possibile risalire ai valori delle tensioni principali (efficaci) a rottura e rappresentare i risultati indicati nel piano di Mohr.
In tal modo si ottiene quanto indicato schematicamente in figura: n 3 ’n 1 Geotecnica fascicolo 8/*
n 3 ’n 1 Geotecnica fascicolo 8/* In condizioni più generali (ad esempio, volendo prescindere dalla condizione di normal consolidazione) si può affermare che il criterio di rottura di un terreno, ossia la curva che nel piano s’:t inviluppa i cerchi di Mohr a rottura, è leggermente curvilineo. Nella figura ciò è enfatizzato, per evidenziare la differenza tra la curva di inviluppo a (in rosso) e la retta tangente b (in blu) aventi lo stesso punto di tangenza con il cerchio di Mohr in rosso. a b
Nelle condizioni della prova triassiale risulta che: n 3 ’n 1 il cerchio di Mohr rappresentativo degli stati tensionali lungo giaciture che si appoggiano all’asse 3 è quello tracciato tra i punti (2=3, 0) e (1, 0);
idem per gli stati tensionali lungo giaciture che si appoggiano all’asse 2;
il cerchio di Mohr per le giaciture che si appoggiano all’asse 1 degenera invece nel punto di coordinate (3, 0).
1 2=3 3=2 PERTANTO
nelle condizioni caratteristiche delle prove triassiali è sufficiente rappresentare il cerchio tra i punti (3, 0) e (1, 0): lo stato tensionale lungo qualunque giacitura è descritto da un punto di tale cerchio. Geotecnica fascicolo 8/*
In genere nella meccanica dei terreni si assume che l’inviluppo di rottura, nella realtà lievemente curvo, possa essere confuso con un inviluppo rettilineo caratterizzato da due parametri: n 3 ’n 1 c = angolo di attrito (efficace)
c = coesione efficace. In alcuni casi, tale assunzione può costringere ad adeguare il valore di e c al particolare campo tensionale d’interesse per l’applicazione presa in considerazione. Geotecnica fascicolo 8/*
Si può dimostrare che la scrittura del criterio di resistenza mediante gli invarianti di tensione, nella forma: è un modo alternativo di esprimere lo stesso criterio di resistenza tramite una retta nel piano s':t
equivale ad affermare l’assenza di coesione efficace c’. Dato che in condizioni di rottura esiste un legame tra (p’, q) e (s’1, s’3), si può dimostrare che in assenza di coesione risulta: Geotecnica fascicolo 8/*
È POSSIBILE ANCHE ESEGUIRE PROVE IN CUI VIENE FATTA VARIARE SOLO LA PRESSIONE DI CELLA, AL FINE DI ANALIZZARE (IN CONDIZIONI DRENATE) IL LEGAME TENSIONE: DEFORMAZIONE IN CONDIZIONI ISOTROPE In perfetta analogia con quanto rilevato nelle prove edometriche, si osserva che: IL COMPORTAMENTO MECCANICO È ELASTO-PLASTICO (vedi ramo A-B-C);
NELLE FASI DI SCARICO-RICARICO IL MASSIMO p’ SUBITO IN FASE DI PRIMO CARICO (pmax) ASSUME IL RUOLO DI TENSIONE DI SNERVAMENTO; IL TERRENO CONSERVA MEMORIA DELLA STORIA TENSIONALE PREGRESSA A C B pB linea di rigonfiamento
(isotropa) linea di normale consolidazione isotropa ee ep Geotecnica fascicolo 8/*
A PARITÀ DI p’ UNO STESSO TERRENO PUÒ TROVARSI IN UNO STATO DI NORMALE CONSOLIDAZIONE (OCR=1) O DI SOVRACONSOLIDAZIONE (OCR>1) p Stato di sovraconsolidazione
(OCR>1) Stato di normale
consolidazione (OCR=1) ANALIZZIAMO DAPPRIMA IL COMPORTAMENTO MECCANICO DEI
TERRENI A GRANA FINE
NORMALMENTE CONSOLIDATI Geotecnica fascicolo 8/*
EVOLUZIONE DELLO STATO DI TENSIONE IN PROVE TRIASSIALI CID (S) V =c+(1- 3) 0=c MONTAGGIO DEL
PROVINO u=ur 0=0 V=0 v=-ur o=-ur COMPRESSIONE
ISOTROPA u=0 v= C o=C V=C 0=C FASE DEVIATORICA u=0 V =c+(1- 3) 0=c Geotecnica fascicolo 8/*
RISULTATI TIPICI
PROVE TRIASSIALI CID (S) IN TERRENI A GRANA FINE NORMALMENTE CONSOLIDATI (OCR=1) contrazione estensione 2 εv=0 Geotecnica fascicolo 8/*
RISULTATI TIPICI
PROVE TRIASSIALI CID (S) IN TERRENI A GRANA FINE NORMALMENTE CONSOLIDATI (OCR=1) Geotecnica fascicolo 8/*
CURVE q:a NORMALIZZATE
PROVE TRIASSIALI CID (S) IN TERRENI A GRANA FINE NORMALMENTE CONSOLIDATI (OCR=1) RIGIDEZZA
PROVE TRIASSIALI CID (S) IN TERRENI A GRANA FINE NORMALMENTE CONSOLIDATI (OCR=1) Geotecnica fascicolo 8/*
PERCORSI DI TENSIONE E DEFORMAZIONE
PROVE TRIASSIALI CID (S) IN TERRENI A GRANA FINE NORMALMENTE CONSOLIDATI (OCR=1) Geotecnica fascicolo 8/*
EVOLUZIONE DELLO STATO DI TENSIONE IN PROVE TRIASSIALI CIU (Qc) V =c+(1- 3) 0=c MONTAGGIO DEL
PROVINO u=ur 0=0 V=0 v=-ur o=-ur COMPRESSIONE
ISOTROPA u=0 v= C o=C V=C 0=C FASE DEVIATORICA u=A(1- 3) V =c+(1-A)(1- 3) 0=c +
-A(1- 3) Geotecnica fascicolo 8/*
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