Geotecnica Fascicolo 6/* INDAGINI GEOTECNICHE DIVERSAMENTE DA ALTRE DISCIPLINE DELL’INGEGNERIA CIVILE, IN CUI LA SCELTA DELLA “GEOMETRIA DI PROGETTO” E DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI DA COSTRUZIONE È PARTE INTEGRANTE DEL PROGETTO STESSO,
IN GEOTECNICA - LIMITATAMENTE AI TERRENI DI FONDAZIONE - NON SONO NOTE A PRIORI: LA SEQUENZA DEI TERRENI NEL SOTTOSUOLO (STRATIGRAFIA);
LA CONDIZIONE DELLA FALDA ACQUIFERA;
LE PROPRIETÀ DEI MATERIALI. QUESTO E L’ESTREMA VARIABILITÀ DEI TERRENI E DELLE
Geotecnica Fascicolo 6/* INDAGINI GEOTECNICHE DIVERSAMENTE DA ALTRE DISCIPLINE DELL’INGEGNERIA CIVILE, IN CUI LA SCELTA DELLA “GEOMETRIA DI PROGETTO” E DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI DA COSTRUZIONE È PARTE INTEGRANTE DEL PROGETTO STESSO,
IN GEOTECNICA - LIMITATAMENTE AI TERRENI DI FONDAZIONE - NON SONO NOTE A PRIORI: LA SEQUENZA DEI TERRENI NEL SOTTOSUOLO (STRATIGRAFIA);
LA CONDIZIONE DELLA FALDA ACQUIFERA;
LE PROPRIETÀ DEI MATERIALI. QUESTO E L’ESTREMA VARIABILITÀ DEI TERRENI E DELLE SITUAZIONI NATURALI RENDONO INDISPENSABILE L’ESECUZIONE DI INDAGINI
Più in particolare, la finalità delle indagini geotecniche è: FINALITÀ DELLE INDAGINI Individuare la natura e la disposizione stratigrafica dei terreni e delle rocce costituenti il sottosuolo;
Definire il regime delle acque sotterranee;
Individuare le proprietà dei vari terreni presenti nel sottosuolo. fisiche (assortimento granulometrico, porosità, contenuto d’acqua, peso dell’unità di volume, ecc.);
meccaniche (compressibilità, deformabilità, resistenza a rottura, ecc.)
idrauliche (permeabilità). Terreno A Terreno B Roccia z decine di metri Geotecnica Fascicolo 6/*
MEZZI D’INDAGINE Geotecnica Fascicolo 6/*
SCAVI (pozzi, cunicoli, trincee) Vantaggi: osservazione diretta della struttura del sottosuolo;
identificazione di singoli strati, anche se di modesto spessore;
possibilità di determinare le proprietà geotecniche dei terreni mediante prove in sito anche a grande scala e su terreni a grana grossa;
possibilità di prelevare campioni indisturbati di grande dimensione ed alta qualità;
indicazioni sulle acque sotterranee;
possibilità di sopralluoghi e controlli in tempi diversi e da parte di più persone. Svantaggi: le profondità investigabili sono modeste, specie in presenza di venute d’acqua o se lo scavo è spinto sotto falda;
necessità di strutture di sostegno provvisorie;
tempi di esecuzione lunghi e costi elevati;
necessità di personale esperto;
pericolo di cedimenti e decompressione del terreno;
necessità di gravosi provvedimenti anti infortuni;
difficoltà ed oneri per l’occlusione degli scavi, senza produrre successivi cedimenti del terreno o alterazione del deflusso naturale delle acque superficiali e sotterranee. Geotecnica Fascicolo 6/*
SONDAGGI Scopo: ricostruire il profilo stratigrafico mediante l’esame dei campioni estratti (rimaneggiati ed indisturbati);
prelevare campioni indisturbati per la determinazione in laboratorio delle proprietà fisiche e meccaniche;
consentire rilievi e misure sulle acque sotterranee;
consentire l’esecuzione di prove in sito per la valutazione delle proprietà geotecniche del terreno in sede. Pertanto È ASSOLUTAMENTE NECESSARIO UTILIZZARE ATTREZZATURE SPECIFICHE ED IMPIEGARE PERSONALE ESPERTO NEL SETTORE DELLE INDAGINI GEOTECNICHE Geotecnica Fascicolo 6/*
Vantaggi: possibilità di attraversare qualsiasi terreno, anche a grande profondità e sotto falda;
tempi e costi di esecuzione relativamente contenuti (rispetto agli scavi) Svantaggi: pericolo di non riconoscere eventuali strati di terreno di piccolo spessore;
difficoltà di campionamento in terreni a grana grossa incoerenti;
impossibilità di eseguire prove in sito a grande scala;
possibile disturbo o mascheramento dei terreni per penetrazione del fluido di perforazione, dilavamento, caduta di detriti sul fondo. SONDAGGI il costo varia tra i 80 € ed i 110 € al metro lineare (anno: 2007);
- il tempo di esecuzione di un sondaggio di 50 m è di 2-3 giorni; possibilità di eseguire indagini anche in mare o in fiume;
semplicità delle operazioni di occlusione del foro Geotecnica Fascicolo 6/*
Geotecnica Fascicolo 6/*
A) mediante tubi di rivestimento provvisori, metallici, che vengono infissi man mano che la perforazione procede Stabilizzazione delle pareti B) con fanghi bentonitici, che formano un sottile strato impermeabile sulle pareti e sul fondo del foro “trasformando” le pressioni indotte dal fango in tensioni totali Geotecnica Fascicolo 6/*
Geotecnica Fascicolo 6/* Attrezzatura per sondaggi a rotazione
Geotecnica Fascicolo 6/* (a) (b) Doppio carotiere (a)
Attrezzature per perforazione a distruzione (b)
Geotecnica Fascicolo 6/* Attrezzatura per sondaggi a percussione
Geotecnica Fascicolo 6/* Cassette catalogatrici
Geotecnica Fascicolo 6/* Prelievo di campioni da scavi accessibili a) cilindro campionatore; b) chiusura a flange con guarnizione; c) attrezzatura di spinta a vite
Geotecnica Fascicolo 6/* Campionatore a tubo aperto a parete sottile con valvola a sfera – Shelby (a)
Campionatore rotativo a doppia parete – Mazier (b) (a) (b)
Geotecnica Fascicolo 6/* Campionatore a pistone
Geotecnica Fascicolo 6/* Caratteristiche dei campionatori
Campionamento Possibili fonti di disturbo: rigonfiamento del terreno dovuto alla riduzione delle tensioni efficaci durante la perforazione;
compressione del terreno per effetto dell’eccessiva sollecitazione prodotta dall’avanzamento del campionatore;
presenza di materiale rimaneggiato a fondo foro;
disturbi prodotti dalla penetrazione del campionatore;
disturbo prodotto dal tipo di avanzamento;
trasporto;
conservazione;
estrusione;
annullamento del deviatore dello stato tensionale in sito. Rimedi: evitare soste tra fine perforazione ed inizio del campionamento;
evitare che la testa del campionatore sia infissa al di sotto del fondo foro;
pulizia del fondo foro;
usare campionatori con adeguati valori dei fattori geometrici;
avanzamento a pressione;
evitare scossoni e variazioni di temperatura;
conservare in luoghi a temperatura ed umidità controllati;
estrarre il campione con continuità evitando ulteriori deformazioni;
inevitabile. Geotecnica Fascicolo 6/*
Classi di qualità Classe di qualità dei campioni ( ) solo con operazioni estremamente accurate
* solo in terreni con resistenza di 1-2 kg/cm2 misurata con penetrometro tascabile Geotecnica Fascicolo 6/*
NUMERO DI CAMPIONI INDISTURBATI Geotecnica Fascicolo 6/*
CAMPIONAMENTO INDISTURBATO
(stato di tensione) z z x p.c. p.f. ’z u x ’x u Tensioni totali: Pressioni interstiziali: Tensioni efficaci: Il campionamento avviene in condizioni non drenate e provoca l’annullamento delle tensioni totali, che passano dal valore iniziale (z, x) ad un valore finale pari a zero. Geotecnica Fascicolo 6/*
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