Il corso di Marine Geotechnics intende fornire agli studenti le conoscenze di base sul comportamento meccanico e idraulico dei terreni e i fondamenti teorici dei principali metodi utilizzati nella pratica ingegneristica, per il progetto e la verifica delle strutture tipiche dell’ingegneria costiera (fondazioni di banchine e moli, opere di protezione) e offshore.
Marine Geotechnics è un insegnamento caratterizzante del Corso di Laurea in Sustainable coastal and ocean engineering che mira a formare un profilo professionale di ingegnere prevalentemente orientato ai settori dell’ingegneria delle strutture, delle infrastrutture di trasporto e delle opere per la produzione di energia realizzate in ambiente costiero e marino. Tale profilo di ingegnere potrà svolgere attività di progettazione, costruzione, gestione, controllo e manutenzione delle suddette opere.
Nel corso verranno trattati gli argomenti di base della meccanica delle terre, quali: la costituzione delle terre, la loro natura multifase, il principio delle tensioni efficaci, i moti di filtrazione e le prove sperimentali per la determinazione dei parametri fisici e meccanici. Verranno inoltre fornite le conoscenze relative ad alcuni metodi analitici per il calcolo della spinta delle terre sulle opere di sostegno e per il calcolo del carico limite e dei cedimenti delle strutture di fondazione.
Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di interpretare i risultati delle principali prove geotecniche di laboratorio, eseguire calcoli geotecnici di base per il dimensionamento delle strutture di sostegno e di fondazione, valutare gli spostamenti delle strutture indotti dai carichi applicati, da variazioni delle pressioni interstiziali, dall’azione del vento e del moto ondoso.
Marine Geotechnics è un insegnamento caratterizzante del Corso di Laurea in Sustainable coastal and ocean engineering che mira a formare un profilo professionale di ingegnere prevalentemente orientato ai settori dell’ingegneria delle strutture, delle infrastrutture di trasporto e delle opere per la produzione di energia realizzate in ambiente costiero e marino. Tale profilo di ingegnere potrà svolgere attività di progettazione, costruzione, gestione, controllo e manutenzione delle suddette opere.
Nel corso verranno trattati gli argomenti di base della meccanica delle terre, quali: la costituzione delle terre, la loro natura multifase, il principio delle tensioni efficaci, i moti di filtrazione e le prove sperimentali per la determinazione dei parametri fisici e meccanici. Verranno inoltre fornite le conoscenze relative ad alcuni metodi analitici per il calcolo della spinta delle terre sulle opere di sostegno e per il calcolo del carico limite e dei cedimenti delle strutture di fondazione.
Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di interpretare i risultati delle principali prove geotecniche di laboratorio, eseguire calcoli geotecnici di base per il dimensionamento delle strutture di sostegno e di fondazione, valutare gli spostamenti delle strutture indotti dai carichi applicati, da variazioni delle pressioni interstiziali, dall’azione del vento e del moto ondoso.
scheda docente
materiale didattico
1. Caratteristiche delle terre
• origine delle terre, ambiente marino e continentale
• identificazione e classificazione delle terre
2. Modello di mezzo continuo poroso
• richiami sull’analisi dello stato di tensione; cerchio di Mohr
• richiami sull’analisi dello stato di deformazione
• principio delle tensioni efficaci
• equazioni di equilibrio e congruenza.
3. Distribuzione delle pressioni interstiziali e delle tensioni nel terreno
• condizioni idrostatiche, risalita capillare
• moti di filtrazione (solo 1D) nei terreni
• prove per la misura della permeabilità
• stato tensionale litostatico
4. Modelli di materiale elastico e plastico
• elasticità lineare; condizioni drenate e non drenate; campionamento ideale
• elementi di teoria della plasticità (solo 1D)
• viscosità
5. Caratteristiche di compressibilità delle terre
• prove meccaniche di laboratorio
• prova di compressione edometrica
• analisi del processo di consolidazione
6. Caratteristiche di deformabilità e resistenza delle terre
• comportamento meccanico dei terreni in condizioni drenate e non drenate
• prova di taglio diretto TD; prove triassiali drenate TX-CID
• criteri di resistenza a taglio, stato critico, resistenza non drenata
• prove triassiali non drenate TX-UU, TX-CIU
• cenni sul comportamento delle terre sotto carichi ciclici (azione del moto ondoso)
• prove geotecniche in situ in ambiente marino; prove penetrometriche SPT e CPT, prova VT
7. Analisi del comportamento di opere geotecniche a mare
• strutture di fondazione, sforzi indotti da carichi di fondazione
• calcolo dei cedimenti nei terreni a grana grossa e a grana fina
• spinta delle terre (condizioni limite attiva e passiva, Rankine)
• strutture di contenimento, cassoni, argini, muri di sostegno
• metodi di equilibrio limite (Coulomb)
• metodi di analisi limite
• capacità portante di fondazioni dirette e di pali
- Fondamenti di geotecnica - Berardi, Ed. CittàStudi
- Elementi di geotecnica - Colombo e Colleselli, Ed. Zanichelli
- Offshore geotechnical engineering - Randolph et al., CRC Press
Fruizione: 20802027 GEOTECNICA I in Ingegneria civile L-7 N0 GRAZIANI ALESSANDRO
Programma
Introduzione al corso1. Caratteristiche delle terre
• origine delle terre, ambiente marino e continentale
• identificazione e classificazione delle terre
2. Modello di mezzo continuo poroso
• richiami sull’analisi dello stato di tensione; cerchio di Mohr
• richiami sull’analisi dello stato di deformazione
• principio delle tensioni efficaci
• equazioni di equilibrio e congruenza.
3. Distribuzione delle pressioni interstiziali e delle tensioni nel terreno
• condizioni idrostatiche, risalita capillare
• moti di filtrazione (solo 1D) nei terreni
• prove per la misura della permeabilità
• stato tensionale litostatico
4. Modelli di materiale elastico e plastico
• elasticità lineare; condizioni drenate e non drenate; campionamento ideale
• elementi di teoria della plasticità (solo 1D)
• viscosità
5. Caratteristiche di compressibilità delle terre
• prove meccaniche di laboratorio
• prova di compressione edometrica
• analisi del processo di consolidazione
6. Caratteristiche di deformabilità e resistenza delle terre
• comportamento meccanico dei terreni in condizioni drenate e non drenate
• prova di taglio diretto TD; prove triassiali drenate TX-CID
• criteri di resistenza a taglio, stato critico, resistenza non drenata
• prove triassiali non drenate TX-UU, TX-CIU
• cenni sul comportamento delle terre sotto carichi ciclici (azione del moto ondoso)
• prove geotecniche in situ in ambiente marino; prove penetrometriche SPT e CPT, prova VT
7. Analisi del comportamento di opere geotecniche a mare
• strutture di fondazione, sforzi indotti da carichi di fondazione
• calcolo dei cedimenti nei terreni a grana grossa e a grana fina
• spinta delle terre (condizioni limite attiva e passiva, Rankine)
• strutture di contenimento, cassoni, argini, muri di sostegno
• metodi di equilibrio limite (Coulomb)
• metodi di analisi limite
• capacità portante di fondazioni dirette e di pali
Testi Adottati
- Dispense fornite dal docente- Fondamenti di geotecnica - Berardi, Ed. CittàStudi
- Elementi di geotecnica - Colombo e Colleselli, Ed. Zanichelli
- Offshore geotechnical engineering - Randolph et al., CRC Press
Modalità Erogazione
Lezioni, anche con utilizzo di presentazioni video.Modalità Valutazione
Esercitazioni durante il corso e revisione delle esercitazioni svolte. Esame finale orale e scritto, che include anche la discussione delle esercitazioni svolte.