99640 - PRINCIPLES OF GEOTECHNICS

Conoscenze e abilità da conseguire

The course aims at giving students the principles and the fundamental concepts of Soil Mechanics. At the end of the class, the students understand the behaviour of soils as engineering materials and the main experimental methodologies for the determination of their physical and mechanical parameters. The final goal is to provide a sound basic knowledge for solving simple geotechnical problems as well as for carrying out the subsequent work on Geotechnical Engineering.

Contenuti

Introduzione alla Meccanica dei Terreni

Parte I – Sviluppo di un modello meccanico per i terreni

1. Caratteristiche di base dei terreni
1.1 Origine dei terreni
1.2 Natura dei terreni
1.3 Plasticità dei terreni a grana fine
1.4 Analisi granulometrica
1.5 Descrizione e classificazione dei terreni
1.6 Relazioni tra le fasi
1.7 Esercizi

2. Filtrazione
2.1 L’acqua nei terreni
2.2 Permeabilità e prove di laboratorio
2.3 Teoria della filtrazione
2.4 Reticoli di flusso
2.5 Esercizi

3. Tensione efficace
3.1 Introduzione
3.2 Principio delle tensioni efficaci
3.3 Variazione della tensione efficace in risposta a variazioni di tensione totale
3.4 Influenza della filtrazione sulla tensione efficace
3.5 Fenomeno della liquefazione (accenni)
3.6 Esercizi

4. Consolidazione
4.1 Introduzione
4.2 Prova edometrica
4.3 Stima dei parametri di compressione e rigonfiamento dalla prova edometrica
4.4 Cedimento da consolidazione
4.5 Grado di consolidazione
4.6 Teoria della consolidazione monodimensionale di Terzaghi
4.7 Determinazione del coefficiente di consolidazione
4.8 Compressione secondaria
4.9 Esercizi

5. Comportamento a taglio dei terreni
5.1 Introduzione alla meccanica dei continui
5.2 Modelli semplici di elasticità dei terreni (accenni)
5.3 Modelli semplici di plasticità dei terreni (accenni)
5.4 Prove di taglio in laboratorio – Prova di taglio diretto
5.5 Prove di taglio in laboratorio – Prova triassiale
5.6 Resistenza al taglio dei terreni a grana grossa
5.7 Resistenza al taglio dei terreni a grana fine saturi
5.8 Approccio dello stato critico (accenni)
5.9 Resistenza residua (accenni)
5.10 Esercizi

6. Indagine geotecnica e monitoraggio
6.1 Introduzione
6.2 Metodi di indagine intrusiva
6.3 Campionamento
6.4 Scelta delle prove di laboratorio (accenni)
6.5 Profili stratigrafici (borehole logs)
6.6 Prova penetrometrica statica (CPT)
6.7 Prova dilatometrica (DMT) (accenni)
6.8 Metodi geofisici (accenni)
6.9 Strumentazione in sito per la valutazione delle prestazioni geotecniche (monitoraggio)
6.10 Metodo osservazionale

7. Prove in situ
7.1 Introduzione
7.2 Standard Penetration Test (SPT)
7.3 Prova penetrometrica (CPT)
7.4 Prova dilatometrica (DMT) (accenni)
7.5 Scelta del metodo di prova in sito

Parte II – Applicazioni nell’ingegneria geotecnica

8. Pressioni limite dei terreni
8.1 Introduzione
8.2 Pressioni limite secondo la teoria di Rankine
8.3 Pressione a riposo e mobilitazione delle pressioni limite
8.4 Teoria di Coulomb sulle pressioni del terreno (accenni)
8.5 Esercizi

9. Strutture di sostegno (accenni)
9.1 Introduzione
9.2 Strutture di sostegno a gravità (accenni)

Testi/Bibliografia

Knappett, J., Craig, R. (2019-10-11). Craig's Soil Mechanics, 9th Edition

Metodi didattici

Ogni lezione inizierà con una panoramica teorica dei concetti chiave, seguita dalla loro applicazione attraverso esercitazioni guidate svolte in modo collaborativo dal docente insieme agli studenti.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La valutazione si basa su un esame finale, volto a verificare la comprensione dei concetti e l’acquisizione delle relative competenze. L’esame si articola in una prova scritta preliminare, che richiede la risoluzione di esercizi numerici, e in un colloquio orale finale, incentrato su aspetti più teorici. Entrambe le prove, scritta e orale, riguardano tutti gli argomenti trattati durante le lezioni.

I voti più alti saranno assegnati agli studenti in grado di dimostrare una comprensione organica della materia, una capacità di esporre i contenuti del corso in modo chiaro e conciso, nonché un’attitudine alla discussione critica dei risultati ottenuti. Per superare l’esame, è richiesto agli studenti di conoscere almeno i concetti fondamentali della disciplina, di saperli applicare criticamente in modo essenziale e di utilizzare correttamente il linguaggio tecnico. L’esame sarà considerato insufficiente in presenza di lacune nei concetti chiave, uso inappropriato del linguaggio e/o errori logici nell’analisi della materia.

Strumenti a supporto della didattica

Uso della lavagna e di dispense fornite agli studenti dal docente.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Ilaria Bertolini

Consulta il sito web di Michela Marchi