Meccanica dei terreni

SPOSTAMENTI DELLA SPONDA DI UN LAGO ARTIFICIALE CAUSATI DA CARSISMO DA DISSOLUZIONE DEI GESSI

Il serbatoio Disueri sul F. Gela è stato creato con una diga di muratura a secco, completata nel 1948, sostituita nel 1997 con una diga di terra. Entrambe le dighe sono fondate su rocce della serie Gessoso-Solfifera che nella zona di sbarramento è interessata da pieghe e faglie che dànno luogo a un assetto strutturale estremamente complesso. Sulla sponda sinistra affiora un banco di gessi selenitici interessato da numerose cavità, parecchie delle quali di grandi dimensioni. L’evoluzione delle cavità è rapida a causa dell’alta velocità di dissoluzione dei gessi in condizioni di acqua fluente, e ha dato origine a una grande conca di subsidenza e a spostamenti che lasciano prefigurare la forma…

An interpretation of the landsliding process affecting the town of Roccella Valdemone

The western slope of the small town of Roccella Valdemone, in Sicily, is affected by a landslide that in 1950 reached the urban centre, subsequently propagated uphill up until 1996, and destroyed many constructions. The mass movement involves essentially stiff tectonised clays and heterogeneous argillaceous debris. The causes and the evolution of the landsliding process are discussed in the paper, in which the devised, and par-tially implemented, remedial measures are also outlined.

Valutazione della spinta sui muri di sostegno di terreni in prossimità di pareti rocciose

Effetti di sottili strati inclinati di bassa resistenza sul carico limite di fondazioni superficiali

Effetti della presenza di detrito sotto la punta dei pali

I difetti naturali e costruttivi condizionano in misura non trascurabile il comportamento dei pali di fondazione. Uno dei difetti più comuni è rappresentato dalla presenza alla base del palo di detrito, di spessore limitato ma con scadenti caratteristiche meccaniche. La presenza di questo materiale, comunemente denominato “soft base”, dipende generalmente dalle operazioni di realizzazione del palo. Nella memoria sono riportati i risultati di un’analisi numerica degli effetti della soft base sul comportamento meccanico di un palo. Vengono confrontati i risultati con quelli di due prove di carico in vera grandezza eseguite su pali in rocce calcarenitiche con lenti di sabbia. I risultati dello…

EVOLUZIONE DELLA COMPOSIZIONE GRANULOMETRICA DI SABBIE POMICEE SOTTOPOSTE A COMPRESSIONE 1-D FINO AD ALTE PRESSIONI

Nell’articolo si riportano i risultati di uno studio sperimentale sull’evoluzione della composizione granulometrica di sabbie pomicee sottoposte a compressione 1-D fino a pressioni di 100 MPa. La sperimentazione è stata eseguita su sabbie asciutte con coefficiente di uniformità compreso tra 1.18 e 1.66 e con diametro iniziale dei grani compreso tra 0.18 e 2mm. Il crushing dei grani è significativo per tutte le granulometrie indagate a partire da pressioni efficaci basse (dell’ordine di appena 150 kPa). I risultati della ricerca dimostrano che, anche per queste sabbie dotate di un doppio ordine di pori – intergranulari e intragranulari - esiste una composizione granulometrica limite superior…

Elementi per la ricostruzione del processo di consolidazione di un banco di limi molli innescato dalla colmata di un’antica area depressa sommersa

The preservation of the Agrigento Cathedral

The Agrigento Cathedral was built about nine centuries ago on the edge of a steep slope made up of alternating inclined layers of soft calcarenites and fine-grained soils; its behaviour has never been satisfactory especially as far as the North aisle is concerned. Many corrective measures have been attempted during its lifespan and also a few years ago. They proved invariably unsuccessful. Recent geotechnical investigations, referred to in the paper, permitted to find out that the main cause of the Cathedral distress is a sliding mechanism involving the upper zone of the slope underlying the North aisle; consequently the essential requirement for the preservation of the Cathedral is the sta…

Un approccio integrato allo studio dei terreni di fondazione e al restauro delle Carceri dei Penitenziati del complesso di Palazzo Steri a Palermo

L’erodibilità delle argille scagliettate compattate

Si riportano i risultati di una ricerca sull’erodibilità delle argille scagliettate varicolori compattate mediante rullo vibrante in strati con spessore iniziale di 25 cm. La sperimentazione è stata condotta sia in laboratorio su campioni prelevati da un rilevato sperimentale costruito da 20 anni, sia in situ con l’osservazione e lo studio dei processi di erosione superficiale e interna dello stesso rilevato. È stato accertato che l’erosione, in entrambi i casi, dipende fondamentalmente dal distacco e dal trasporto delle scaglie. È stato posto inoltre in luce il meccanismo di innesco dell’erosione interna che è legato alla presenza di fessure subverticali da essiccamento e dal fatto che il …

Caratteristiche effettive e conseguenze dei difetti di una palificata attraversante i materiali di colmata di un'antica cava

L’influenza dei dettagli di costituzione del terreno sulla stabilità delle fondazioni superficiali

Si riportano i risultati di una ricerca sperimentale di laboratorio riguardante i meccanismi di rottura e il carico limite per forze verticali centrate di fondazioni superficiali poggianti su un banco di terreno costituito di sabbia contenente un sottile strato orizzontale di bassa resistenza a taglio. La ricerca è stata condotta mediante prove su modello fisico a scala ridotta. I risultati ottenuti dimostrano che, a causa della presenza dello strato tenero, i meccanismi di rottura si modificano nettamente se la profondità di tale strato è minore di una profondità limite. Quest’ultima dipende dal rapporto tra gli angoli di resistenza a taglio dello strato tenero ′2 e del banco ′1. Il cari…

Contatti intergranulari e resistenza a taglio di una sabbia "serrata"

Il coefficiente di pressione laterale a riposo di sabbie pomicee.

Si riportano i risultati di una ricerca sperimentale sul coefficiente di spinta a riposo K0 di sabbie pomicee ottenute artificialmente per frantumazione dal materiale naturale. Lo studio è stato condotto fino ad alte pressioni efficaci verticali (100 MPa). Per questo studio è stato utilizzato un edometro speciale strumentato con estensimetri elettrici circonferenziali e verticali per la determinazione delle tensioni orizzontali e per la valutazione delle forze d’attrito all’interfaccia sabbia-parete interna dell’edometro. La sperimentazione è stata eseguita su sabbie “asciutte” ossia con contenuto d’acqua minore dell’1% (contenuto d’acqua in ambiente controllato). Il coefficiente K0 è varia…

La valutazione delle condizioni di stabilità di un pendio sotteso dal fronte di una cava chiusa: previsioni e comportamento effettivo

The evolution of grain-size distribution of sands under 1-D compression

Crushing of particles is a fundamental mechanisms leading to deformation of particulate materials at medium and high stresses. As crushing progresses, the grain-size distribution undergoes modifications, causing changes of the porosity, grain-to-grain contacts and of their density (”packing density” and “grain contact”). The main aim of the research is the identification of trends in the modifications of characteristic diameters (D10, D15, D25, etc.) in function of the applied stress s´v. Results of a laboratory research programme on the crushing of dry sands compressed under one-dimensional conditions, at vertical effective stresses ′v up to 120 MPa, are reported in the paper. Tests have …

Interventi di adeguamento di alcune banchine del Porto di Messina

Il Porto di Messina comprende banchine realizzate con muri di sponda e banchine a giorno. Sulle banchine sono stati eseguiti nel passato interventi di vario tipo. Recentemente è stato eseguito uno studio sistematico sui terreni di fondazione delle banchine, sulla consistenza delle opere di fondazione e sullo stato di degradazione delle strutture. Le condizioni di sicurezza della maggior parte delle opere sono risultate insoddisfacenti. È stata di conseguenza necessaria l’attuazione di interventi di consolidamento. Nella memoria si illustrano i risultati delle indagini e delle valutazioni concernenti la sicurezza delle opere, i criteri di scelta e di verifica degli interventi di consolidamen…

Verifiche in centrifuga dell'influenza di sottili strati di bassa resistenza sul carico limite di fondazioni superficiali

Si riportano i risultati della verifica sperimentale, condotta in centrifuga geotecnica, sul carico limite, qlim, di fondazioni superficiali poggianti su terreni contenenti un sottile strato orizzontale di bassa resistenza a taglio. La presenza dello straterello influisce fortemente sul meccanismo di rottura del complesso fondazione-terreno e sul valore di qlim. Il qlim si riduce significativamente rispetto al caso di terreno omogeneo in funzione della posizione e della resistenza dello strato e la curva che descrive la variazione di qlim con la profondità dello strato presenta un minimo a tutte le accelerazioni esplorate. I risultati sono in buon accordo con l’ampia sperimentazione condott…

La microstruttura di una "locked sand"

Nella nota si riportano alcuni risultati sperimentali sul comportamento meccanico di una locked sand. Si descrive la microstruttura della sabbia sulla base di osservazioni al microscopio ottico e al SEM. Si descrivono in particolare i tipi di contatti intergranulari, che sono prevalentemente interpenetranti (concavo-convessi e suturati), gli indici grain contact e packing density caratterizzanti la struttura del materiale, e la loro influenza sul comportamento meccanico della sabbia. I risultati ottenuti sono confrontati con quelli di altre locked sands.

Spostamenti indotti dallo scavo di gallerie superficiali in presenza di lacune di contatto

UNA PROCEDURA AUTOMATIZZATA PER LA DETERMINAZIONE DELLE CARATTERISTICHE MICROSTRUTTURALI DELLE SABBIE MEDIANTE ANALISI DI IMMAGINI DI SEZIONI SOTTILI

È ben noto che il comportamento meccanico microscopico delle sabbie - e in generale dei terreni granulari - trae origine dalle loro caratteristiche microstrutturali, quali, per esempio, il numero di coordinazione dei singoli grani, l’indice di contatto intergranulare (grain contact ratio) e l’indice di addensamento dei grani (packing density index). Appare, quindi, di notevole importanza la determinazione degli indici predetti con alto grado di affidabilità e di ripetibilità. Lo studio dell’assetto dei contatti intergranulari e il calcolo degli indici che lo caratterizzano, viene condotta comunemente su immagini piane dell’insieme di grani mediante esame visuale e restituzione grafica assis…

An automated procedure for computing the packing properties of dense and locked sands by image analysis of thin sections

The macroscopic mechanical behaviour of dense sands originates to a great extent from their microstructural characteristics such as the coordination number, the grain contact and the packing density indexes. The study of intergranular contacts and the reckoning of these indexes may be carried out on planar images of the grains either by means of time-consuming visual inspection assisted by CAD or by automatic image analysis. An innovative method for the automatic determination of microstructural characteristics of sands based on image analysis of thin section is proposed. Tests performed on a locked sand show that the proposed method is much more effective, convenient and faster than the us…

Hydraulic conductivity and strength of pervious concrete for deep trench drains

Abstract Pervious concrete for deep trench drains, used to stabilise slopes, must meet many requirements, namely, adequate hydraulic conductivity, adequate shear strength a few days after pouring, capacity to act as a protective filter for soils in which the drain is installed, good resistance to clogging and adequate residual hydraulic conductivity. In current engineering practice, the composition of pervious concrete for drains is improperly selected according to criteria used for no-fines concrete for road pavements. To detect more suitable and specific criteria, a laboratory investigation has been conducted aimed at identifying the composition and the properties of pervious concrete sat…

Contributo alla conoscenza del comportamento dei setti caricati orizzontalmente

Si illustrano e si discutono i risultati di una prova di carico a rottura eseguita su un setto in vera grandezza realizzato in terreni sabbiosi. Il comportamento del sistema setto-terreni è fortemente non lineare a partire da valori del carico applicato dell’ordine di 1000 kN. Il carico orizzontale limite si raggiunge per valori dello spostamento in corrispondenza della testa del setto dell’ordine dei 10 cm, ed è principalmente governato dalla resistenza flessionale della sezione trasversale del setto.

Effetti delle lacune di contatto sul comportamento di gallerie superficiali

Si illustrano i risultati di una ricerca sull’influenza delle lacune di contatto sul comportamento meccanico del sistema galleria-terreno. I risultati della ricerca, svolta per via numerica, dimostrano che gli effetti delle lacune di contatto sono significativi, e spesso rilevanti, sui cedimenti, sulla conca di subsidenza, sulla distribuzione delle tensioni di contatto e sulle caratteristiche della sollecitazione nel rivestimento. In particolare la forte disuniformità delle tensioni di contatto causata dalle lacune comporta notevoli incrementi delle sollecitazioni flessionali e di taglio nel rivestimento, con possibilità che si formino fessure e che insorgano fenomeni di instabilità dell’eq…

Caratteristiche geotecniche dei terreni della Vucciria

Le fondazioni dei ponti

The bearing capacity of footings on sand with a weak layer

Minor details of the ground, such as thin weak layers, shear bands and slickensided surfaces, can substantially affect the behaviour of soil–footing and other geotechnical systems, despite their seeming insignificance. In this paper, the influence of the presence of a thin horizontal weak layer on the ultimate bearing capacity of a strip footing on dense sand is investigated by single-gravity tests on small-scale physical models of the soil–footing system. The test results show that the weak layer strongly influences both the failure mechanism and the ultimate bearing capacity if its depth is lower than about four times the footing width. It is found that the presence of a thin weak layer …

The dissolution of gypsum of Disueri reservoir left bank

Results of a laboratory research programme on the rate of dissolution of selenitic gypsum are reported and discussed. The tested gypsum samples have been recovered from boreholes drilled in a thick layer outcropping on the left bank of Disueri reservoir located near Gela in Sicily. The tests carried out demonstrate that the rate of dissolution Rd depends essentially upon the velocity v of water flowing over the surface of the gypsum. Values of Rd range from 0.94 to 3 kg/(m2 • day) for v values from 0.05 to 0.20 m/s. Such high rates can account both for the rapid evolution of the existing cavities and for the creation of new caves within the gypsum mass subsequent to the impounding of the re…

L’impiego del calcestruzzo senza frazione sabbiosa (NFC) per la realizzazione di trincee drenanti

Studio sperimentale della composizione ottimale dell’NFC nei confronti di: permeabilità, lavorabilità, resistenza. Studio sperimentale della capacità di funzionare come filtro nei riguardi di materiali a grana fina (sabbie, limi e argille), e della durabilità. Studio su modelli fisici a scala ridotta degli effetti dei fluidi polimerici e in particolare di quelli bio-polimerici sulla stabilità della trincea e sulla permeabilità dell’interfaccia NFC-terreno. Elaborazione di linee-guida per la progettazione, la realizzazione, i controlli di qualità e la strumentazione geotecnica delle trincee drenanti realizzate con NFC.