23318 - MECCANICA DELLE ROCCE L

Conoscenze e abilità da conseguire

Gli allievi acquisiranno, attraverso l'approfondimento teorico e le modalità di esecuzione delle diverse prove di laboratorio ed in sito, gli elementi fondamentali di calcolo per valutare le caratteristiche geomeccaniche del materiale roccioso e degli ammassi, lo stato di tensione indotto nel terreno da scavi in sotterraneo ed a cielo aperto, il grado di stabilità e di resistenza delle varie strutture in roccia e su roccia.

Contenuti

1. Obiettivi della meccanica delle rocce. Tipi di rocce e loro composizione. Fattori naturali influenzanti il comportamento dei materiali rocciosi. Distinzione tra materiale roccioso ed ammasso roccioso.
2. Cenni sull'analisi delle tensioni e delle deformazioni attorno ad un punto. Cerchi di Mohr. Equazioni di equilibrio ed equazioni di compatibilità. Richiami sulla teoria dell'elasticità. Soluzione di problemi elastici piani mediante l'uso della funzione di sollecitazione di Airy in coordinate polari. Distribuzione delle sollecitazioni tangenziali al contorno di aperture singole e multiple in lastra infinita sottoposta ad uno stato piano di tensione. Comportamento non elastico dei materiali rocciosi. Modelli reologici. Criteri di plasticità. Il caso del tunnel circolare in roccia elastoplastica.
3. Determinazione in laboratorio delle caratteristiche di resistenza e deformabilità dei materiali rocciosi. Modalità esecutive delle prove di compressione monoassiale e triassiale, della prova di trazione monoassiale, della prova brasiliana, delle prove di taglio diretto, delle prove a carico costante. Caratteristiche volumetriche di una roccia. Influenza del grado di saturazione e della pressione interstiziale sulle caratteristiche di resistenza e deformabilità. Sollecitazioni efficaci. Anisotropia delle rocce. Classificazione del materiale roccioso.
4. Criteri di rottura di Mohr, di Coulomb-Mohr e di Griffith.
5. Indagini in sito per lo studio dell'ammasso roccioso. Impiego dei diagrammi stereografici polari ed equatoriali per la rappresentazione di piani di discontinuità. Indici di qualità dell'ammasso. Determinazione delle caratteristiche di resistenza e di deformabilità dell'ammasso. Prove di taglio diretto in sito. Determinazione delle caratteristiche di permeabilità dell'ammasso. Misura della pressione neutra. Classificazione dell'ammasso roccioso.
6. Misura dello stato di sollecitazione naturale negli ammassi rocciosi. Metodo dei martinetti idraulici piatti, del deformometro circolare, delle cellette estensimetriche.
7. Applicazioni del metodo dell'equilibrio limite nell'analisi di stabilità di strutture in roccia. Effetti dell'acqua in quiete e dell'acqua in moto. I casi di superfici di scivolamento piane, a cuneo, circolari e di forma qualsiasi. Uso di diagrammi per le verifiche di stabilità di scarpate e pendii naturali.

Testi/Bibliografia

1. BIENIAWSKI Z.T." Engineering Rock Mass Classifications", John Wiley & Sons, Inc., New York 1989.
2. BARLA G. "Meccanica delle Rocce - Teoria e Applicazioni", Parte prima e parte seconda, Cooperativa Libraria Universitaria Torinese. Torino 1974.
3. OBERT L., DUVALL W.I. "Rock Mechanics and the Design of Structures in Rock", John Wiley & Sons, Inc., New York 1967.
4. HOEK E., BRAY J.W. "Rock Slope Engineering", The Institution of Mining and Metallurgy, London 1977.
5. JAEGER J.C., COOK N.G.W. "Fundamentals of Rock Mechanics", Chapman and Hall Ltd, London 1976.
6. AA.VV. "Comprehensive Rock Engineering", Vol.3: "Rock Testing and Site Characterization", J.A. Hudson Editor, Pergamon Press, Oxford 1993.

Metodi didattici

L'attività didattica è svolta sia in aula con lezioni teoriche ed esercitazioni, sia in laboratorio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento viene effettuata con una prova orale finale, integrata, eventualmente, da prove in itinere.

Strumenti a supporto della didattica

Lucidi per lavagna luminosa, power point, VHS, descrizione di unità estrattive con esempi pratici e visite in situ.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Paolo Berry