Programmi laurea magistrale

 

IN/0137 - MECCANICA DELLE ROCCE

Anno Accademico ​2018/2019

Docente
BATTISTA ​GROSSO (Tit.)
Periodo
Primo Semestre​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale​
Lingua Insegnamento
ITALIANO​



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[70/86] ​ ​INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO [86/20 - Ord. 2016] ​ ​GEOINGEGNERIA E DIFESA DEL SUOLO660
Obiettivi

Gli obiettivi formativi del corso Meccanica delle Rocce sono definiti coerentemente con quanto riportato nella scheda SUA CdS e più, in dettaglio, possono essere descritti secondo quanto segue:
Conoscenza: Lo studente al termine del corso avrà conoscenza di argomenti inerenti i principi della meccanica delle rocce che comprendono la descrizione fisico matematica del comportamento del materiale integro, delle discontinuità e della massa rocciosa nel suo complesso, i metodi di misura in situ ed in laboratorio dei parametri e delle grandezze utilizzate per descrivere tale comportamento, i modelli concettuali di massa rocciosa ed i metodi utilizzati per la loro costruzione. Vengono inoltre insegnati i metodi numerici e il loro utilizzo per l’analisi dei problemi tipici dell’ingegneria delle rocce sia bidimensionali sia tridimensionali.
Sviluppo della capacità di applicare le conoscenze acquisite: Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite a:
- L’analisi della stabilità dei pendii in roccia ed il dimensionamento degli interventi di stabilizzazione;
- L’utilizzo dei modelli numerici bidimensionali e tridimensionali per il calcolo dello stato tensionale indotto dagli scavi a cielo aperto ed in sotterraneo;
Autonomia di giudizio: Le nozioni acquisite, in campo teorico e applicativo, consentiranno allo studente di giudicare autonomamente le problematiche che si presentano e scegliere i metodi e gli strumenti necessari per la soluzione.

Prerequisiti

E' indispensabile che lo studente possieda le conoscenze impartite nei corsi di: Scienza delle costruzioni, geotecnica ed idraulica.

Contenuti

INTRODUZIONE E CONCETTI DI BASE (ore di lezione: 8; ore di esercitazione: 0)
DESCRIZIONE DELLA MASSA ROCCIOSA (ore di lezione: 3; ore di esercitazione: 0)
Modelli di riferimento; Discontinuità; Materiale integro.
DESCRIZIONE DEL MATERIALE INTEGRO (ore di lezione: 6; ore di esercitazione: 0)
Continuità, isotropia; Leggi sforzi – deformazioni; Criteri di resistenza; Comportamento post rottura.
MISURA DEI PARAMETRI DI DEFORMAZIONE E DI RESISTENZA (ore di lezione: 2; ore di esercitazione: 1)
Prove di compressione monoassiale; Prove di compressione triassiale; Prove di trazione brasiliana; Misura delle deformazioni.
DESCRIZIONE DELLE DISCONTINUITA’ (ore di lezione: 4; ore di esercitazione: 4)
Tipologia con rifermento alla genesi; Descrizione geometrica: Giacitura, persistenza, apertura, famiglia, spaziatura; Proiezioni stereografiche. Descrizione meccanica: Leggi sforzi deformazioni, criteri di resistenza, comportamenti post rottura, effetto dell’acqua – tensioni efficaci.
MISURA DEI PARAMETRI GEOMETRICI E MECCANICI IN SITU – RILIEVO GEOMECCANICO (ore di lezione: 3; ore di esercitazione: 3)
Tecnica della campionatura lineare; Misura delle caratteristiche in situ; Trattamento dei dati di giacitura - proiezioni stereografiche – individuazione delle famiglie; Trattamento dei dati di spaziatura, persistenza, apertura.
COSTRUZIONE DEI MODELLI GEOMECCANICI SU BASI STATISTICHE (ore di lezione: 2; ore di esercitazione: 0)
Metodo di Montecarlo; procedura di costruzione del modello.
MATERIALE CONTINUO EQUIVALENTE (ore di lezione: 4; ore di esercitazione: 0)
Costruzione degli indici di qualità con riferimento alla classificazione RMR; Calcolo dei parametri geomeccanici del continuo equivalente; Criterio di Hoek e Brown;
METODI DI PROGETTAZIONE DELLE OPERE IN ROCCIA (ore di lezione: 10; ore di esercitazione: 10)
Concetti introduttivi ; Meccanismi di collasso; Metodi di analisi; Rapporti fra i metodi di analisi e progettazione delle opere in roccia; Metodi empirici: Classificazione geomeccanica di Bieniawski, Classificazione GSI; Metodi osservazionali: Concetti generali, grandezze misurate durante lo scavo di gallerie, criteri di intervento, estensione alle gallerie superficiali ed a altre opere; Metodi razionali: metodo dell’equilibrio limite; Casi di calcolo di stabilità dei blocchi, analisi della stabilità dei pendii in roccia, analisi degli effetti degli scavi sullo stato di tensione. Applicazione dei metodi numerici:Metodi agli elementi finiti, metodi agli elementi distinti, Legami fra la geometria dello scavo e quella del modello: modelli 2D e 3D, costruzione di un modello numerico, stato di tensione iniziale, simulazione dello scavo, stato di tensione indotta, interpretazione dei risultati.

Metodi Didattici

Il corso è articolato in 38 ore di lezione e 22 ore di esercitazione che comprendono alcune visite ai laboratori.

Verifica dell'apprendimento

L'esame comprende una prova scritta e una prova orale. La prova scritta riguarda: l'analisi stereografica delle discontinuità, l'analisi della formazione di blocchi su una superficie libera e l'analisi preliminare della stabilità; riguarda inoltre l'analisi con i metodi dell'equilibrio limite della stabilità dei pendii in roccia e i dimensionamenti delle opere di stabilizzazione; infine riguarda l'analisi dello stato tensionale negli ammassi rocciosi e l'interpretazione delle prove di laboratorio. La prova orale comprende la discussione delle esercitazioni e domande finalizzate alla verifica sia della conoscenza degli aspetti concettuali sia della capacità di risolvere i problemi progettuali.
Nella valutazione dell’esame la determinazione del voto tiene conto di:
1)logica seguita dallo studente nella risoluzione del quesito;
2)adeguatezza e correttezza della soluzione proposta;
3)impiego di un adeguato linguaggio;
Il punteggio della prova di esame è attribuito mediante un voto espresso in trentesimi calcolato come media del voto della prova scritta e della prova orale.

Testi

Alberto Bruschi: Meccanica delle rocce – Dario Flacovio Editore
E. Hoek & E.T. Brown: Underground excavation in rock - Institution of Mining and Metallurgy ;
E. Hoek & J.W. Bray Rock Slope Engineering - Institution of Mining and Metallurgy;
Walter Wittke – Rock Mechanics – Springler Verlag
M. Tanzini: Gallerie; Dario Flacovio Editore

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