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GEOTECNICA ESERCITAZIONE 8.1 PROVA DI TAGLIO DIRETTO PROVA TRIASSIALE

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GEOTECNICA  

 

ESERCITAZIONE  8.1  

PROVA  DI  TAGLIO  DIRETTO  

PROVA  TRIASSIALE  

 

 

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PROVA  DI  TAGLIO  DIRETTO:  ESERCIZIO  1  

Determinare  i  parametri  di  resistenza  al  taglio  di  un  campione  di  terreno  sul  quale  è  stata  eseguita  una  prova  di  taglio  direGo,  i  cui  daI  sono  staI  riportaI  in  figura.  

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PROVA  DI  TAGLIO  DIRETTO:  ESERCIZIO  1-­‐Soluzione  

Prova   σ’n [kPa] τp [kPa] τu [kPa] A   35   31.5   24.5  

B   80   69   53  

C   145   128   98  

Dal  grafico  precedente  si  ricavano  i  valori  di  sforzo  al  taglio  di  picco  ed  ulImo  per  ciascuna  delle  prove.  

Graficamente   per   entrambi   gli   inviluppi   si  ricava:  

c’=0  

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PROVA  DI  TAGLIO  DIRETTO:  ESERCIZIO  1-­‐Soluzione  

Graficamente  per  entrambi  gli  inviluppi  si  è  ricavato:  

c’=0  

AnaliIcamente  si  determina  l’angolo  di  resistenza  al  taglio  di  picco  facendo  la  media  aritmeIca  tra  i  seguenI  valori:  

φ’A=arctg  ((τp-­‐c’)/σ’n)=arctg((31.5-­‐0)/35)=41.99°  

φ’B=arctg  ((τp-­‐c’)/σ’n)=arctg((69-­‐0)/80)=40.78°  

φ’C=arctg  ((τp-­‐c’)/σ’n)=arctg((128-­‐0)/145)=41.44°    

φ’Pmedio=41,40°  

AnaliIcamente  si  determina  l’angolo  di  resistenza  al  taglio  ulIma  facendo  la  media  aritmeIca  tra  i  seguenI  valori:  

φ’A=arctg  ((τu-­‐c’)/σ’n)=arctg((24.5-­‐0)/35)=34.99°  

φ’B=arctg  ((τu-­‐c’)/σ’n)=arctg((53-­‐0)/80)=33.52°  

φ’C=arctg  ((τu-­‐c’)/σ’n)=arctg((98-­‐0)/145)=34.05°    

φ’Umedio=34,19°  

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PROVA  DI  TAGLIO  DIRETTO:  ESERCIZIO  2  In  figura  sono  riportaI  i  risultaI  di  una  prova  di  taglio  direGo.  Determinare  i  parametri  di  resistenza  al  taglio  di  picco  e  residua.  

I  daI  relaIvi  ad  un’ulteriore  prova,  eseguita  a  sforzo  normale  pari  a  50kPa  sono  riportaI  nella  figura  soGo.  Sono  consistenI  con  i  precedenI?  Perché?  

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PROVA  DI  TAGLIO  DIRETTO:  ESERCIZIO  2-­‐Soluzione  

Prova   σ’n [kPa] τp [kPa] τr [kPa] 1   100   44.3   25.1  

2   150   62.9   42.1  

3   200   82.1   49.3  

Dal  primo  grafico  ricavo  i  valori  di  sforzo  al  taglio  di  picco  e  residuo  per  ciascuna  delle  tre  prove.  

Graficamente:  

c’PICCO~10  kPa    c’RESIDUO=0  

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PROVA  DI  TAGLIO  DIRETTO:  ESERCIZIO  2-­‐Soluzione  

AnaliIcamente  si  determina  l’angolo  di  resistenza  al  taglio  di  picco  facendo  la  media  aritmeIca  tra  i  seguenI  valori:  

φ’A=arctg  ((τp-­‐c’)/σ’n)=arctg((44.3-­‐10)/100)=18.93°  

φ’B=arctg  ((τp-­‐c’)/σ’n)=arctg((62.9-­‐10)/150)=19.43°  

φ’C=arctg  ((τp-­‐c’)/σ’n)=arctg((82.1-­‐10)/200)=19.39°  

φ’Pmedio=19.39°  

Inviluppo  a  roLura  di  picco:          τp=  10  +  σ’n· tg  19.39°  

AnaliIcamente  si  determina  l’angolo  di  resistenza  al  taglio  residua  facendo  la  media  aritmeIca  tra  i  seguenI  valori:  

φ’A=arctg  ((τr-­‐c’)/σ’n)=arctg((25.1-­‐0)/100)=14.90°  

φ’B=arctg  ((τr-­‐c’)/σ’n)=arctg((42.1-­‐0)/150)=15.68°  

φ’C=arctg  ((τr-­‐c’)/σ’n)=arctg((49.3-­‐0)/200)=13.85°  

φ’Rmedio=14,81°  

Inviluppo  a  roLura  residuo:          τR=    σ’n· tg  14.81°  

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PROVA  DI  TAGLIO  DIRETTO:  ESERCIZIO  2-­‐Soluzione  

Inviluppo  a  roLura  di  picco:          τp=  10  +  σ’n· tg  19.39°  

Inviluppo  a  roLura  residuo:          τR=    σ’n· tg  14.81°  

Dal  grafico  si  ricavano  i  seguenI  daI  relaIvi  alla  quarta  prova.        

Prova   σ’n [kPa] τp [kPa] τr [kPa]

4   50   28.3   7.5  

Dalle  equazioni  degli  inviluppi  a  roGura  si  ricavano  invece  i  seguenI  daI:        

τp=  10  +  50· tg  19.39°=    27.6  kPa                    

28.3kPa~27.6kPa            OK  

τR=    50 · tg  14.81°=    13.22  kPa                            

 7.5kPa≠13.22kPa          NO                              

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PROVA  TRIASSIALE  TxCD:  ESERCIZIO  3  

Variazione  di  volume  

Variazione  di  lunghezza  

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PROVA  TRIASSIALE  TxCD:  ESERCIZIO  3-­‐Soluzione  

Si  assume  A  =costante=  Ao  =  0,001134  m2  per  tuGo  il  corso  della  prova.  

Fa q=Fa/Ao σ3=σc σ1=σ3+q uo σ '3=σ3-­‐uo σ '1=σ1-­‐uo p=(σ1+2·σ3)/3 p'=(σ '1+2·σ '3)/3[N] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]0 0,00 300,00 200,00 300,00 200,00

115 101,45 401,45 301,45 333,82 233,82

235 207,32 507,32 407,32 369,11 269,11

325 286,71 586,71 486,71 395,57 295,57

394 347,58 647,58 547,58 415,86 315,86

458 404,04 704,04 604,04 434,68 334,68

100 200300

ESP  =  “EffecYve  Stress  Path”                                                                          Percorso  degli  sforzi  efficaci  

TSP   =   “Total   Stress   Path”                                                                          Percorso  degli  sforzi  totali  

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PROVA  TRIASSIALE  TxCD:  ESERCIZIO  3-­‐Soluzione  

q=Fa/Ao p'=(σ '1+2·σ '3)/3 q/p' ΔL ΔV εa=ΔL/Lo εv=ΔV/Vo[kPa] [kPa] [-­‐] [mm] [cm3] [%] [%]0,00 200,00 0,00 0 0 0,00 0,00101,45 233,82 0,43 -­‐1,95 -­‐0,88 2,57 1,02207,32 269,11 0,77 -­‐5,85 -­‐3,72 7,70 4,32286,71 295,57 0,97 -­‐11,7 -­‐7,07 15,39 8,21347,58 315,86 1,10 -­‐19,11 -­‐8,40 25,14 9,75404,04 334,68 1,21 -­‐27,3 -­‐8,40 35,92 9,75

Convenzione:  posiIva  la  diminuzione  di  volume  del  provino.  

Comportamento  CONTRAENTE  (o  incrudente).  

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PROVA  TRIASSIALE  TxCD:  ESERCIZIO  3-­‐Soluzione  

p'=(σ '1+2·σ '3)/3 εa=ΔL/Lo ΔV v=V/Vs=(Vo+ΔV)/Vs e=v-­‐1[kPa] [%] [cm3] [-­‐] [-­‐]200,00 0,00 0 2,19 1,19233,82 2,57 -­‐0,88 2,17 1,17269,11 7,70 -­‐3,72 2,10 1,10295,57 15,39 -­‐7,07 2,01 1,01315,86 25,14 -­‐8,40 1,98 0,98334,68 35,92 -­‐8,40 1,98 0,98

È   noto   il   volume   specifico   iniziale   vo=2,19   dato   dal  rapporto   tra   il   volume   iniziale   del   provino  (Vo=86,15cm3)   e   il   volume   della   sola   parte   solida   Vs,  che  rimane  costante  durante  tuGo  il  corso  della  prova.  

vo  =  Vo/Vs  =  2,19  

Da  questa  relazione  ricaviamo  il  volume  Vs:  

Vs  =  Vo/vo  =  86,15/2,19  =  39,34  cm3  

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PROVA  TRIASSIALE  TxCU:  ESERCIZIO  4  

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PROVA  TRIASSIALE  TxCU:  ESERCIZIO  4-­‐Soluzione  

σ3=σc qf=σ1-­‐σ3 σ1f=σ3+q uf σ '1f=σ1f-­‐uf σ '3f=σ3f-­‐uf[kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

1 200 120 320 110 210 902 400 240 640 220 420 1803 600 350 950 320 630 280

ProvaSi   ipoIzza   una   back   pressure   nulla   e  dunque  uf  rappresenta  il  valore  della  sola  sovrapressione   intersIziale   che   si   crea  nella  fase  di  taglio  non  drenata  (TxCU).  

Ip:  uo=BP=0  

qf=σ1f-­‐σ3f pf=(σ1f+2·σ3f)/3 p'f=(σ '1f+2·σ '3f)/3[kPa] [kPa] [kPa]

1 120 240 1302 240 480 2603 350 716,7 396,7

Mm 0,91

ProvaM=qf/p'f

[-­‐]0,920,920,88

Dal   valore   di   M   medio   si   determina   l’angolo   di  resistenza  al  taglio:  

°=+

= 27.236

3'MMarcsenφ

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PROVA  TRIASSIALE  TxCU:  ESERCIZIO  4-­‐Soluzione  

UIlizzando  la  seguente  relazione  si  ricava  il  valore  di  c’  per  ciascuna  delle  tre  prove.  

'cos1'

22'

''

φφ

σσ⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅

+−= sen

qc rfaff

σ’  

τ φ’  

Cu3  Cu2  Cu1  

Per  ciascuna  prova  TxCU  viene  ricavato  anche  il  parametro  di  resistenza  al  taglio  non  drenato  Cu:  

 Cu1=qf1/2=60kPa  

 Cu2=qf2/2=120kPa  

 Cu3=qf3/2=175kPa  

C’1=0,81kPa        C’2=1,61kPa        C’3=  -­‐5,18kPa    

 C’ ~ 0  kPa  

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PROVA  TRIASSIALE  TxCU:  ESERCIZIO  4-­‐Soluzione  

Si  ipoIzza  una  back  pressure  nulla  e  dunque  uf  rappresenta  il  valore  della  sola  sovrapressione  intersIziale  che  si  crea  nella  fase  di  taglio  non  drenata  (TxCU).  

   

Inoltre  si   ipoIzza  che   il  campione  sia  saturo  e  dunque   il  coefficiente  di  Skempton  B  sia  pari  all’unità:  B=1.  Dunque  D=A,  essendo      D=A·∙B  (nulle  le  variazioni  di  pressione  di  cella  durante  la  fase  deviatorica).    

Δσ=qf=σ1-­‐σ3 uf D=uf/Δσ

[kPa] [kPa] [-­‐]120 110 0,92240 220 0,92350 320 0,91

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PROVA  TRIASSIALE  TxUU:  ESERCIZIO  5  

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PROVA  TRIASSIALE  TxUU:  ESERCIZIO  5-­‐Soluzione  

Non   essendo   state   misurate   le  sovrapressioni   intersIziali   si  considerano  l’analisi  solo  in  termini  di  tensioni  totali.    

σ3 qf=σ1-­‐σ3 σ1f pf=(σ1f+2·σ3f)/3

[kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

1 150 181 331 210,3

2 300 180 480 360

3 600 183 783 661

Cumedio 90,7

90,5

90

91,5

ProvaCu=qf/2

[kPa]

σ’  

τ

Φu=0  Cu  

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PROVA  TRIASSIALE  TxCD:  ESERCIZIO  6  

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PROVA  TRIASSIALE  TxCD:  ESERCIZIO  6-­‐Soluzione  

Si  assume  A  =  Ao    per  tuGo  il  corso  della  prova.  

σ3=σc ΔH εa=ΔL/Lo ΔV εv=ΔV/Vo ΔQ ΔQ q=ΔQ/Ao[kPa] [mm] [%] [cm3] [%] [kg] [kN] [kPa]

0 0,00 0,00 0,00 0 0,00 0,00

0,23 0,15 -­‐0,30 0,05 31 0,30 77,50

0,43 0,28 -­‐0,70 0,12 79,6 0,78 199,01

0,66 0,43 -­‐1,00 0,16 113,4 1,11 283,51

0,89 0,57 -­‐1,00 0,16 148,6 1,46 371,52

2,34 1,51 -­‐0,20 0,03 270,6 2,65 676,53

3,86 2,49 3,20 -­‐0,53 320,2 3,14 800,54

6,2 4,00 9,80 -­‐1,61 340,2 3,34 850,54

8,81 5,68 17,30 -­‐2,84 336,3 3,30 840,79

12,8 8,26 25,90 -­‐4,26 301 2,95 752,54

16,79 10,83 30,80 -­‐5,06 282,6 2,77 706,53

22,02 14,21 34,90 -­‐5,74 277,6 2,72 694,03

25,9 16,71 37,00 -­‐6,08 273,5 2,68 683,78

206

Vs=  Ps/γs= 420,19 [cm3]

Vf=Vo+ΔVf= 645,19 [cm3]

eo=(Vo-­‐Vs)/Vs= 0,447 [-­‐]

ef=(Vf-­‐Vs)/Vs= 0,5354799 [-­‐]

Lo   15,50 [cm]

Ao   0,00392 [m2]

Vo   608,19 [cm3]

Ps   1113,5 [g]

γs   2,65 [g/cm3]

DaY:  

Calcolo  indice  dei  vuoI  

iniziale  e  finale  

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PROVA  TRIASSIALE  TxCD:  ESERCIZIO  6-­‐Soluzione  

Tipico   comportamento   DILATANTE ,  caraGerizzato  da  un’iniziale  diminuzione  di  volume   cui   segue   un   incremento  volumetrico.  

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  7  

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  7-­‐Soluzione  

NB:  Il  valore  di  uf  nelle  prove  TxCD  rappresenta  il  valore  di  back  pressure  inizialmente  imposta  al  provino,  infai,  se  la  fase  di  taglio  viene  condoGa  in  modo  drenato  non  si  creano  sovrapressioni  intersIziali.    

Il   valore   di   uf   nelle   prove   TxCU   rappresenta,   invece,   la   somma   della   back   pressure   e   della   sovrapressione  intersIziale  che  si  è  accumulata  nella  fase  di  taglio  non  drenata.  

σ3=σc qf=σ1-­‐σ3 σ1f=σ3+qf uf σ '1f=σ1f-­‐uf σ '3f=σ3f-­‐uf pf=(σ1f+2·σ3f)/3 p'f=(σ '1f+2·σ '3f)/3[kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

1 TxCD 400 161 561 300 261 100 453,67 153,67

2 TxUU 300 98 398 -­‐ -­‐ -­‐ 332,67 -­‐

3 TxCU 400 213 613 250 363 150 471,00 221,00

4 TxCU 500 320 820 -­‐ -­‐ -­‐ 606,67 -­‐

5 TxCD 500 265 765 300 465 200 588,33 288,33

Mm 0,98

-­‐

0,92

Cu=qf/2[kPa]-­‐

49

106,5

160

-­‐

ProvaM=qf/p'f

[-­‐]

1,05

-­‐

0,96

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  7-­‐Soluzione  

σ3=σc qf=σ1-­‐σ3 σ1f=σ3+qf uf σ '1f=σ1f-­‐uf σ '3f=σ3f-­‐uf pf=(σ1f+2·σ3f)/3 p'f=(σ '1f+2·σ '3f)/3[kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

1 TxCD 400 161 561 300 261 100 453,67 153,67

2 TxUU 300 98 398 -­‐ -­‐ -­‐ 332,67 -­‐

3 TxCU 400 213 613 250 363 150 471,00 221,00

4 TxCU 500 320 820 -­‐ -­‐ -­‐ 606,67 -­‐

5 TxCD 500 265 765 300 465 200 588,33 288,33

Mm 0,98

-­‐

0,92

Cu=qf/2[kPa]-­‐

49

106,5

160

-­‐

ProvaM=qf/p'f

[-­‐]

1,05

-­‐

0,96

Dal  valore  di  M  medio  si  determina  l’angolo  di  resistenza  al  taglio:  

°=+

= 84.246

3'MMarcsenφ

UIlizzando  la  seguente  relazione  si  ricava  il  valore  di  c’  per  ciascuna  delle    prove  le  cui  tensioni  a  roGura  sono  esprimibili  in  termini  di  tensioni  efficaci.  

'cos1'

22'

''

φφ

σσ⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅

+−= sen

qc rfaff C’1=5,15kPa        C’2=  -­‐1,38kPa        C’3=  -­‐7,91kPa  

               C’ ~ 0  kPa  

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  8  

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  8-­‐Soluzione  

1)  Determinare  Δσ1f  che  portano  a  roGura  i  provini.    

131 σσσ Δ=Δ−Δ=Δq

332' 131 σσσ Δ

=Δ⋅+Δ

=Δp

33/

'/1

1 =Δ

Δ=ΔΔ

σσpq Il   rapporto   tra   Δq   e   Δp’   corrisponde   al   coefficiente  

angolare  del  percorso  di  carico  efficace  ESP  nel  piano  p’-­‐q.  

Nelle  prove  standard    durante  la  fase  di  taglio  la  tensione  di  cella  rimane  costante  (Δσ3=0),  mentre  varia  la  tensione  assiale  (Δσ1≠0,  Δσ1>0)  fino  alla  roGura.      

NB:   Equazione   della   reGa   di   coefficiente   angolare   noto  m  passante  per  il  punto  P  di  coordinate  (xP;  yP):    

  )( PP xxmyy −⋅=−)''(30 3σ−⋅=− pq '3'3 3 pq ⋅+⋅−= σ

Ø Il  percorso  di  carico  efficace  ESP  ha  equazione:  

Ø L’equazione  dell’inviluppo  a  roGura  nel  piano  p’-­‐q  è  pari  a:  

2,1'/ == ff pqM

Ø I  valori  di  p’f  e  qf  sono  determinabili  come  coordinate  dei  punI  di  intersezione  fra  due  reGe  di  equazioni  note:  

⎪⎩

⎪⎨⎧

⋅+⋅−=

⋅=

'3'3

'2,1

3 pqpq ff

σ ⎪⎩

⎪⎨⎧

⋅=

⋅=

3'8,1/3'

'2,1

σf

ff

ppq

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  8-­‐Soluzione  

1)  Determinare  Δσ1f  che  portano  a  roGura  i  provini.    

σ '3=σ 'c qf=Δσ1f σ '1f=σ '3f+qf p'f=(σ '1f+2·σ '3)/3[kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

1 69 138 207 115

2 207 414 621 345

3 690 1380 2070 1150

Prove

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  8-­‐Soluzione  

2)  Dal  valore  di  M  si  determina  l’angolo  di  resistenza  al  taglio:  

°=+

= 306

3'MMarcsenφ

σ’  

τ φ’  

UIlizzando   la   seguente   relazione   si   ricava   il   valore   di   c’   per   ciascuna   delle     prove   le   cui   tensioni   a   roGura   sono   esprimibili   in  termini  di  tensioni  efficaci.  

'cos1'

22'

''

φφ

σσ⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅

+−= sen

qc rfaff

     C’ ~ 0  kPa  

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  8-­‐Soluzione  

3)  Nell’ipotesi  di  roGura  del  terzo  provino  per  diminuzione  della  sola  tensione  di  cella  determinare  p’f  e  qf.  

ROTTURA  DI  COMPRESSIONE  PER  SCARICO  

331 σσσ Δ−=Δ−Δ=Δq

331

32

32' σ

σσΔ+=

Δ⋅+Δ=Δp

kPapq ff 460'2,1 =⋅=

kPap f 3,383'4,53' 3 == σ

Durante   la   fase   di   taglio   la   tensione   assiale   rimane   costante  (Δσ1=0),  mentre  diminuisce   la  tensione  di  cella  (Δσ3≠0,  Δσ3<0)  fino  alla  roGura.      

)''(2/30 3σ−⋅−=− pq )''(23

3σ−⋅−= pq

Ø Il  percorso  di  carico  efficace  ESP  ha  equazione:  

Ø L’equazione  dell’inviluppo  a  roGura  nel  piano  p’-­‐q  è  pari  a:  

2,1'/ == ff pqM

Ø I  valori  di  p’f  e  qf  sono  determinabili  come  coordinate  dei  punI  di  intersezione  fra  due  reGe  di  equazioni  note:  

⎪⎩

⎪⎨⎧

−⋅−=

⋅=

)''(2/3

'2,1

3σpqpq ff

⎪⎩

⎪⎨

23'/ −=ΔΔ pq

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  8-­‐Soluzione  

4)  Determinare  p’f  e  qf  di  un  quarto  provino  consolidato  con  una  tensione  di  cella  di  414kPa  e  portato  a  roGura  a  p’  costante.  

⎪⎩

⎪⎨⎧

==

⋅=

kPappq ff

414''

'2,1

3σ ⎪⎩

⎪⎨⎧

==

=⋅=

kPapkPapq ff

414''

8,496'2,1

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  9  

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  9-­‐Soluzione  

σ1f=σaf σ3f=σrf uf σ '1f=σ1f-­‐uf σ '3f=σ3f-­‐uf qf=σ1-­‐σ3 pf=(σ1f+2·σ3f)/3 p'f=(σ '1f+2·σ '3f)/3[kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

1 TxCD 477 300 200 277 100 177 359 159

2 TxCU 390 300 250 140 50 90 330 80

3 TxCD 1030 500 200 830 300 530 676,67 476,67

4 TxUU 280 200 -­‐ -­‐ -­‐ 80 226,67 -­‐

Mm 1,12

1,11 -­‐

1,13 45

1,11 -­‐

-­‐ 40

ProvaM=qf/p'f Cu=qf/2

[-­‐] [kPa]

Dal  valore  di  M  medio  si  determina  l’angolo  di  resistenza  al  taglio:  

°=+

= 7,276

3'MMarcsenφ

UIlizzando  la  seguente  relazione  si  ricava  il  valore  di  c’  per  ciascuna  delle    prove  le  cui  tensioni  a  roGura  sono  esprimibili  in  termini  di  tensioni  efficaci.  

'cos1'

22'

''

φφ

σσ⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅

+−= sen

qc rfaff

C ’ 1 = 0 , 9 9 k P a        C ’ 2 = 0 , 9 5 k P a        C’3=  2,67kPa  

C ’ ~ 0  kPa  

a)  Determinare  parametri  di  resistenza  al  taglio  che  possono  essere  ricavaI  dai  daI.    

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  9-­‐Soluzione  

c)  Determinare  il  valore  di  uf  che  si  sarebbe  misurata  a  roGura  nella  prova  TxUU.    

b)  Dire  che  Ipo  di  terreno  è  stato  soGoposto  a  prova.    

Il  terreno  soGoposto  a  prova  ha  caraGerisIche  che  potrebbero  essere  Ipiche  di  una  SABBIA  LIMOSA.  

Infai,  allo  stato  criIco  il  terreno  ha  un  valore  di  c’  circa  nullo  ed  un  angolo  di  resistenza  al  taglio  di  27,7°  

12,1'/ == ff pqM

kPakPaMqp ff 73,7212,1/80/' === kPappu fff 94,153' =−=

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  10  

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  10-­‐Soluzione  

a)  Diagrammare  i  percorsi  TSP  e  ESP  seguiI  nel  corso  della  prova  nel  piano  p’,p,q.    

σc B.P. σ 'c q p=(σc+2·σc)/3 p'=(σ 'c+2·σ 'c)/3[kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

300Fine  fase  isotropa 200 0 500 200500

Fase

Taglio  drenato  a  B.P.  costante  con:  

32' Cap σσ Δ⋅+Δ

kPapq ff 240'2,1 =⋅=

03

)2/1(2' =Δ⋅−⋅+Δ

=Δ aap σσ

aC σσ Δ−=Δ21

b)  Conoscendo  l’angolo  di  resistenza  al  taglio  posso  determinare  M  dalla  seguente  relazione:  

2,1'3'6=

⋅=

φφ

sensenM

Sapendo   che   qf/p’f=M   è   possibile   determinare   il   valore   del  deviatore  a  roGura:  

ESP  a  p’  costante  

 

TSP  a  p  costante  

Caq σσ Δ−Δ=Δ

COSTANTEp ='

kPap C 200'' ==σ

Il  percorso  di  carico  efficace  ESP  ha  equazione:  

aaaq σσσ Δ=Δ+Δ=Δ 2/32/1

kPap Cf 200'' ==σ

0>Δq

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  11  

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PROVE  TRIASSIALI  TxCU:  ESERCIZIO  11-­‐Soluzione  

σ3f=σc qf=σ1f-­‐σ3f uf σ1f=σc+qf σ '1f=σ1f-­‐uf σ '3f=σ3f-­‐uf pf=(σ1f+2·σ3f)/3 p'f=(σ '1f+2·σ '3f)/3[kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

1 200 150 95 350 255 105 250 155

2 400 290 200 690 490 200 496,67 296,67

3 600 450 265 1050 785 335 750 485

Mm 0,96

0,93 225

Cu=qf/2[-­‐] [kPa]

0,97 75

0,98 145

M=qf/p'f

Si   ipoIzza  una  back  pressure  nulla  e  dunque  uf   rappresenta   i l   valore   del la   sola  sovrapressione   intersIziale   che   si   crea   nella  fase  di  taglio  non  drenata  (TxCU).    

qf=σ1-­‐σ3 uf D=uf/qf

[kPa] [kPa] [-­‐]

150 95 0,63

290 200 0,69

450 265 0,59

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PROVE  TRIASSIALI  TxCU:  ESERCIZIO  11-­‐Soluzione  

Dal   valore   di   M   medio   si   determina   l’angolo   di   resistenza   al  taglio:  

°=+

= 44.246

3'MMarcsenφ

Si  ricava  il  valore  di  c’:  C’1=-­‐7,35kPa        C’2=0,58kPa        C’3=  2,49kPa  

C ’ ~ 0  kPa  

σ’  

τ

φ’  

σ3f=σc qf=σ1f-­‐σ3f uf σ1f=σc+qf σ '1f=σ1f-­‐uf σ '3f=σ3f-­‐uf pf=(σ1f+2·σ3f)/3 p'f=(σ '1f+2·σ '3f)/3[kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

1 200 150 95 350 255 105 250 155

2 400 290 200 690 490 200 496,67 296,67

3 600 450 265 1050 785 335 750 485

Mm 0,96

0,93 225

Cu=qf/2[-­‐] [kPa]

0,97 75

0,98 145

M=qf/p'f

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  12  

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  12-­‐Soluzione  

Dal   valore   di   M   medio   si   determina   l’angolo   di   resistenza   al  taglio:  

°=+

= 276

3'MMarcsenφ

Si  ricava  il  valore  di  c’:   C’1= -­‐0 ,09kPa        C’2  =  0,06kPa          

C ’ ~ 0  kPa  

σ3=σc qf=σ1f-­‐σ3f uo uf σ1f=σc+qf σ '1f=σ1f-­‐uf σ '3o=σ3-­‐uo σ '3f=σ3-­‐uf pf=(σ1f+2·σ3f)/3 p'f=(σ '1f+2·σ '3f)/3[kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

1)  TxCD 200 166 100 100 366 266 100 100 255,3 155,3

2)  TxCU 200 90 100 146 290 144 100 54 230 84,0

3)  TxUU 400 120 -­‐ -­‐ 520 -­‐ -­‐ -­‐ 440 -­‐

Mm 1,07

Prove

1,07 45

-­‐ 60

M=qf/p'f Cu=qf/2[-­‐] [kPa]

1,07 -­‐

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PROVE  TRIASSIALI:  ESERCIZIO  12-­‐Soluzione  

σ3=σc qf=σ1f-­‐σ3f uo uf σ1f=σc+qf σ '1f=σ1f-­‐uf σ '3o=σ3-­‐uo σ '3f=σ3-­‐uf pf=(σ1f+2·σ3f)/3 p'f=(σ '1f+2·σ '3f)/3[kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

1)  TxCD 200 166 100 100 366 266 100 100 255,3 155,3

2)  TxCU 200 90 100 146 290 144 100 54 230 84,0

3)  TxUU 400 120 -­‐ -­‐ 520 -­‐ -­‐ -­‐ 440 -­‐

Mm 1,07

Prove

1,07 45

-­‐ 60

M=qf/p'f Cu=qf/2[-­‐] [kPa]

1,07 -­‐

Determinare  il  valore  di  uf  che  si  sarebbe  misurata  a  roGura  nella  prova  TxUU.    

07,1'/ == ff pqM kPakPaMqp ff 15,11207,1/120/' === kPappu fff 85,327' =−=