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Giornata di presentazione del programma RELUIS Giornata di presentazione del programma RELUIS

Napoli Napoli 15 novembre 2005 15 novembre 2005

LINEA DI RICERCA 6 LINEA DI RICERCA 6

METODI INNOVATIVI PER METODI INNOVATIVI PER

IL PROGETTO DI OPERE GEOTECNICHE E IL PROGETTO DI OPERE GEOTECNICHE E

LA VALUTAZIONE DELLA STABILIT LA VALUTAZIONE DELLA STABILITÀ À DEI PENDII DEI PENDII

Alberto Burghignoli

Universit Università à degli Studi di Roma degli Studi di Roma “ “ La Sapienza La Sapienza” ”

Linea di ricerca 6 Linea di ricerca 6: : METODI INNOVATIVI PER IL PROGETTO DI OPERE GEOTECNICHE E LA METODI INNOVATIVI PER IL PROGETTO DI OPERE GEOTECNICHE E LA VALUTAZIONE DELLA STABILITA VALUTAZIONE DELLA STABILITA’ ’ DEI PENDII DEI PENDII

Coordinamento

Pendii

Coordinamento della linea di ricerca 6

Il Coordinamento della linea di ricerca è affidato all’Associazione Geotecnica Italiana che allo scopo ha costituito un Comitato di

Indirizzo e Controllo costituito da:

Alberto Burghignoli – Università di Roma “La Sapienza”

Michele Jamiolkowski – Politecnico di Torino

Giuseppe Ricceri – Università di Padova

Carlo Viggiani – Università di Napoli Federico II

Fondazioni su pali

Scavi e gallerie urbane

Gallerie profonde

Gruppi di ricerca italiani attivi nel settore

Università della Basilicata (Caputo)

Università della Calabria (Dente, Silvestri, Conte, ecc.)

Università di Catania (Maugeri, Motta, Cascone, ecc.)

Università di Firenze (Crespellani, Vannucchi, Madiai,

ecc.)

Università di Napoli Federico II (Vinale, Mancuso, D’Onofrio,

Santucci de Magistris, Pagano, ecc.)

Università di Padova (Carrubba, ecc.)

Università di Roma “La Sapienza” (Burghignoli, D’Elia, Lanzo, Rampello,

Callisto, ecc.)

Università del Sannio (Simonelli, Sica, ecc.)

Politecnico di Torino (Jamiolkowski, Lancellotta, Lo Presti,

ecc.)

Università di Trento (Bosco)

Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde


Costituzione gruppo luglio 2003

Inizio lavori – settembre 2003

Versione provvisoria marzo 2005

Inchiesta pubblica (in corso)

Versione definitiva (estate 2006)

Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

Linee guida AGI


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

Linee guida “Aspetti geotecnici della progettazione in zona sismica”

Universit Università à del Sannio del Sannio Simonelli Simonelli Armando L. Armando L. Universit Università à della Calabria della Calabria Silvestri Silvestri Francesco Francesco Universit Università à del del Sannio Sannio Sica Sica Stefania Stefania Universit Università à di Napoli Federico II di Napoli Federico II Santucci de Magistris Santucci de Magistris Filippo Filippo

Universit Università à di Messina di Messina Rampello Rampello Sebastiano Sebastiano Universit Università à di Napoli di Napoli Pagano Pagano Luca Luca Universit Università à di Catania di Catania Maugeri Maugeri Michele Michele Universit Università à di Firenze di Firenze Madiai Madiai Claudia Claudia Universit Università à di Roma "La Sapienza" di Roma "La Sapienza" Lanzo Lanzo Giuseppe Giuseppe Universit Università à della Calabria della Calabria Dente Dente Giovanni Giovanni Universit Università à di Firenze di Firenze Crespellani Crespellani Teresa Teresa

Universit Università à di Padova di Padova Carrubba Carrubba Paolo Paolo

Universit Università à della Basilicata della Basilicata Caputo Caputo Vincenzo Vincenzo Universit Università à di Roma "La Sapienza" di Roma "La Sapienza" Callisto Callisto Luigi Luigi Universit Università à di Napoli "Parthenope" di Napoli "Parthenope" Aversa Aversa Stefano Stefano


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

Linee guida “Aspetti geotecnici della progettazione in zona sismica”

Parte I – Considerazioni generali 1. Oggetto e scopo delle linee guida 2. Comportamento meccanico dei terreni sotto azioni sismiche 3. Principi di progettazione e metodologie di analisi 4. Moti sismici di riferimento Parte II Analisi geotecnica del sito 5. Pericolosità ed effetti del sito 6. Risposta sismica locale 7. Liquefazione 8. Stabilità di pendii e dei fronti di scavo Parte III – Opere geotecniche 9. Fondazioni 10. Fondazioni superficiali 11. Fondazioni su pali 12. Opere di sostegno a gravità 13. Opere di sostegno flessibili 14. Opere in terra rinforzata 15. Costruzioni in sotterraneo e scavi a cielo aperto 16. Costruzioni in terra Appendici


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

Linea di ricerca 6

METODI INNOVATIVI PER IL PROGETTO DI OPERE GEOTECNICHE E METODI INNOVATIVI PER IL PROGETTO DI OPERE GEOTECNICHE E LA VALUTAZIONE DELLA STABILITA LA VALUTAZIONE DELLA STABILITA’ ’ DEI PENDII DEI PENDII

• Tematiche per alcuni aspetti poco approfondite in letteratura;

• Argomenti di interesse applicativo;

• Necessità di procedure semplificate d’analisi, adeguate ad un approccio prestazionale alla progettazione;

• Attività di ricerca in continuità con le Linee guida.


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

La linea di ricerca è suddivisa in 4 progetti:

• STABILITA’ DEI PENDII (Sebastiano Rampello)

• FONDAZIONI PROFONDE (Armando Simonelli)

• SCAVI PROFONDI IN AMBIENTE URBANO E GALLERIE METROPOLITANE (Stefano Aversa)

• COSTRUZIONI IN SOTTERRANEO – GALLERIE E CAVERNE IN ROCCIA (Giovanni Barla)


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde


Analisi dinam

ica A

nalisi dinamica

semplificata

semplificata

Analisi dinam

ica A

nalisi dinamica

avanzata avanzata

Sperimentazione

Sperimentazione

laboratorio laboratorio Unit Unità à di Ricerca di Ricerca

ü ü n n Universit Università à di Messina di Messina

ü ü ü ü n n Universit Università à di Roma La Sapienza di Roma La Sapienza

ü ü ü ü n n Universit Università à di Napoli Federico II di Napoli Federico II

ü ü n n Universit Università à di Firenze di Firenze

ü ü n n Universit Università à della Calabria della Calabria

ü ü n n Universit Università à di Catania di Catania

ü ü n n Politecnico di Bari Politecnico di Bari

STABILITÀ DEI PENDII (Sebastiano Rampello)

Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

• Effetti di un terremoto su pendii e scavi: vulnerabilità

• Complessità dello studio –input sismico –effetti di amplificazione locale –decadimento dei parametri di resistenza –accumulo di pressioni interstiziali –effetti topografici

Procedure rigorose e di pratico utilizzo ? Metodi semplificati: affidabili ?

• Approccio metodologico –osservazioni sperimentali (modellazione in centrifuga e caso reale) –analisi numeriche avanzate

–metodi semplificati

Obiettivo: definizione di metodologie di analisi affidabili e di pratico utilizzo

STABILITÀ DEI PENDII

Oggetto e finalità della ricerca :

Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

• Modellazione fisica in centrifuga

• Analisi di un caso reale

• Analisi dinamiche avanzate

• Metodi semplificati

• Analisi di un caso reale – Definizione modello di sottosuolo da dati disponibili – Definizione input sismico – Analisi a ritroso e confronto con misure

• Analisi dinamiche avanzate – Modellazione prove in centrifuga – Calibrazione modello sui dati sperimentali – Analisi parametriche

• Metodi semplificati – Metodi pseudostatici – Metodi degli spostamenti


Metodologia:

Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde


Risultati attesi:

• Analisi pseudostatiche definizione di un valore k eq (congruenza con i risultati della modellazione fisica e delle modellazioni numeriche avanzate)

• Analisi agli spostamenti Calibrazione su risultati di analisi dinamiche avanzate e misure sperimentali per una valutazione appropriata di: – fenomeni di amplificazione (deamplificazione) locale – decadimento dei parametri di resistenza – accumulo di pressioni interstiziali

Prodotti attesi

Definizione di procedure semplificate per una valutazione attendibile delle condizioni di stabilità dei pendii in condizioni sismiche

Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

FONDAZIONI PROFONDE (Armando Simonelli)

Il progetto di ricerca si avvale di ricercatori provenienti dalle seguenti università:

• Università del Sannio

• Università della Basilicata

• Università della Calabria

• Università di Catania

• Seconda Università di Napoli


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

FONDAZIONI PROFONDE

FINALITÀ DEL PROGETTO

• L’obiettivo del progetto è lo studio dell’interazione cinematica

paloterreno sotto l’azione dei carichi sismici, l’individuazione

delle situazioni nelle quali tale fenomeno sia da considerarsi

significativo e la definizione di metodi di analisi ai fini

progettuali.


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

FONDAZIONI PROFONDE

Attività di ricerca

• Inquadramento globale delle attuali conoscenze in tema di interazione cinematica

• Definizione di criteri oggettivi per l’individuazione dei casi nei quali è necessario portare in conto l’interazione cinematica

• Messa a punto di procedure di calcolo delle sollecitazioni derivanti dall’interazione cinematica, con diverso grado di complessità

• Valutazione della fattibilità di una sperimentazione su modelli fisici atta a convalidare i risultati acquisiti (tavola vibrante, centrifuga)


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

FONDAZIONI PROFONDE

Prodotti attesi

• Rapporto sull’attività di ciascuna unità di ricerca e sui risultati ottenuti

• Pubblicazione integrale dei casi studiati, che siano risultati significativi al fine della individuazione delle fasce di comportamento tipico

• Elementi per il miglioramento dell’analisi a fini progettuali di fondazioni profonde in zona sismica


Coordinamento

Pendii


Gallerie profonde

FONDAZIONI PROFONDE

Collaborazioni nazionali ed internazionali

Ismes – Bergamo: Prove in centrifuga

Enea – Roma: Prove su tavola vibrante

University of Bristol: Prove su tavola vibrante

Fondazioni su pali


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

SCAVI PROFONDI A CIELO APERTO IN AMBIENTE URBANO E GALLERIE METROPOLITANE (Stefano Aversa)

Il progetto di ricerca si avvale di ricercatori provenienti dalle seguenti università:

• Università della Calabria

• Università di Napoli Federico II

• Unità di Napoli Parthenope

• Università di Padova

• Università di Perugia

• Università di Roma La Sapienza

• Università di Roma Torvergata


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde

SCAVI PROFONDI A CIELO APERTO IN AMBIENTE URBANO E GALLERIE METROPOLITANE

Tipologie di opere e di sottosuolo

Il progetto di ricerca si interessa di

• Paratie libere • Paratie ancorate o puntonate • Scavi a cielo aperto • Gallerie realizzate in terreni con particolare riferimento all’ambito urbano


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde


Obiettivo

Definizione di procedure di diversa complessità per l’analisi del comportamento delle opere di interesse sotto azioni sismiche

Si distingueranno procedure basate su:

• Analisi pseudostatiche

• Analisi dinamiche semplificate

• Analisi dinamiche complete


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde


Attività di ricerca

• Definizione di comportamenti di riferimento tramite:

ØModellazione fisica (in centrifuga e/o su tavola vibrante)

Ø Modellazione numerica di riferimento

• Calibrazione delle seguenti procedure:

ØAnalisi dinamiche complete

ØAnalisi dinamiche semplificate

ØAnalisi pseudostatiche


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde


Collaborazioni nazionali ed internazionali

Ismes – Bergamo: Prove in centrifuga

Enea – Roma: Prove su tavola vibrante

Cambridge University: Prove in centrifuga


Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde


COSTRUZIONI IN SOTTERRANEO COSTRUZIONI IN SOTTERRANEO GALLERIE E CAVERNE IN ROCCIA GALLERIE E CAVERNE IN ROCCIA ( (Giovanni Giovanni Barla Barla) )

PRINCIPALI OBIETTIVI

• Individuazione delle modalità di analisi progettuale da adottare per le opere in sotterraneo soggette ad un evento sismico

• Studio delle tipologie di intervento e ripristino strutturale più adeguate in relazione ai più ricorrenti fenomeni di instabilità osservati in eventi sismici documentati

• Sviluppo di sistemi di monitoraggio atti a ridurre la vulnerabilità delle infrastrutture in sotterraneo

Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde


GRUPPO DI LAVORO

• Politecnico di Torino Responsabile: G.Barla

• Politecnico di Milano Responsabile: A. Cividini

• Eucentre (Pavia) Responsabile: C. Lai

COSTRUZIONI IN COSTRUZIONI IN SOTTERRANEO SOTTERRANEO GALLERIE E CAVERNE IN ROCCIA GALLERIE E CAVERNE IN ROCCIA

Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde


COSTRUZIONI IN SOTTERRANEO COSTRUZIONI IN SOTTERRANEO GALLERIE E CAVERNE IN ROCCIA GALLERIE E CAVERNE IN ROCCIA

PRINCIPALI ARGOMENTI

• Gallerie in prossimità di faglie attive

• Imbocchi e zone di bassa copertura

• Opere puntuali (Caverne)

• Sistemi di monitoraggio

Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde



GALLERIE IN PROSSIMITÀ DI FAGLIE ATTIVE

• Caratteristiche del moto

• Analisi dinamiche semplificate

• Interazione terrenostrutture

• Analisi dinamiche complete (3D)

Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde



IMBOCCHI E ZONE DI BASSA COPERTURA

• Fenomeni di amplificazione locale

• Interazione con il versante

• Instabilità potenziali

• Calcolo del rivestimento finale

Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde



OPERE PUNTUALI CAVERNE

• Analisi numeriche 2D

• Analisi numeriche 3D

Coordinamento

Pendii

Fondazioni su pali


Gallerie profonde


SISTEMI DI MONITORAGGIO

• Sviluppo di sistemi di monitoraggio e di allarme

• Studio di scenari tipo: risposta dinamica della struttura; stato di sollecitazione nel rivestimento; instabilità indotte (fenomeni franosi); percolazioni e venute d’acqua indotte; ...


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