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L’evoluzione delle NTC L’evoluzione delle NTC Progettazione in condizioni statiche Progettazione in condizioni statiche - Progettazione in condizioni sismiche Progettazione in condizioni sismiche Stefano Aversa Università degli studi di Napoli Università degli studi di Napoli Parthenope Parthenope La progettazione di opere geotecniche in campo sismico La progettazione di opere geotecniche in campo sismico Corso di Formazione professionale Corso di Formazione professionale – Bergamo 19 giugno 2013 Bergamo 19 giugno 2013 Università degli studi di Napoli Università degli studi di Napoli Parthenope Parthenope Associazione Geotecnica Italiana Associazione Geotecnica Italiana Bergamo 19 Giugno 2013

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L’evoluzione delle NTCL’evoluzione delle NTCProgettazione in condizioni statiche Progettazione in condizioni statiche -- Progettazione in condizioni sismicheProgettazione in condizioni sismiche

Stefano Aversa

Università degli studi di Napoli Università degli studi di Napoli ParthenopeParthenope

La progettazione di opere geotecniche in campo sismicoLa progettazione di opere geotecniche in campo sismicoCorso di Formazione professionale Corso di Formazione professionale –– Bergamo 19 giugno 2013 Bergamo 19 giugno 2013

Università degli studi di Napoli Università degli studi di Napoli ParthenopeParthenope

Associazione Geotecnica ItalianaAssociazione Geotecnica Italiana

Bergamo – 19 Giugno 2013

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Associazione Geotecnica Italiana

Suddivisione delle “Lezioni” su Normativa Tecnica

• La definizione del modello geotecnico di sottosuolo alla luce delle NTC (2008)

• Problemi esistenti nelle NTC (2008) e probabili modifiche delle NTC (ambito geotecnico)

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Associazione Geotecnica Italiana

Breve digressione iniziale sull’Associazione Geotecnica Italiana

Un po’ di pubblicità!Un po’ di pubblicità!

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Associazione Geotecnica Italiana

BREVE STORIA

• Nasce nel 1947 su iniziativa di cultori della Geotecnica:• Imprenditori• Professionisti• Universitari

• Primo Presidente: Giovanni Rodio• Primo Presidente: Giovanni Rodio

• Prima sede: Milano

• Organo ufficiale dell’AGI: • Geotecnica (1954-1966)• Rivista Italiana di Geotecnica (1966-oggi)

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Associazione Geotecnica Italiana

Presidenti

Giovanni RodioGirolamo Ippolito

Guido FerroGiacomo Baroncini

Arrigo CroceMorando Capuzzo DolcettaMorando Capuzzo Dolcetta

Pietro ColomboSandro MartinettiGiovanni Barla

Alberto BurghignoliStefano Aversa

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Associazione Geotecnica Italiana

CONSIGLIO DI PRESIDENZAPresidente: Stefano Aversa

Segretario Generale: Claudio SoccodatoSegretario aggiunto: Marino Ajmone Cat

Consiglieri di Presidenza:Marco D’Elia

Margherita FerreroCristina Jommi

Alessandro Mandolini > Claudio di Prisco

Revisori dei ContiEnrico Conte

Sebastiano FotiGuido Gottardi

Vittorio ManasseroAlessandro Mandolini > Claudio di PriscoPaola MonacoNicola Moraci

Maria Cristina Pepe > Alessandro FloraSebastiano Rampello

Pietro Rimoldi > Fabio GarbinTatiana Rotonda

Francesco Silvestri > Alessandra SciottiPaolo Simonini

Vittorio ManasseroGiancarlo Tresso

Rivista Italiana di GeotecnicaDirettore: Augusto Desideri

SegreteriaSusanna AntonielliAnna D’Elia (RIG)

Sede: Roma – Viale dell’Università, 11 – Tel. 06/44704349, e-mail: [email protected]

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Associazione Geotecnica Italiana

Sedi:• Milano (1947 - 1952)• Napoli (1952 - 1962)• Roma (1962 – oggi)

Attività Internazionale: • Rappresentante in Italia di:

• ISSMGE• ISSMGE• ISRM• IGS• IACMAG

• Coordinamento di 4 Comitati Tecnici Internazionali• JTC 1 – Landslides (Luciano Picarelli)• TC 301 – Preservation of Historic Sites (Carlo Viggiani)• TC 215 – Environmental Geotechnics (Mario Manassero)• ERTC 4 – Eurocode 8 (Michele Maugeri)

• Partecipazione alle attività degli altri Comitati Tecnici con 2 rappresentanti per TC

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Associazione Geotecnica Italiana

CONVEGNICONVEGNI IN CORSOIN CORSO

• Convegno Nazionale di Geotecnica • XXV CNG – La Geotecnica nella difesa del territorio e delle infrastrutture dai rischi

naturali (Stresa, 2015)

• Convegno Nazionale Geosintetici• XXV CN Geosintetici – Bologna (2013)

• Arrigo Croce Lecture• Kenichi Soga – The real performance of geotechnical structures using innovative sensor• Kenichi Soga – The real performance of geotechnical structures using innovative sensor

technologies (Roma, 13/12/2013)

• Conferenze sul sottosuolo delle città taliane• Maurizio Sciotti – Il sottosuolo di Roma (10/6/2013)

• IAGIG – Incontro Annuale Giovani Ingegneri Geotecnici (Como, 10-11/05/2013)

• Convegni Internazionali• Preservation of Monuments and Historic Sites (Napoli, 30-31/05/2013)• Environmental Geotechnical Engineering (Torino, 1-3/7/2013)• International Conference on Pyroclastic rocks and soils (sede da definire, 2015) • International Symposium on Landslides (Napoli, 2016)

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Associazione Geotecnica Italiana

ALTRE ATTIVITÀALTRE ATTIVITÀ• Rivista Italiana di Geotecnica (direttore: Augusto Desideri)• Pubblicazione di Raccomandazioni e Lineeguida

• Raccomandazioni su indagini (nuova edizione nel 2013)• Raccomandazioni sui pali (nuova edizione nel 2013)• Raccomandazioni su prove di laboratorio (1994)• Raccomandazioni su jet-grouting (2012)• Raccomandazioni su ancoraggi (con AICAP, 2012)• Commentario su NTC (con AICAP, 2011)• Lineeguida Ing. Geot. Sismica (2005)• Raccomandazioni sui Geosintetici (2013)• Raccomandazioni sui Geosintetici (2013)• Raccomandazioni sul monitoraggio geotecnico (2013)

• Visite tecniche• Metropolitana di Napoli (2010)• Stazione AV di Bologna (2011)• MOSE a Venezia (2011)• SS. Jonica – Cantiere Astaldi (2012)• Metropolitana di Milano linea M5 (2012)• Variante di Valico (2013)

• Premi per tesi di laurea e dottorato• Rapporti con CSLLPP e DPC (Normativa ed altro)• Rapporti con altre associazioni (AICAP, ANIDIS, CTA, CTE; ALIG e ALGI; SIG,

GEAM, ITCOLD)

• Corsi di aggiornamento

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Associazione Geotecnica Italiana

SociSoci

• Soci individuali (circa 900)• Soci juniores (circa 50)• Enti (9)• Soci collettivi (23)• Soci sostenitori (Astaldi, Italferr, Soles, Uretek)

• Soci benemeriti: • Baldovin• Baldovin• Calabresi• Colombo• Cotecchia• D’Elia• Jappelli• Jamiolkowski• Martinetti• Popescu• Trevisani• Viggiani

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Associazione Geotecnica Italiana

Sito web dell’AGI Sito web dell’AGI –– home home pagepage

www.associazionegeotecnica.it

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Associazione Geotecnica Italiana

Sito web dell’AGI Sito web dell’AGI –– Scheda socioScheda socio

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Associazione Geotecnica Italiana

Pagina web dell’AGI Pagina web dell’AGI –– Forum aperti ai soli sociForum aperti ai soli soci

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Associazione Geotecnica Italiana

Pagina web dell’AGI Pagina web dell’AGI –– Forum aperti ai soli sociForum aperti ai soli soci

Finalità

Spazio di discussione tra i soci

Interazione con commissioni AGI(ad es.: revisione raccomandazioni e lineeguida)

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Associazione Geotecnica Italiana

Interazione con i sociInterazione con i soci

Rivista Italiana di geotecnica

Newsletter AGI

Sito web

Frequentissime mail del presidente

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Associazione Geotecnica Italiana

Fine della Pubblicità!

Passiamo ora alla prima delle lezioni

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La definizione del modello geotecnico di sottosuolo alla luce delle NTC (2008)

Stefano Aversa

Università degli studi di Napoli Università degli studi di Napoli ParthenopeParthenope

La progettazione di opere geotecniche in campo sismicoLa progettazione di opere geotecniche in campo sismicoCorso di Formazione professionale Corso di Formazione professionale –– Bergamo 19 giugno 2013Bergamo 19 giugno 2013

Università degli studi di Napoli Università degli studi di Napoli ParthenopeParthenope

Associazione Geotecnica ItalianaAssociazione Geotecnica Italiana

Bergamo – 19 giugno 2013

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

IndiceIndice

Modellazione

Il Modello Geotecnico di sottosuoloIl Modello Geotecnico di sottosuolo

Inquadramento nelle NTC

Microzonazione vs. Risposta Sismica Locale

Responsabilità professionali

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Modello

Del rigore della scienza

... In quell'impero, l'arte della cartografia giunse ad una tal perfezione che la mappa di una sola provincia occupava tutta una città, e la mappa dell'impero mappa di una sola provincia occupava tutta una città, e la mappa dell'impero tutta una provincia. Col tempo, queste mappe smisurate non bastarono più. I collegi dei cartografi fecero una mappa dell'impero che aveva l'immensità

dell'impero e coincideva perfettamente con esso. Meno dedite allo studio della cartografia, le generazioni successive compresero che quella vasta Mappa era inutile e non senza empietà la abbandonarono alle

inclemenze del sole e degli inverni. Nei deserti dell'Ovest rimangono lacere rovine della mappa, abitate da animali e mendichi; in tutto il paese non vi è altra reliquia delle discipline geografiche.

(Suarez Miranda, Viaggi di uomini prudenti, libro quarto, cap. XLV, Lérida, 1658)

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Modello

Tentativo di esaurimento di un luogo parigino

"…Passa un uomo: spinge a braccia un carretto, rosso. Passa un 70. Un signore guarda la vetrina di Laffont. Davanti a «La Demeure» c’è una signora che aspetta, in piedi vicino ad una panchina. In mezzo alla strada, un signore controlla se arrivano dei taxi ( non ci sono più taxi alla fermata dei taxi ). Passa un 86. Passa un 96. Passa un fattorino di « Tonygencyl »…”

Tentativo di esaurimento di un luogo parigino

Le indagini devono essere mirate

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Modello

Un modello non può contenere tutta la realtà, Un modello non può contenere tutta la realtà,

ma solo alcune specifiche informazionitenendo conto dello specifico problema in esamesulla base di uno specifico progetto di selezione

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Modello

ModellazioneModellazione

Situazione

Realtà

Domanda Risposta

Validazione

Margine di

Paratia

E' E' sicura!

modellovalidato

a) b)

Situazione enigmatica

Modello

Domanda Q'

DomandaQ

RispostaR'

RispostaR

Ana

logi

a

Margine di sicurezza

Blum

E' sicura?

FS = ?

E' sicura!

FS = 2.0

Ana

logi

a

(Giulio Giorello)

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Modello

ModellazioneModellazione

Realtà

Situazione enigmatica

Modello

Ana

logi

a

Situazione enigmatica

Modello

Ana

logi

a

Situazione enigmatica

Modello

Ana

logi

a

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Modello

ModellazioneModellazione

La realtà ammette (anzi, richiede)diversi modelli

Geotecnico di Sottosuolo

Questo è vero anche per il Modello Geotecnico di Sottosuolo

È più opportuno parlare di Modelli Geotecnici di Sottosuolo

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Il Modello Geotecnico di Sottosuolo è il prodotto finale di un insieme di elaborazioni

che, sulla base:

1. delle caratteristiche tipologiche e prestazionali del manufatto da realizzare

2. dei risultati di specifiche indagini e prove geotecniche

Modello Geotecnico di Sottosuolo

giunge a definire e a caratterizzare in termini fisici e meccanici un sistema

strutturale – il volume significativo di terreno – connesso con un altro sistema

strutturale, quello costituito dal manufatto.

È in generale necessario individuare piùdi un modello geotecnico, in ragione del tipodi opera (fondazione, opera di sostegno, ..)e dello stato limite considerato.

(da Burghignoli, 2008)

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Modello Geotecnico di Sottosuolo

Opera

Liv. di prog.

SITo

Indagini per def.sit. inizialeMec. Tec. Azi.

Provemeccaniche

SITr

SITl SITd

OK NO Modificaprogetto

VerificaLegendaMec.= Proprietà meccanicheAzi. = AzioniTec. = Tecnologia

(modificato da JAPPELLI, 1997)

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Modello Geotecnico di Sottosuolo

(da Burghignoli, 2008)

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Presentazione di alcuni paragrafi delle NTC (2008)

+

Esegesi degli stessi

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

6.1.2 PRESCRIZIONI GENERALI

Le scelte progettuali devono tener conto delle prestazioni attese delle opere, dei caratteri geologici del sito e delle condizioni ambientali.I risultati dello studio rivolto alla caratterizzazione e modellazione geologica, di cui al §6.2.1. devono essere esposti in una specifica relazione geologica.

Le analisi di progetto devono essere basate su modelli geotecnici dedotti da specifiche indagini e prove che il progettista deve definire in base alle scelte tipologiche dell’opera o dell’intervento e alle previste modalità esecutive.Le scelte progettuali, il programma e i risultati delle indagini, la caratterizzazione e la modellazione geotecnica, di cui al §6.2.2, unitamente ai calcoli per il dimensionamento geotecnico delle opere e alla descrizione delle fasi e modalità costruttive, devono essere illustrati in una specifica relazione geotecnica.

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

6.1.2 PRESCRIZIONI GENERALI

Si richiede di:

• tener conto dei caratteri geologici del sito• effettuare uno studio geologico ad hoc, riportando i risultati in una

specifica relazione geologicaspecifica relazione geologica

• effettuare le analisi di progetto utilizzando modelli geotecnici basati su indagini definite dal progettista

• riportare scelte progettuali, indagini e calcoli geotecnici nella relazione geotecnica

Non esiste la relazione geologico-tecnica!

Non esiste neanche più la relazione sulle fondazioni!

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

6.2 ARTICOLAZIONE DEL PROGETTO

Il progetto delle opere e dei sistemi geotecnici deve articolarsi nelle seguenti fasi:

1. caratterizzazione e modellazione geologica del sito;2. scelta del tipo di opera o d’intervento e programmazione delle indagini geotecniche;3. caratterizzazione fisico-meccanica dei terreni e delle rocce e definizione dei modelli 3. caratterizzazione fisico-meccanica dei terreni e delle rocce e definizione dei modelli

geotecnici di sottosuolo;4. descrizione delle fasi e delle modalità costruttive;5. verifiche della sicurezza e delle prestazioni;6. piani di controllo e monitoraggio.

Si fissa una sequenza logica e cronologica!

A tutela delle competenze e delle professionalitàdel consulente geologo e del progettista

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008).

6.2.1 CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOLOGICA DEL SITO

La caratterizzazione e la modellazione geologica del sito consiste nella ricostruzione dei caratteri litologici, stratigrafici, strutturali, idrogeologici, geomorfologici e, più in generale, di pericolosità geologica del territorio.

In funzione del tipo di opera o di intervento e della complessità del contesto geologico, In funzione del tipo di opera o di intervento e della complessità del contesto geologico, specifiche indagini saranno finalizzate alla documentata ricostruzione del modello geologico.

Esso deve essere sviluppato in modo da costituire utile elemento di riferimento per il progettista per inquadrare i problemi geotecnici e per definire il programma delle indagini geotecniche.

Metodi e risultati delle indagini devono essere esaurientemente esposti e commentati in una relazione geologica

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008).

6.2.1 CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOLOGICA DE L SITO

Finalità della modellazione geologica

Possibilità di eseguire specifiche indagini

Metodi e risultati in Relazione GeologicaMetodi e risultati in Relazione Geologica

Il Modello Geologico deve essere di riferimento al progettista per la definizione del programma delle indagini geotecniche

Chiara differenziazione traindagini geologiche e indagini geotecniche

Ruolo degli studi geologici

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Importanza della descrizione oggettiva

(Albrecht Dürer, Rinoceronte)

Hanno elefanti selvaggi e unicorni non meno grossi degli elefanti che nel pelame somigliano ai bufali e nelle zampe agli elefanti. L'unicorno ha poi un corno in fronte molto grosso e nero; e vi dirò che egli non si difende con quel

corno ma si serve della lingua tutta spinosa e dei ginocchi. La sua testa somiglia a quella del porco selvatico e la porta sempre chinata in basso; ama molto restare tra la melma e il fango; è molto brutto da vedersi e non somiglia

affatto all'idea che ne abbiamo noi, né a ciò che diciamo quando lo descriviamo come un animale che si lascia prendere in braccio da una

vergine; è proprio l'opposto.

Importanza della descrizione oggettiva

(Marco Polo, Il Milione)

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

6.2.2 INDAGINI, CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOTECNICA

Le indagini geotecniche devono essere programmate in funzione del tipo di opera e/o di intervento e devono riguardare il volume significativo di cui al § 3.2.2, e devono permettere la definizione dei modelli geotecnici di sottosuolo necessari alla progettazione.……………

…….Per modello geotecnico si intende uno schema rappresentativo delle condizioni stratigrafiche, del

Le indagini geotecniche devono tenere conto dei manufatti e delle modalità costruttive per la definizione dei Modelli Geotecnici di

Sottosuolo

Per modello geotecnico si intende uno schema rappresentativo delle condizioni stratigrafiche, delregime delle pressioni interstiziali e della caratterizzazione fisico-meccanica dei terreni e delle rocce comprese nel volume significativo, finalizzato all’analisi quantitativa di uno specifico problema geotecnico.

Definizione del Modello Geotecnico di Sottosuolo

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Sospendiamo l’analisi testualedelle NTC

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Perché non è possibile prescindere dalla conoscenza

del manufatto da progettare e delle modalità e fasi costruttive

nella caratterizzazione geotecnica dei terreni e nella

definizione dei Modelli Geotecnici di Sottosuolo?

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

definizione dei Modelli Geotecnici di Sottosuolo?

I Risposta

Una prima risposta risiede proprio nella

definizione stessa di Modello

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Perché non è possibile prescindere dalla conoscenza

del manufatto da progettare e delle modalità e fasi costruttive

nella caratterizzazione geotecnica dei terreni e nella

definizione dei Modelli Geotecnici di Sottosuolo?

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

definizione dei Modelli Geotecnici di Sottosuolo?

II Risposta

Complessità del comportamento meccanico dei terreni

(da Burghignoli, 2008)

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Costituzione e struttura delle terrere

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Costituzione e struttura delle terre

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

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IL PRINCIPIO DELLE TENSIONI EFFICACI

1. Le tensioni in ogni punto di una sezione attraverso una massa di terrapossono essere calcolate dalle tensioni totali σ1, σ2 e σ3 che agiscono in quel punto. Se i pori della terra sono pieni d’acqua ad unapressione u, le tensioni principali totali si dividono in due parti. Una parte,u, agisce nell’acqua e nella fase solida, con uguale intensità in ogni direzione.

σ σ σ

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Le differenze σ1 – u, σ2 – u e σ3 – u rappresentano un incremento rispettoalla pressione interstiziale ed hanno la loro sede esclusivamente nellafase solida della terra. Questa frazione della tensione totale normalesarà chiamata tensione efficace.

2. Tutti gli effetti misurabili di una variazione dello stato di tensione, comela compressione, la distorsione e la variazione di resistenza al taglio sonodovuti esclusivamente a variazioni delle tensioni efficaci.

σ’ = σ - u

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Comportamento a rottura di una sabbia

ττ picco

volumecostante (cv)

ϕϕ’’pp

ϕϕ’’cvcv

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

σσ’’

cvcv

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Comportamento a rottura di una sabbia

Curvatura dell’inviluppo a rottura

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

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Effetti della storia delle tensioni

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

p’

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Valori rappresentativi dei parametri geotecnici

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

τ τ

σδ

c’ p

ϕ’ pϕ’ pp

ϕ’ r

00

Norme Tecniche per le Costruzioni Teramo, 26 settembre 2008

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Compressibilità di un’argilla

FF* + F*∆

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

s

F*

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Rigidezza a taglio dei terreni

Forte non linearità del comportamento del terreno

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Deformazioni distorsionali a tergo di una paratia

0.100.150.200.30

0.40

0.50

Puntoni

0.050.050.20

deformazionidistorsionali, %

Quale Modulo elastico?

Ha senso un modello elastico perfettamente plastico?

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

25

50

75

100

t [kP

a]

AMCHSMCLoEP2

P1

P2

P1retta Ko

a)

P1

P2

P2

P1

Riduzione della tensione media a monte e a valle

0 25 50 75 100 125 150

s' [kPa]

-25

0

b)

Rigidezza differente in scarico ed in carico

Modellazione funzione dell’opera

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Un esempio per spiegarmi meglio

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Sottopasso ferroviario di Pisa

Rampa con pendenza ≈ 1%

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Rampa con pendenza ≈ 1%

Sottopasso ferroviario

Piano ferro ≈ 5.50 m

Altezza scavo ≈ 7.70 m

Passaggio sotto

spalla ponte

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Sottopasso ferroviario di Pisa

Piazza dei Miracoli

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Centro storico

Sottopasso

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Sottopasso ferroviario di Pisa

DY=5.78i=0.01090566L=530.00m

LAT

O S

TA

ZIO

NE

LAT

O L

IVO

RN

O

Sot

tovi

a S

.Erm

ete

Profilo

PROFILO LONGITUDINALE

i=0.01048649DY=5.82

L=555.00m

R=4710.00m Tg=50.3756m

pro

gr. 1

+01

3.0

24

pro

gr. 1

+06

3.4

00

Tg=26.1720mR=4800.00m

pro

gr. 0

+50

7.2

28

pro

gr. 0

+53

3.4

00

pro

gr.

0+

559.

572

Tg=26.2148mR=5000.00m

pro

gr. 1

+59

2.1

85

pro

gr. 1

+61

8.4

00

pro

gr. 1

+6

44.6

15

pro

gr. 1

+11

3.7

76

2 3 4 5/p 8 9 10 11a 12

pro

gr.

0+96

8.25

pro

gr.

0+94

0.25

pro

gr.

0+83

5.35

pro

gr.

0+75

9.65

pro

gr.

0+68

3.95

pro

gr.

0+57

9.05

pro

gr.

1+15

8.75

pro

gr.

1+18

6.80

pro

gr.

1+29

1.90

pro

gr.

1+44

3.70

pro

gr.

1+57

1.30

Testa cordolo

Sommità parapetto

del terreno

Testa muro

Sommità parapetto

Testa cordoloTesta muro

pro

gr.

1+48

0.70

pro

gr.

1+51

9.70

11b11c1a

pro

gr.

0+55

0.75

pro

gr.

1+38

7.30

6/p 7/p 5/c6/c7/c

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Estradosso platea

Piano ferro

Estradosso platea

Scala lunghezze = 1:2.000

Scala altezze = 1:100

Piano ferro pro

gr. 1

+01

2.91

4

pro

gr. 1

+11

3.87

7

2 3 4 5/p 8 9 10 11a 12

Intradosso platea

Intradosso platea

Profilo base pali Profilo base pali

Cls magrosp.20cm

Cls magrosp.20cm

11b11c1a

1b

NOTA

Le lunghezze considerate sono calcolate sullo sviluppo del binario pari linea ROMA-GENOVA, sul quale si è riportato anche il profilo della linea Collesalvetti.

6/p 7/p 5/c6/c7/c

≈ 7.70 m

Piano ferro

Solettone

Jet-grouting

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Sottopasso ferroviario di Pisa

Problemi del progetto esecutivo

• Inadeguatezza delle Indagini

• Trascurati alcuni aspetti (SL):

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

• Trascurati alcuni aspetti (SL):

• Instabilità fondo scavo

• Galleggiamento dell’opera

• Valutazione spostamenti

• Mancanza di sistemi di aggottamento delle acque meteoriche

• Verifiche

• Errori di modellazione della sequenza realizzativa

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Sottopasso ferroviario di Pisa

Conoscenze pregresse sul sottosuolo

• Terreni costituiti da:

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

• Terreni costituiti da:

• alternanze sabbie e limi saturi

• argilla molle (Pancone)

• sabbie

• argille limose

• Falda ≈ a piano campagna

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Sottopasso ferroviario di Pisa

Opere da realizzare

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

• Scavo tra paratie libere

• Scavo tra paratie puntonate in testa

• Sottopasso ferroviario

• Attraversamento sotto spalla di un cavalcaferrovia

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Stati limite presunti e parametri geotecnici

Problematica Stato limite Parametri e dati necessari

Instabilità delle paratie SLU

CND: stratigrafia, γ, cu, ϕ’ (per i terreni a grana grossa)

CD: stratigrafia, γ, c’, ϕ’, andamento falda idrica

Sifonamento SLU CD: stratigrafia, γ, condizioni della falda idrica

Instabilità fondo scavo SLU CND: stratigrafia, γ, cu

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Instabilità fondo scavo SLU CND: stratigrafia, γ, cu

“Stappamento” fondo scavo SLU CND: stratigrafia, γ, condizioni della falda idrica

Galleggiamento SLU Condizioni di falda ed, eventualmente, caratteristiche di resistenza dei terreni

Spostamenti paratia SLSCND e CD: stratigrafia, γ, c’, ϕ’, ko, parametri di deformabilità a piccoli livelli di deformazione, condizioni iniziali della falda idrica, coefficiente di permeabilità dei terreni

Sollecitazioni nella paratia e nelle altre parti strutturali

SLS CND e CD: vedi sopra

Infiltrazioni d’acqua SLS Stratigrafia, permeabilità e condizioni iniziali della falda idrica

Carico limite fondazioni SLUCND: stratigrafia, cu, γCD: stratigrafia, c', ϕ', γ

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Sottopasso ferroviario di Pisa

Variazioni richieste da NTC (2008)

Problematica Stato limite Parametri e dati necessari

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Problematica Stato limite Parametri e dati necessari

Azione sismica (RSL)Stratigrafia fino a 30 m, Vs, parametri di rigidezza

Verifica strutturale SLU di paratia

SLUCND e CD: stratigrafia, γ, c’, ϕ’, ko, parametri di deformabilità a piccoli livelli di deformazione, condizioni iniziali della falda idrica, coefficiente di permeabilità dei terreni

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Sottopasso ferroviario di Pisa

Indagini

• finalizzate a definire i modelli geotecnici del sottosuolo

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

• richiedenti in sintesi:

1. stratigrafia del sottosuolo

2. condizioni della falda e delle sue variazioni stagionali

3. stato tensionale in sito e della storia tensionale

4. coefficienti di permeabilità

5. resistenza in condizioni sia drenate sia non drenate

6. parametri per modellazione costitutiva

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Indagini eseguite nel progetto esecutivo

• 10 sondaggi a carotaggio continuo sino a 25 m dal p.c.

• 5 sondaggi a distruzione di nucleo sino a 8 - 15 m dal p.c.

• 45 prove penetrometriche

• 8 prove penetrometriche CPT

Sono veramente poche e inadeguate?

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

• 8 prove penetrometriche CPT

• 12 prove di permeabilità tipo Lefranc

• 40 prove di taglio diretto (TD)

• 1 prova triassiale non consolidata non drenata (TX-UU)

• 2 prove di compressione uniassiale (ELL)

• 4 prove di compressione edometrica (Edo)

O, è un accanimento dei nuovi consulenti?

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Sottopasso ferroviario di Pisa

Limitazione delle indagini eseguite nel progetto esecutivo

• verticali investigate non diffuse lungo l’opera

• poche informazioni sullo stato della falda idrica

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

• poche informazioni sullo stato della falda idrica

• prove TD non particolarmente idonee e mal eseguite

• una sola prova TX-UU

• numero ridotto di prove edometriche

• nessuna informazione su stato tensionale in sito

• carenza di parametri di rigidezza dei terreni

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Sottopasso ferroviario di Pisa

Indagini integrative

• programmate da nuovo progettista sulla base degli SL

• finalizzate a definire i modelli geotecnici del sottosuolo

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

• richiedenti in sintesi:

1. stratigrafia del sottosuolo;

2. condizioni della falda e delle sue variazioni stagionali;

3. stato tensionale in sito e della storia tensionale;

4. coefficienti di permeabilità;

5. resistenza in condizioni sia drenate sia non drenate;

6. parametri per modellazione costitutiva (Hardening-Soil di Plaxis)

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Indagini integrative

• 3 sondaggi a carotaggio continuo fino a 25-35 m p.c.

• installazione di tre piezometri tipo Casagrande

• 3 prove CPTU, con prove di dissipazione

• 2 prove dilatometriche con DMT

• 3 prove di permeabilità tipo Lefranc

Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

• 3 prove di permeabilità tipo Lefranc

• 1 prova cross-hole

• 10 determinazione di caratteristiche fisiche generali

• 7 prove di compressione edometrica (EDO)

• 9 prove di compressione triassiale TX-CIU

• 2 prove di compressione triassiale TX-UU

Eseguite da ditte di fiducia del progettista

Sufficienti anche per progettazione NTC (2008)

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Modello Geotecnico di Sottosuolo in NTC (2008)

Le indagini sarebbero state diverse per:

• Altri tipi di opere

• Altri approcci progettuali• Altri approcci progettuali

• Altri modelli costitutivi

• Altri progettisti

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Responsabilità del progettista

6.2.2 INDAGINI, CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOTECNICA…….Per modello geotecnico si intende uno schema rappresentativo delle condizioni stratigrafiche, delregime delle pressioni interstiziali e della caratterizzazione fisico-meccanica dei terreni e delle rocce comprese nel volume significativo, finalizzato all’analisi quantitativa di uno specifico problema geotecnico.

È responsabilità del progettista la definizione del piano delle indagini, la caratterizzazione e laÈ responsabilità del progettista la definizione del piano delle indagini, la caratterizzazione e lamodellazione geotecnica.

Definizione del Modello Geotecnico di Sottosuolo

Responsabilità culturale, tecnica e giuridica

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Responsabilità del progettista

6.2.2 INDAGINI, CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOTECNICA…….Le indagini e le prove devono essere eseguite e certificate dai laboratori di cui all’art.59 del DPR6.6.2001, n.380. I laboratori su indicati fanno parte dell’elenco depositato presso il Servizio Tecnico Centrale del Ministero delle Infrastrutture.

Nel caso di costruzioni o di interventi di modesta rilevanza, che ricadano in zone ben conosciute dal punto di vista geotecnico, la progettazione può essere basata sull’esperienza e sulle dal punto di vista geotecnico, la progettazione può essere basata sull’esperienza e sulle conoscenze disponibili, ferma restando la piena responsabilità del progettista su ipotesi e scelte progettuali.

Indagini quantitative richiedono laboratori affidabili

Non sono necessarie indagini per la cuccia del cane!