NTC2008

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, 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.

NTC – COMBINAZIONE DELLE AZIONI

Stati Limite Ultimi

a) EQU: lo stato limite di equilibrio come corpo rigido.

b) STR: lo stato limite di resistenza della struttura compresi gli elementi di fondazione.

c) GEO: lo stato limite di resistenza del terreno.

Stati Limite Ultimi

Nelle verifiche nei confronti degli stati limite ultimi strutturali (STR) e geotecnici (GEO) si possono adottare, in alternativa, due diversi approcci progettuali.

Nel primo approccio progettuale (Approccio 1) sono previste due diverse combinazioni di gruppi di coefficienti: -la prima combinazione è generalmente finalizzata al dimensionamento strutturale e considera gli stati limite ultimi per raggiungimento della resistenza negli elementi che costituiscono la fondazione. In questa analisi i coefficienti sui parametri di resistenza del terreno (M1) sono unitari, mentre le azioni permanenti e variabili sono amplificate (A1).

-la seconda combinazione è finalizzata al dimensionamento Geotecnico ed i parametri di resistenza del terreno sono ridotti tramite i coefficienti del gruppo M2.

Nel secondo approccio progettuale (Approccio 2) è prevista un’unica combinazione di gruppi di coefficienti, da adottare sia nelle verifiche strutturali sia nelle verifiche geotecniche.

NTC – COMBINAZIONE DELLE AZIONI

NTC – COMBINAZIONE DELLE AZIONI

Esempio di Stato Limite Ultimo : EQU

Per le verifiche nei confronti dello stato limite ultimo di equilibrio come corpo rigido (EQU) si utilizzano i coefficienti parziali F relativi alle azioni riportati nella colonna EQU della seguente Tabella (per es. VERIFICA AL RIBALTAMENTO DI UN MURO DI SOSTEGNO)

Stati Limite Ultimi STR e GEOOpere di sostegno

E2: muro di sostegno

Carichi

• H = 6 m• B = 4 m• L = 20 m• a = 0.8 m• C = 2.2 m

• W1K = 2.1 MN

• W2K = 1.6 MN

• W3K = 4.4 MN

• QiK= 0.9 MN

Geometria

H

qiKa

b

c

W3KW1K

W2K

QiK

SaK

SqK

H/3B

a

H/2

IN QUESTO ESEMPIO SEMPLIFICATO IL TERRENO DI FONDAZIONE ED IL TERRAPIENO NON SONO DISTINTI

E2: muro di sostegno

• Sabbie• Falda assente• gk = 19 KN/m3

• c’k = 0 kPa

• f’k = 38°

Modello geotecnico

H

qiKa

b

c

W3KW1K

W2K

QiK

SaK

SqK

H/3

H/2

B

a

k

a,kk

1-sen ' 1-sen38°K = = =0.2381+sen ' 1+sen38°

E2: muro di sostegnoVERIFICA AL RIBALTAMENTO: EQU + M2

E2: muro di sostegnoVERIFICA AL RIBALTAMENTO: EQU + M2

gk = 19 kN/m3

c’k= 0 kPa

f’ k= 38°

Parametri caratteristici gd = gk / gg = 19 kN/m3

c’d= c’k / gc’ = 0 kPa

f’ d= arctan ((tan f’ k)/ gf’)) = 32°

Parametri di progetto

qika

b

c

W3kW1k

W2k

Qik

Sak

Sqk

H/3

H/2

B

a

H

E2: muro di sostegnoVERIFICA AL RIBALTAMENTO: EQU + M2

• Sabbie• Falda assente• gd = 19 KN/m3

• c’d = 0 kPa

• f’d = 32°

Momenti equilibranti di progetto (MEQ,d)MEQ,d = gF

G1 · (W1k · bW1k + W2k · bW2k + W3k · bW3k) + gFQi Qik · bQik = 16.8MNm

qika

b

c

W3kW1k

W2k

Qik

Sak

Sqk

H/3

H/2

B

a

H

A

bW3K

E2: muro di sostegnoVERIFICA AL RIBALTAMENTO: EQU + M2• Sabbie

• Falda assente• gd = 19 KN/m3

• c’d = 0 kPa

• f’d = 32°

Azioni di Progetto:

2, ,1

1( ) 2.312a d d a d

sGS K H L MN , ,( ) 1.1q d i a d

sQiS q K HL MN

qik

W2k

Qi

k

Sak

Sqk

H/3

HW3kW1k

H/2

d

a,dd

1-sen ' 1-sen32°K = = =0.3071+sen ' 1+sen32°

Ka,d = 0.307

E2: muro di sostegno

• Sabbie• Falda assente• gd = 19 KN/m3

• c’d = 0 kPa

• f’d = 32°

Momenti instabilizzanti di progetto (MsQ,d):

SQ,d a,d q,d

H HM =S +S =7.9MNm

3 2

VERIFICA AL RIBALTAMENTO: EQU + M2

qik

W2k

Qi

k

Sak

Sqk

H/3

HW3kW1k

H/2

E2: muro di sostegnoVERIFICA A SCORRIMENTO:

Approccio 1 Combinazione 2 (GEO) - (A2+M2+R2)

E2: muro di sostegno

• W1k = 2.1 MN

• W2k = 1.6 MN

• W3k = 4.4 MN

• Qik = 0.9 MN

• dd = 2/3 (f’d =32°) = 21.3°

VERIFICA A SCORRIMENTO - (A2+M2+R2)RESISTENZE

Rk = (gFG1 · (W1k + W2k + W3k ) + gF

Qi · Qik) · tan dd = 3.15 MN

Rd = Rk/gR2 = 3.15 MN

qik

W2k

Qi

k

Sak

Sqk

H/3

HW3kW1k

H/2

Ka,d = 0.307

E2: muro di sostegno

• Sabbia• Falda assente• gd = 19 KN/m3

• c’d = 0 kPa

• f’d = 32°

2, ,1

1( ) 2.12a d d a d

sGS K H L MN , ,( ) 0.96q d i a d

sQiS q K HL MN

VERIFICA A SCORRIMENTO - (A2+M2+R2)AZIONI

Ed = Sad + Sqd = 3.06 MN

Rd > Ed

qiK

W2K

QiK

SaK

SqK

H/3

HW3KW1K

H/2

E2: muro di sostegnoVERIFICA A SCORRIMENTO:

Approccio 2 (GEO) - (A1+M1+R3)

E2: muro di sostegno

• W1k = 2.1 MN

• W2k = 1.6 MN

• W3k = 4.4 MN

• Qik = 0.9 MN

• dd = 2/3 (f’d = f’k=38°) = 25.3°

Rk = (gFG1 · (W1k + W2k + W3k ) + gF

Qi · Qik) · tan dd = 3.8 MN

Rd = Rk/gR3 = 3.45 MN

VERIFICA A SCORRIMENTO – approccio 2 (A1+M1+R3)RESISTENZE qiK

W2K

QiK

SaK

SqK

H/3

HW3KW1K

H/2

E2: muro di sostegno

gk = 19 kN/m3

c’k= 0 kPa

f’ k= 38°

Parametri caratteristici gd = gk / gg = 19 kN/m3

c’d= c’k / gc’ = 0 kPa

f’ d= arctan ((tan f’ k)/ gf’)) = 38°

Parametri di progetto

VERIFICA A SCORRIMENTO – approccio 2 (A1+M1+R3)

qiKa

b

c

W3KW1K

W2K

QiK

SaK

SqK

H/3

H/2

B

a

H

Ka,d = 0.238

E2: muro di sostegno

• Sabbie• Falda assente• gd = 19 KN/m3

• c’d = 0 kPa

• f’d = 38°

d 2a,d a,d

sG1

1S = ( K H L)=2.1MN

2q,d i a,d

sQiS = (qK HL)=0.86MN

VERIFICA A SCORRIMENTO – approccio 2 (A1+M1+R3)

AZIONI

Ed = Sad + Sqd = 3.0 MN

Rd > Ed

qiK

W2K

QiK

SaK

SqK

H/3

HW3KW1K

H/2

NTC 2008

6.5.3.2 Verifiche di esercizio (SLE)

In tutti i casi, nelle condizioni di esercizio, gli spostamenti dell’opera di sostegno e del terreno circostante devono essere valutati per verificarne la compatibilità con la funzionalità dell’opera e con la sicurezza e funzionalità di manufatti adiacenti, anche a seguito di modifiche indotte sul regime delle acque sotterranee.In presenza di manufatti particolarmente sensibili agli spostamenti dell’opera di sostegno, deve essere sviluppata una specifica analisi dell’interazione tra opere e terreno, tenendo conto della sequenza delle fasi costruttive.

Esempio di spostamenti totali a scavo ultimato in presenza di diaframma ancorato

(calcolo agli elementi finiti)

MODELLO GEOLOGICO

VERIFICHE SLU VERIFICHE SLE

Mi fido di te Devi fare così Mi fido di te

Il differente “atteggiamento” delle NTC per alcuni stadi della progettazione in cui è differente la complessità di analisi e la discrezionalità di chi la effettua.

DA COSA SCATURISCE IL GIUDIZIO DI AMMISSIBILITA’ DELLA RISPOSTA IN ESERCIZIO (es. cedimento) ?

LETTERATURA TECNICO-SCIENTIFICA

ESPERIENZA PROFESSIONALE(“engineering judgement”)