Tesi finale

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  • 1. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICA Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA(II edizione, anno accademico 2011-12)Studio del completamento delle vasca di colmatadi Fiumicino: Aspetti geotecniciRelatore:AllievoProf. Ing. Salvatore Miliziano Tajura Getachew OSSA

2. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICAIl problema:La vasca di colmata stata costruita per ilrefluimento dei terreni di scavo dal canaledel porto di Fiumicino e dalla darsena Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 3. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICASituazione attuale della vasca Il materiale dragato attualmentesino a quota -0.5m slm il ristagno dacqua meteorica fino+0.00m slm Provoca cattivo odore Crea habitat non igieniciMaster di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 4. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICAIl nuovo porto di FiumicinoLa zona dalla vasca inclusa nel nuovoprogetto del porto di Fiumicino che destinala zona a piazzale di stoccaggio con quotafinale +2.00m slm con il carico di 40-60kPaMaster di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 5. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICA Interventi: Eliminare lacqua conriempimento di materialegrossolana fino a quota di +2.00m (Lavoro in corso) Precarico per migliorare laresistenza e ridurre il tempo diconsolidazione durante lopere esuccessiva sistemazione finale delpiazzale (oggetto della tesi)Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 6. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICACaratteristiche geotecniche dei terreni di fondazione e deiterreni di dragaggioSono state fatte alcune indagini geotecniche in varieepoche Indagine 1998 Indagine 2005 Indagine 2008 Indagine 2012 Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 7. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICA La stratigrafia sabbia Limosa La faldaSabbia - sabbia limosa 0.5 mMediamente addensata Materiale dragato (Limo argilloso-sabbioso) medio 19kN/m34.0 mDensit relativa 40 60%Angolo di attrito 34- 37(36) Modulo di Young 12Sabbia - sabbia limosa10 mMPa Argilla_Limosa60 mMaster di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 8. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICA La stratigrafia (argilla limosa) Alluvioni recenti del Tevere perLa falda spessori elevati: 60-70 m Argille , limo organico tenero0.5m Normalmente consolidateMateriale dragato (Limo argilloso - sabbioso)4.0 mLa formazione di argilla limosa con frazione di sabbia fino 20% Contenuto di acqua naturale prossimo al limiteliquido. Lindice di consistenza molto bassa Sabbia - sabbia10 m Peso di volume 17.5 kN/m3 limosa Lindice dei vuoti circa 1La resistenza al taglio bassa Coesione trascurabile Angolo di attrito 23La caratteristiche della rigidezzaArgilla_LimosaoLindice di compressibilit 0.27-0.5 (0.35)60moLindice di rigonfiamento medio circa 0.06oIl modulo edometrico inferiore a 5MPaoIl coefficiente di permeabilit di 1.5 E-08m/s Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 9. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICAAnalisi della granulometria campio profon ne dit (m) Argilla Limo Sabbia Ghiaia A1220 30 3515 A2225 50 22 3 H1240 55 50 J1222 50 24 4 K11.518 40 42 0 K22.520 30 42 8 B11 7 18 67 8 B2Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA 2 5 15 75 (II edizione, anno accademico 2011-12)5 10. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICACarta di Casagrande Tabella 2 Lindice di AtterbergLimite di Atterbergprofoncampi dit Limite LimiteIndice di one (m) liquide plasticit plasticit A1 271.837.6 34.2 A2 268.635.3 33.5 H1 278.035.3 42.7 J1 261.531.2 30.3 K11.5 50.427.5 22.9 K22.5 53.730.6 23.1Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 11. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICAModellazione geotecnica Nella modellazione geotecnica per tenere conto della nonlinearit dellargilla e coglieremeglio le sovrappressioniindotte in fase di carico, stato adottato il modello diCam Clay modificatoimplementato in Flac2D. Per la sabbia limosa statoutilizzato un modello elasticolineare perfettamente plastico.Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 12. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICAI parametri del modello e legame costitutivoMateriale di riempimento Materiale grossolano (modello elastico lineare) Peso di volume 18 kN/m3 Modulo di Young 8MPa Coefficiente di Poisson 0.25Materiale sabbia limosa (elastico-lineare) Peso di volume 19kN/m3 Modulo di Young 10 mPa Coefficiente di Poisson 0.25 Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 13. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICAI parametri del modello elegame costitutivo Limo argilloso- (materiale nella vasca (modello Cam Clay) Peso di volume 14kN/m3M0.648 ( =17) Lambda0.197 Kappa 0.049 Argilla limosa (modello CamClay) N3.363 Peso di volume 17kN/m3 mp11kPa M0.898 ( =23)0.3 Lambda 0.117 Kappa0.026 N2.649 mp11kPa 0.3Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 14. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICAModellazione numerica Flac2dE stata modellata unacolonna di terrenoipotizzando condizioniedometriche.La dimensione deglielementi della mesh di 25cm. La lunghezza totaledella colonna di 75 m.Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 15. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICAModellazione numerica Flac2dFasi della modellazione:Inizializzazione del Cam Clay a partire dai valori di p e q in sito,ipotizzando il terreno normalmente consolidato. Applicazione di un precarico fino a quota +4m slm con step di un metroin condizioni non drenateDissipazioni delle pressioni interstiziali conseguenti allapplicazione delprecarico con unanalisi di consolidazione Applicazione di un ulteriore precarico fino a quota +7m slm con step diun metro in condizioni non drenateDissipazioni delle pressioni interstiziali conseguenti allapplicazionedellulteriore precarico con unanalisi di consolidazione-Sono inoltre state ripetute le analisi ipotizzando che lapplicazione delcarico avvenga direttamente in condizioni drenate Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 16. Sviluppo della pressione interstiziale nel limo argillosa (dragaggio) in varia fasi 17. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICASpostamento verticale nel tempo di alcuni punti nella fase consolidazione(materiale nella vasca)Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 18. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICASviluppo di pressione interstiziale nella argilla limosa 19. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICASpostamento verticale nel tempo di alcuni punti nella fase di consolidazione(argilla limosa)Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 20. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICACedimenti I cedimenti complessivi sono di seguito sintetizzati: Precarico di 4 m e consolidazione:spostamento massimo 1.56 mcedimento della vasca 56.9cm tempi di consolidazione12.5annicedimento della argilla limosa85.7 cmtempi di consolidazione 67anni Precarico di 4 m in condizioni drenate:spostamento massimo 1.66 mcedimento della vasca 66.2cmcedimento della argilla limosa82.2cm Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 21. CedimentiPrecarico di 7 m e consolidazione:spostamento massimo 2.336 mcedimento della limo argillosa79.4cmcedimento della argilla limosa1.406mPrecarico di 7 m in condizioni drenate:spostamento massimo 2.208 mcedimento della limo argillosa78.4cmcedimento della argilla limosa1.304m 22. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTURALE E GEOTECNICAConclusioniLunga durata di consolidazione Non possibile velocizzare il processo di consolidazione per la presenza di geomembrana sotto il dragaggio raccomandato limitare il carico nella zona Possibilit di dreni orizzontali ??Master di II livello in PROGETTAZIONE GEOTECNICA (II edizione, anno accademico 2011-12) 23. VI RINGRAZIO PER LAVOSTRA ATTENZIONEDIO VI BENEDICA TUTTI !!SPECIAL THANKS TOProf. Ing. SALVATOREMILIZIANOTHANKS TO Ing: Di SottoAnotonello Ing: Rotisciani Giada