Presentazione del Progetto di un’Opera Geotecnica

2,739 views

Published on

Presentazione del Progetto di un’Opera Geotecnica

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
2,739
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
21
Actions
Shares
0
Downloads
37
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Presentazione del Progetto di un’Opera Geotecnica

  1. 1. Ordine degli Ingegneri della Provincia di Napoli Corso breve sulla normativa inerente la progettazione e la realizzazione di opere pubbliche Presentazione del progetto di un’opera geotecnica Sergio Gobbi
  2. 2. Considerazioni preliminari Cosa si intende per “opera geotecnica” ? Importanza del concetto di “progettazione geotecnica”
  3. 3. Scelta del caso di studio Tra le varie applicazioni effettuate in ambito progettuale è stato scelto uno scavo sostenuto da paratie per le seguenti ragioni: • Il caso specifico presenta vari aspetti di interesse: – Scavo in terreni sede di falda idrica, fin dal piano campagna – Analisi in condizioni non drenate in tensioni efficaci e simulazione della consolidazione – Simulazione di interventi di consolidamento con jet-grouting – Simulazione dell’installazione di un puntone provvisorio (e della successiva rimozione) – Possibilità di effettuare un confronto tra varie soluzioni progettuali • Si tratta dei problemi per i quali l’uso di una modellazione numerica inizia a divenire parte essenziale del progetto
  4. 4. Finalità dell’esposizione • Importanza della programmazione della fase di indagini in relazione agli scopi prefissi ed ai modelli adoperati • Inquadramento della fase di verifica numerica nell’ambito del processo progettuale • Utilizzazione del programma di calcolo come stimolo per: – ragionare sulle scelte fatte – verificare ed eventualmente rimuovere i propri preconcetti • Spunto per l’illustrazione di alcune soluzioni tecnologiche
  5. 5. 5 prog r. 0+ 940. 25 6 prog r. 0+9 63.8 7 prog r. 0 +96 8.25 7 INIZ pro IO GA gr. 1+0 LLERIA 12.9 14 pro gr. 1+ 0 41.8 14 pro gr. 1+ 07 8 1.0 INIZ 14 IO GA L LER IA p ro gr. 1+ 0 83 .81 4 FIN EG AL LE RIA pr o gr. 1+ 11 3.8 80 7 pr og r. 1+ 15 8 .75 pr og r. 1 +1 Stralcio planimetrico zona di 7 2.8 0 intersezione (galleria artificiale) pr og r. 1 +1 8 6.8 6 0 5
  6. 6. Sezione trasversale tipo Sezione analizzata Sottopasso Sviluppo complessivo: circa 1100 m 18.00 7.40 Larghezza di scavo: 14.0÷18.0 m Profondità massima di Jet g - routing scavo: 8.10 m
  7. 7. Profilo longitudinale stratigrafico PROFILO STRATIGRAFICO LONGITUDINALE Riporto Profilo del terreno Profilo del terreno Sabbie limose e limi Estr ado sso plat ea Intrados so platea a so plate Intra dos Scala lunghezze = 1:2.000 Scala altezze = 1:100 sabbiosi Materiale eterogeneo di riporto Argille molli Argilla con limo e limo argilloso Limo sabbioso e sabbia limosa Argilla limosa, poco consistente Argilla con limo torbosa Argilla limosa, da moderatamente consistente a molto consistente Sabbia più o meno limosa Indagini progetto esecutivo Indagini integrative Limi con argilla sabbiosi
  8. 8. Stati limite ultimi e di servizio Problematica Stato limite Parametri e dati necessari CND: stratigrafia, γ, cu, ϕ’ (per i terreni a grana grossa) Instabilità delle paratie SLU 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 “Stappamento” fondo SLU CND: stratigrafia, γ scavo Condizioni di falda ed, eventualmente, caratteristiche di Galleggiamento SLU resistenza dei terreni CND e CD: stratigrafia, γ, c’, ϕ’, ko, parametri di Spostamenti paratia e deformabilità a piccoli livelli di deformazione, condizioni cedimenti piano SLS iniziali della falda idrica, coefficiente di permeabilità dei campagna terreni Sollecitazioni nella paratia e nelle altre SLS CND e CD: vedi sopra parti strutturali Infiltrazioni d’acqua SLS Stratigrafia, k e condizioni iniziali della falda idrica
  9. 9. Scelta delle modalità di analisi • Analisi in tensioni efficaci sia in CD sia in CND • Studio della consolidazione e dei suoi effetti • Simulazione delle fasi di scavo e di realizzazione (o rimozione) degli elementi strutturali • Necessità di utilizzare una modellazione numerica
  10. 10. Indagini eseguite Progetto esecutivo Progetto costruttivo • 10 sondaggi a carotaggio continuo 6 sondaggi a carotaggio continuo • 5 sondaggi a distruzione di nucleo 3 prove penetrometriche (CPTU) • 45 prove SPT 2 prove dilatometriche (DMT) • 8 prove CPT 1 prova cross hle - o • 12 prove di permeabilità Lefranc Installazione di 3 piezometri Casagrande 3 prove di permeabilità Lefranc • 40 prove di taglio diretto (TD) • 1 prova triassiale non consolidata non Prove di riconoscimento drenata (TX U) - U 7 prove edometriche • 2 prove di compressione uniassiale a espansione laterale libera (ELL) 9 prove triassiale TX C - IU • 4 prove di compressione edometrica 2 prove triassiali TX U - U
  11. 11. Alcuni risultati ottenuti dalle indagini Granulometria - Complesso superiore Argilla Limo Sabbia Ghiaia C 100 90 80 S2/C1 70 60 S1/C1 50 S3/C2 40 30 20 10 0 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 diametro (mm)
  12. 12. Alcuni risultati ottenuti dalle indagini Granulom etria - Pancone A rgilla Limo Sabbia Ghiaia C 100 90 80 S1/C 2 70 S1/C 1 60 S2/C 3 S2/C 4 50 S3/C 4 40 30 20 10 0 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 diam etro (m m )
  13. 13. Alcuni risultati ottenuti dalle indagini Carta di Casagrande 0.700 0.600 Comp. sup. 0.500 Pancone 0.400 Comp. inf Ip 0.300 0.200 0.100 0.000 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 Wl
  14. 14. Alcuni risultati ottenuti dalle indagini Grado di sovraconsolidazione Coefficiente di spinta a riposo ko OCR 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 1 10 100 0 0 • 5 5 Complesso superiore Limi sabbiosi 10 10 DMT1 z (m) z (m) DMT1 DMT2 15 DMT2 15 Argille molli Pancone Prove edometriche 20 20 25 25
  15. 15. Alcuni risultati ottenuti dalle indagini Prova Cross-hole Go (M Pa) 0 20 40 60 80 0 5 10 z (m) 15 20 Per la caratterizzazione si sono utilizzati unitariamente i risultati 25 di tutte le prove in sito e lab. 30
  16. 16. Ipotesi progettuali Scavo con paratia libera Scavo in presenza del solo puntone Scavo in presenza del solo jet-grouting Scavo in presenza di puntone provvisorio e jet-grouting
  17. 17. Modellazione FEM del sottosuolo y A A A A 0 x 10 51 52 B 22 3 36 39 B50 B B 38 37 4 12 B 24 5 18 B 19 BB 29 28 15 17 B 26 16 40 41 B 49 54 B47 55 B 56 6 B 48 13 25 7 42 43 20 21 27 44 46 45 8 14 23 9 30 32 31 33 35 34 1 11 2
  18. 18. Simulazione delle fasi stato iniziale – realizzazione paratia e jet-grouting
  19. 19. Simulazione delle fasi prescavo
  20. 20. Simulazione delle fasi scavo primi 3 metri
  21. 21. Simulazione delle fasi installazione puntone
  22. 22. Simulazione delle fasi completamento scavo
  23. 23. Simulazione delle fasi realizzazione soletta di fondo
  24. 24. Simulazione delle fasi rimoz. puntone; applicazione sovraccarichi e consolidazione
  25. 25. Scavo in presenza del solo puntone Mesh deformata a fine scavo Massimo spostamento a piano scavo
  26. 26. Scavo in presenza del solo puntone Spostamenti orizzontali a fine scavo Massimo spostamento orizzontale Uxmax = 22 mm
  27. 27. Scavo in presenza del solo puntone Grado di mobilitazione della resistenza a taglio Rosso = tensioni tangenziali limite Raggiungimento delle tensioni limite in molte zone del sottosuolo
  28. 28. Posizione dei punti di calcolo degli spostamenti A E F G H B C D
  29. 29. Scavo in presenza del solo puntone Spostamenti paratia in funzione degli step Ux par Ux paratia [m] 0,06 Point A 0,05 Point B 0,04 Point C Point D 0,03 0,02 0,01 0,00 -0,01 0 50 100 150 200 Step
  30. 30. Scavo in presenza del solo puntone Cedimenti terreno in funzione degli step uy terr Cedimenti [m] 0,01 Point E 0,00 Point F -0,01 Point G Point H -0,02 -0,03 -0,04 -0,05 -0,06 0 50 100 150 200 Step
  31. 31. Scavo in presenza del solo jet-grouting Mesh deformata a fine scavo Massimo spostamento in testa alla paratia
  32. 32. Scavo in presenza del solo jet-grouting Spostamenti orizzontali a fine scavo Massimo spostamento orizzontale Uxmax = 42 mm
  33. 33. Scavo in presenza del solo jet-grouting Grado di mobilitazione della resistenza a taglio Rosso = tensioni tangenziali limite Raggiungimento delle tensioni limite a tergo della paratia
  34. 34. Scavo in presenza del solo jet-grouting Spostamenti paratia in funzione degli step ux par Ux paratia [m] 0,06 Point A Point B 0,04 Point C Point D 0,02 0,00 -0,02 0 50 100 150 200 Step
  35. 35. Scavo in presenza del solo jet-grouting Cedimenti terreno in funzione degli step uy ter Cedimenti [m] 5,e-3 Point E 0,000 Point F -5,e-3 Point G -0,010 Point H -0,015 -0,020 -0,025 -0,030 -0,035 0 50 100 150 200 Step
  36. 36. Scavo in presenza di puntone e jet-grouting Spostamenti orizzontali a fine scavo Massimo spostamento orizzontale Uxmax = 9 mm
  37. 37. Scavo in presenza di puntone e jet-grouting Grado di mobilitazione della resistenza a taglio Rosso = tensioni tangenziali limite Lontani dal raggiungimento delle tensioni limite al piede della paratia per la presenza del jet g - routing
  38. 38. Scavo in presenza di puntone e jet-grouting Spostamenti paratia in funzione degli step ux par Ux paratia [m] 5,e-3 Point A Point B 0,000 Point C -5,e-3 Point D -0,010 Curve sovrapposte -0,015 -0,020 0 50 100 150 200 Step
  39. 39. Scavo in presenza di puntone e jet-grouting Cedimenti terreno in funzione degli step uy ter Cedimenti [m] 4,e-3 Point E Point F 0,000 -4,e-3 -8,e-3 -0,012 -0,016 0 50 100 150 200 Step
  40. 40. Confronto tra le soluzioni in termini di spostamento Ux,max Uy,max Soluzione (cm) (cm) Solo puntone 2.2 1.1 (4.7) Solo jet-grouting 4.2 2.9 (2.8) Puntone + jet-grouting 0.9 0.4 (1.0)
  41. 41. Scavo in presenza del solo puntone Mesh deformata dopo 180 giorni di consolidazione Massimo spostamento al piede Ux = 445 mm
  42. 42. Scavo in presenza del solo puntone Spostamenti orizzontali dopo 180 giorni di consolidazione Massimo spostamento orizzontale Uxmax = 445 mm
  43. 43. Scavo in presenza del solo puntone Spostamenti verticali dopo 180 giorni di consolidazione Massimo spostamento verticale Uymax = 390 mm
  44. 44. Scavo in presenza del solo puntone Spostamenti paratia dopo 180 gg. di consolidazione ux par Ux paratia [m] 0,5 Point A 0,4 Point B Point C 0,3 Point D 0,2 0,1 0,0 -0,1 0 50 100 150 200 250 Step
  45. 45. Scavo in presenza del solo puntone Vettori velocità di filtrazione

×