Sono illustrate alcune tecniche di trattamento dei terreni finalizzate a migliorarne le proprietà meccaniche con metodi dinamici, drenaggio, l'elettrosmosi, il vuoto, con interventi di tipo termico e chimico, anche in relazione ad eventi sismici. Sono studiati i geosintetici, i loro campi di applicazione e le opere in terra rinforzata. Sono esaminati gli aspetti geotecnici legati alla progettazione delle discariche e alcuni metodi per l'individuazione, delimitazione, bonifica di suoli inquinati
Appunti del corso ed esercizi svolti; materiale didattico predisposto dal docente.
Per approfondimenti:
1. Bringiotti M., Bottero D. (1999),"Consolidamenti e fondazioni-guida alle moderne metodologie di stabilizzazione e rinforzo dei terreni", Edizioni PEI. Parma.
2. Xanthakos P.P., Abramson L.W., Bruce D.A. (1994), "Ground Control and Improvement", Wiley&Sons, New York.
3. Hausmann M.R. (1990), "Engineering Principles of Ground Modification", McGraw-Hill. New York.
4. Stamatopoulos A.C., Kotzias P.C. (1985), "Soil improvement by Preloading", Wiley&Sons, New York.
5. Thorburn S., Hutchison J.F.(1985), "Underpinning", Surrey University Press, Guildford, Surrey, UK.
6. Reddi L.N., Inyang H.I. (2000), "Geoenvironmental Engineering", Marcel Dekker Inc., New York, Basel.
7. Rowe R.K., Quigley R.M., Booker J.R. (1995), "Clayey Barrier Systems for Waste Disposal Facilities", E & FN Spon, London.
8. Daniel D.E. (1993), "Geotechnical Practice for Waste Disposal", Chapman & Hall, London.
Obiettivi Formativi
Il corso si propone di fornire le conoscenze di base delle più note tecniche di trattamento dei terreni presentandone gli aspetti tecnologici, i terreni trattabili, le modalità esecutive, le attrezzature impiegabili ed i controlli finali, esaminando sia gli interventi volti a migliorare le caratteristiche meccaniche dei terreni sia gli interventi che prevedono la messa in opera di rinforzi. Inoltre il corso esamina gli aspetti geotecnici collegati alla progettazione di discariche controllate (scelta del sito, costruzione di barriere impermeabili e della copertura, apparati di intercettazione e rimozione di gas e di percolato, stabilità dei pendii), e affronta il problema dei siti contaminati analizzando gli aspetti legati alla individuazione/delimitazione delle aree contaminate oltre alle peculiarità di alcune tecniche di bonifica del sottosuolo.
Tutto questo allo scopo di fornire delle competenze appropriate per affrontare e risolvere alcuni problemi di ingegneria geotecnica ambientale e di stabilizzazione dei terreni, applicando in modo autonomo i principi delle tecniche più comuni nella consapevolezza che ognuna di esse presenta vantaggi e limiti.
Prerequisiti
E' propedeutica la conoscenza della scienza delle costruzioni, dell'idraulica e della meccanica delle terre
Metodi Didattici
Lezioni frontali. Esercitazioni in aula ed in laboratorio
Modalità di verifica apprendimento
La valutazione finale prevede una prova orale della durata di circa un'ora, nella quale saranno affrontati almeno tre differenti argomenti del corso
Programma del corso
La stabilizzazione dei terreni: obiettivi, proprietà da modificare, classificazioni, scelta del metodo. Liquefazione ciclica: principali fattori che ne governano il meccanismo, studio di alcuni metodi semplici per valutare la suscettibilità alla liquefazione di un deposito di terreno. Densificazione volumetrica. Stabilizzazione dei terreni granulari sciolti attraverso metodi dinamici: densificazione mediante esplosivi, vibroflottazione, colonne di ghiaia, compattazione dinamica pesante, pali compattanti, esempi di abbinamento delle diverse tecniche di miglioramento, controllo della efficacia del trattamento. Fenomeno della consolidazione indotta dal sisma, tecnica del precarico, dreni verticali tradizionali in sabbia e prefabbricati, consolidazione radiale e dimensionamento di dreni verticali, utilizzo del precarico temporaneo per accelerare il processo di consolidazione. Stabilizzazione dei terreni coesivi teneri e saturi mediante abbassamenti del livello di falda, la tecnica del vuoto, l'elettrosmosi. Interventi di tipo termico: congelamento ed essiccazione dei terreni. Consolidamenti di tipo chimico: principi di base, trattamenti a calce, iniezioni con aste di perforazione e con tubi valvolati, intervento colonnare del jet grouting con sistemi monofluido, bifluido e trifluido, controllo della efficacia dell' intervento. Geosintetici: tipologia, classificazione, proprietà, funzioni, campi di applicazione nei lavori stradali e ferroviari, nelle trincee drenanti, nel controllo della erosione superficiale e nella stabilizzazione dei pendii naturali. Opere in terra rinforzata: caratteristiche, utilizzazioni, principio di funzionamento, effetti benefici del rinforzo, verifiche di stabilità esterna ed interna, semplici esempi di dimensionamento di strutture in terra rinforzata. Aspetti geotecnici nella progettazione delle discariche: classificazione delle discariche, criteri per la localizzazione del sito, la caratterizzazione geotecnica di dettaglio, tipologie e geometria, impermeabilizzazioni del fondo e delle pareti laterali della discarica, sistema di copertura e per la raccolta e la rimozione del percolato e dei gas, analisi di stabilità, parametri empirici che descrivono il comportamento meccanico dei rifiuti. Lo studio dei siti contaminati: fonti di contaminazione, piano di bonifica, individuazione e delimitazione di siti inquinati mediante indagini geotecniche di tipo diretto ed indiretto, penetrometri ambientali, piezocono a resistività RCPTU, penetrometro a fluorescenza FFD, sistemi di bonifica dei sottosuoli inquinati, tecniche di risanamento per via termica, biologica e per via fisica, desorbimento termico, bioventing, intervento di lavaggio, di ventilazione, di insuflaggio, barriere reattive permeabili, trattamento elettrocinetico.