MECCANICA DELLE ROCCE E GALLERIE

Crediti: 
6
Settore scientifico disciplinare: 
GEOTECNICA (ICAR/07)
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

1°-Conoscenze e capacità di comprensione
Lo studente apprenderà i principi fondamentali per la classificazione e la caratterizzazione di un ammasso roccioso e le principali tecniche di progettazione, realizzazione e controllo in corso d’opera di gallerie sia in terra che in roccia. Comprenderà la terminologia tecnico-scientifica in materia.

2°-Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente sarà in grado di utilizzare strumenti di analisi e calcolo per la scelta del metodo di costruzione e della tipologia dei sostegni di cavità sotterranee e di fornire ipotesi operative su un caso di studio.

3°- Autonomia di giudizio
Lo studente acquisirà la capacità di interpretare dati geotecnici da prove in sito e di laboratorio e di modellare un problema reale, al fine di individuare le soluzioni progettuali tecnicamente valide.

4°-Capacità comunicative
Al superamento dell’esame lo studente dovrebbe aver maturato una sufficiente proprietà di linguaggio per quanto attiene la specifica terminologia dell’insegnamento. Lo studente dovrà aver acquisito la capacità di redigere una relazione preliminare alla progettazione di una galleria-tipo.

5°-Capacità di apprendimento
Lo studente dovrebbe aver acquisito le conoscenze di base della disciplina che gli permetteranno di scegliere le metodologie più adatte per affrontare in autonomia un caso di studio.

Prerequisiti

E' fondamentale aver acquisito una adeguata preparazione in Scienza delle Costruzioni e Geotecnica

Contenuti dell'insegnamento

L’insegnamento si propone di fornire le nozioni di base della meccanica delle rocce finalizzate alla caratterizzazione degli ammassi rocciosi nell’ambito delle opere in sotterraneo e di sviluppare le competenze per la progettazione, la realizzazione ed il controllo in corso d’opera di gallerie in terra e in roccia. Particolare attenzione viene rivolta anche all’effetto indotto dallo scavo sulle strutture presenti in superficie e sull’assetto idrogeologico dell'ammasso roccioso circostante.

Programma esteso

Introduzione alla meccanica e ingegneria delle rocce.
Tensioni, deformazioni e caratteristiche di comportamento dei materiali rocciosi.
Definizione di ammasso roccioso, di matrice rocciosa e di discontinuità.
Metodi di indagine per la caratterizzazione del sito.
Indagini di laboratorio su roccia intatta e discontinuità.
Caratterizzazione geotecnica di un ammasso roccioso.
Criteri di resistenza per roccia intatta e ammasso roccioso.
Resistenza a taglio delle discontinuità (criteri di resistenza, misure in sito e in laboratorio).
Metodi di classificazione degli ammassi rocciosi.
Metodi empirici per la caratterizzazione degli ammassi rocciosi.
Metodi numerici per la modellazione di ammassi rocciosi e lo studio di problemi di ingegneria delle rocce.
Metodo osservazionale.
Progettazione, metodi di scavo e di costruzione di gallerie superficiali e profonde.
Metodi empirici (attraverso l’impiego della classificazione di ammassi rocciosi) per la scelta del metodo di costruzione e della tipologia dei sostegni di gallerie profonde.
Soluzioni analitiche per il calcolo dello stato di tensione e di deformazione nell'intorno di vuoti sotterranei.
Metodo della curva caratteristica e suo impiego per la progettazione dei sostegni – rinforzi necessari alle condizioni di sicurezza.
Misure e sistemi di monitoraggio in corso d’opera.

Bibliografia

Barla M.: Elementi di meccanica e Ingegneria delle rocce. Ed. Celid, 2012.

Testi di approfondimento
Hoek E., Brown E.T.: Underground excavation in rock, IMM, London, 1980.
Hudson J.A., Harrison J. P.: Engineering rock mechanics: an introduction to the principles, Pergamon. 1997.

Ulteriore materiale didattico:
Copia elettronica delle slides utilizzate durante il corso.

Metodi didattici

Il corso si articola in una serie di lezioni frontali e di esercitazioni. Le lezioni sono svolte avvalendosi di presentazioni in Power Point. Le esercitazioni sono presentate in aula e svolte anche numericamente nel laboratorio informatico.

Modalità verifica apprendimento

La verifica della preparazione consiste in un colloquio orale.
Nel colloquio lo studente dovrà rispondere a domande di carattere teorico, riguardanti anche l’applicazione della teoria a problemi originali.
Nella valutazione, le diverse componenti di apprendimento saranno così pesate: 40% per la capacità di analisi di un problema reale (competenza), 30% per l’ individuazione della procedura più conveniente di soluzione (autonomia di giudizio), 30% per la capacità di esposizione specialistica (capacità comunicativa).