Programma
1. Indagini preliminari per le costruzioni in sotterraneo (4 h)
• Indagini geologiche e geotecniche.
• Descrizione dei metodi di esplorazione per la caratterizzazione del sito: sondaggi, indagini geofisiche, cunicoli esplorativi.
2. Caratterizzazione geotecnica degli ammassi rocciosi (8 h)
• Assetto strutturale degli ammassi rocciosi. Classifiche tecniche ammassi rocciosi.
• Caratteristiche di resistenza e deformabilità.
3. Stato di sforzo e deformazione intorno ad una galleria (17 h)
• Modelli reologici. Modelli elastici ed elastoplastici.
• Stato tensio-deformativo indotto da uno scavo.
• Influenza del peso proprio del terreno.
• Interazione con la falda.
• Interazione terreno-rivestimento.
• Curve caratteristiche.
• Verifica statica del rivestimento definitivo.
• Stabilità del fronte e della sezione corrente.
• Stabilità in ammassi rocciosi interessati da sistemi di giunto.
4. Stato di sforzo naturale in sito (2h)
5. Tecniche di scavo (4 h)
• Scavi con perforazioni e volate.
• Scavo con mezzi meccanici: frese puntuali, demolitore, TBM.
6. Tecniche di sostegno e rinforzo negli scavi in roccia (2 h)
7. Criteri generali di progettazione e controllo (3 h)
• Monitoraggio nelle fasi della costruzione e in esercizio di gallerie.
• Metodo “osservazionale”.
• Metodo “austriaco” e metodo “Adeco”.
Nota. Tra parentesi sono indicate le ore orientative di lezione destinate a ciascuno degli argomenti, per un totale di 40 h. Le ore destinate alle esercitazioni sono circa 20 h.
Prerequisiti
Conoscenza di base delle materie:
Scienza delle Costruzioni; Meccanica dei fluidi; Fondamenti di Geotecnica.
Testi di riferimento
Libro di testo. Meccanica delle Rocce. Dalla Teoria alle Applicazioni nell’Ingegneria. Ribacchi et al. (2018) Efesto Edizioni
Altro materiale didattico.
Modalità insegnamento
Il docente svolge la lezione usando prevalentemente la lavagna e, saltuariamente, il proiettore.
La didattica in aula si suddivide tra lezioni (40 ore) ed esercitazioni (20 ore). Verranno svolte circa 10 esercitazioni, che verranno illustrate e in parte svolte in aula, ma che richiederanno un tempo di lavoro individuale. Lo svolgimento di ognuna delle esercitazioni è attestato da un documento contenente le elaborazioni e una relazione di commento.
Frequenza
E’ consigliato agli studenti di frequentare e di prendere appunti durante le lezioni, perché questo approccio stimola l’apprendimento. Deve seguire poi una fase di apprendimento individuale, che consiste in una revisione degli argomenti trattati.
Modalità di esame
La struttura didattica del corso prevede che una parte del tempo in aula venga dedicato allo svolgimento di circa 10 esercitazioni, che verranno illustrate e in parte svolte in aula, ma che richiederanno un tempo di lavoro individuale. E’ suggerito di svolgere le esercitazioni in gruppi di due-tre studenti, in modo da: sviluppare le capacità comunicative, argomentare le proprie scelte tecniche, accettare scelte tecniche diverse proposte da altri, sperimentare le proprie capacità di condurre un gruppo.
Lo svolgimento di ognuna delle esercitazioni è attestato da un documento unico per gruppo contenente le elaborazioni e una relazione di commento. Alcune esercitazioni saranno destinate alla redazione di un progetto degli interventi di ripristino della stabilità di pendii in roccia.
L'esame consiste nella presentazione delle relazioni tecniche svolte durante l’anno in corso. Le relazioni devono essere inviate al docente nei giorni precedenti la prova orale e prodotte in forma di stampa durante lo svolgimento della stessa prova.
La prova orale include tipicamente due domande inerenti argomenti trattati durante le esercitazioni e una domanda teorica. Durante l’esame lo studente dovrà dichiarare i contributi autonomi apportati nello svolgimento delle relazioni, che saranno oggetto di valutazione da parte del docente. La valutazione terrà anche conto: dell’autonomia di giudizio acquisita dallo studente nel trattare la complessità dei problemi geotecnici, della capacità di apprendimento delle conoscenze e di approfondimento critico che conducono ad un apprendimento costante durante la vita professionale.
Bibliografia
Bieniawski, Z. T. Rock mechanics design in mining and tunnelling.
Brady B.H.G., Brown E.T. Rock Mechanics for Underground Mining. George Allen & Unwin
Hoek E., Brown E.T. Underground Excavations in Rock. IMM, London
Hoek E., Kaiser P. K., Bawden W. F. Support of Underground Excavations in Hard Rock. CRC Press
Modalità di erogazione
Il docente svolge la lezione usando prevalentemente la lavagna e, saltuariamente, il proiettore.
La didattica in aula si suddivide tra lezioni (40 ore) ed esercitazioni (20 ore). Verranno svolte circa 10 esercitazioni, che verranno illustrate e in parte svolte in aula, ma che richiederanno un tempo di lavoro individuale. Lo svolgimento di ognuna delle esercitazioni è attestato da un documento contenente le elaborazioni e una relazione di commento.
