Course Syllabus
Obiettivi
Conoscenza approfondita dei metodi di acquisizione e analisi di dati per
la caratterizzazione fisica e idro-geomeccanica di terreni e ammassi rocciosi,
tramite rilievi in superficie e indagini del sottosuolo.
Contenuti sintetici
Teoria e tecniche di indagine geologico-tecnica e
geomeccanica dei terreni e degli ammassi rocciosi, in superficie e nel
sottosuolo.
Programma esteso
Teoria:
1) Indagine geologico-tecnica in superficie e nel sottosuolo: norme tecniche, pianificazione e strutturazione per fasi; aspetti geologici e metodologici del rilevamento geologico-tecnico.
2) Tecniche di proiezione stereografica: proiezioni emisferiche; rappresentazione, analisi geometrica e statistica di dati di orientazione; applicazioni in geologia applicata e meccanica delle rocce.
3) Caratterizzazione geomeccanica degli ammassi rocciosi: natura e comportamento degli ammassi rocciosi; resistenza e deformabilità di roccia intatta, discontinuità e ammassi rocciosi; caratterizzazione delle discontinuità tramite campionamento areale o scanlines; applicazioni di tecniche remote (es. TDP, TLS); misure di orientazione, densità/intensità, persistenza e resistenza delle discontinuità; classificazioni geomeccaniche (RMR, Q, GSI); proprietà idro-meccaniche degli ammassi rocciosi, approccio di Hoek e Brown; caratterizzazione di ammassi rocciosi deboli e complessi.
4) Caratterizzazione geologico-tecnica dei terreni: criteri descrittivi e prove di identificazione in sito, classificazione tecnica da dati di laboratorio e di rilevamento geologico-tecnico (USCS).
5) Indagine geologica e geotecnica del sottosuolo: pianificazione; perforazioni di sondaggio (tecniche, attrezzature, procedure), fluidi di perforazione, stabilizzazione del foro, sondaggi orientati; campionamento geotecnico di terre e rocce in scavi e sondaggi (fonti di disturbo, tecniche di prelievo e conservazione); logs di foro e di sondaggio, caratterizzazione stratigrafica, geotecnica e geomeccanica di carote di sondaggio.
6) Prove geotecniche in situ: applicabilità, vantaggi e limitazioni; prove penetrometriche dinamiche (SPT, DP) e statiche, prove scissometriche, dilatometriche e pressiometriche, misura delle pressioni neutre.
Esercitazioni in laboratorio:
Proiezioni stereografiche, classificazione geologico-tecnica di terreni, esecuzione di logs di sondaggio, elaborazione di dati da prove in situ.
Attività di campo:
Caratterizzazione geomeccanica di ammassi rocciosi, logging geomeccanico di carote di sondaggio, indagini in sito.
Prerequisiti
Geologia generale, idrogeologia, geologia applicata
Modalità didattica
- Lezione frontale, 28 ore (4 CFU)
- Esercitazione, 12 ore (1 CFU)
- Attività di campo, 10 ore (1CFU)
Nel periodo di emergenza Covid-19 la didattica si svolgerà in modalità mista, con lezioni videoregistrate asincrone e parziale presenza (alcune esercitazioni e attività di campo).
Materiale didattico
Dispense e materiale bibliografico forniti dal docente.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
I Semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Orale strutturato in: discussione di relazioni sulle attività svolte in laboratorio e sul campo, teoria (3 domande) e un esercizio sull'applicazione di tecniche stereografiche.
Nel periodo di emergenza Covid-19, gli esami si terranno da remoto su piattaforma Webex.
Orario di ricevimento
Su appuntamento
Aims
Advanced knowledge of data collection and analysis methods
for the physical and hydro-geomechanical characterization of soil and rock
masses by surface and sub-surface site investigation.
Contents
Theory and techniques of engineering geological and geomechanical characterisation of soils and rock masses at surface and depth.
Detailed program
Lectures:
1) Engineering geological survey and site investigation: technical standards, investigation planning and project staging; general geological and methodological aspects.
2) Stereographic projection techniques: emispherical projections; plotting, geometrical and statistical analysis of orientation data; applications to engineering geology and rock mechanics.
3) Rock mass characterization: rock mass behaviours; strength and deformability of intact rock, discontinuities and rock masses; field discontinuity surveys using areal and scanline sampling; applications of remote survey techniques (e.g. TDP, TLS); measures of fracture orientation, density/intensity, persistence and strength; rock mass classification schemes (RMR, Q, GSI); hydro-mechanical properties of rock masses, Hoek-Brown approach; complex rock masses.
4) Engineering geological characterization of soils: criteria and tests for field identification and description, technical classification using laboratory or field data (USCS).
5) Geological and geotechnical site investigations: work planning; borehole drilling (techniques, equipment, procedures), drilling fluids, borehole support and stabilization, oriented boreholes; geotechnical sampling methods (source of disturbance, sampling techniques and tools); geological, geotechnical and geomechanical borehole logging.
6) In situ testing: applicability, advantages and limitations; SPT and dynamic penetration tests, cone penetration tests, field vane test, flat dilatometer and pressuremeter tests, pore pressure measurement.
Lab work:
Stereographic projections, engineering classification of soils, geological and geotechnical core logging, analysis of site investigation data.
Field work:
Rock mass characterization, geomechanical core logging, site investigation.
Prerequisites
Geology, hydrogeology, engineering geology
Teaching form
- Lectures, 28 hours (4 credits)
- Exercises, 12 hours (1 credit)
- Fieldwork, 10 hours (1 credit)
During the Covid-19 emergency, teaching will be held in mixed mode, with delayed video-recorded lectures and partial physical presence (practical activities, i.e. some exercises and fieldwork).Textbook and teaching resource
Teacher’s lecture notes and supplementary material
Semester
1st semester
Assessment method
Oral examination including a discussion of technical report assignments on laboratory and field work, theory (3 questions) and an exercise on the application of stereographic techniques.
During the Covid-19 emergency, examinations will be held remotely though the Webex platform.
Office hours
On appointment
Staff
-
Federico Agliardi