- Applied Geotechnical Engineering
- Summary
Course Syllabus
Obiettivi
Fornire competenze specifiche legate al profilo del geologo applicato in relazione alle principali opere di ingegneria geotecnica. Le conoscenze di base acquisite nel corso di geologia applicata verranno applicate all’analisi di problemi al contorno con metodi tradizionali e metodi numerici.
Contenuti sintetici
Applicazioni delle conoscenze acquisite nel corso di Geologia Applicati a problemi tipici di ingegneria geotecnica
Programma esteso
Richiami di meccanica del continuo e introduzione alla meccanica dei geomateriali
Richiami teorici sulla definizione di grandezze tensoriali, somme vettoriali, piano di Mohr
Il problema geotecnico: come descriverlo con un sistema di equazioni differenziali
- Il principio degli sforzi efficaci
- Le equazioni di Equilibrio
- Le equazioni di Congruenza
- Il legame costitutivo
- La legge di Bernoulli
- La legge di Darcy
- L’equazione di continuità
Casi particolare del problema geotecnico e dell’interazione fluido terreno: terreno ascitutto, quiete, regime stazionario, regime transitorio.
Cenni a soluzione approssimata per via numerica del problema geotecnico
Analisi a breve termine ed a lungo termine e relativi legami costitutivi e criteri di rottura.
Analisi di opere geotecniche
Metodi di calcolo della spinta delle terre su opere di sostegno. Analisi di stabilità di muri di sostegno a gravità ed a mensola. Metodi di verifica di paratie a mensola e tirantate.
Analisi limite per l’ingegneria geotecnica. Calcolo della capacità portante di fondazioni superficiali soggette a differenti condizioni di carico. Capacità portante di fondazioni profonde su pali e palificate. Cenni al calcolo dei cedimenti delle fondazioni.
Analisi di stabilità scivolamenti traslazionali (metodi dell’equilibrio limite ). Analisi di stabilità di scivolamenti con meccanismo rotazionale. Stabilità di scarpate e di fronti di scavo.
Cenni alla normativa vigente
Introduzione ai metodi di modellazione numerica per problemi geotecnici. Metodi degli elementi finiti e degli elementi discreti. Cenni a modelli costitutivi avanzati per i terreni.
Applicazione numeriche a problemi geotecnici; in particolare analisi di stabilità di versanti, di opere di sostegno e di scavi.
Prerequisiti
Analisi Matematica, Fisica, Geologia Applicata
Modalità didattica
1) Lezioni (24 ore): si svolgono in aula e sono inerenti la descrizione, gli scopi, gli aspetti teorici e le modalità di esecuzione dei problemi geotecnici
2) Esercitazioni (36 ore): si svolgono in aula con lo scopo di risolvere aspetti legati allo svolgimento di esercizi guidati
Materiale didattico
Testi adottati
Nova Roberto (2002) , Fondamenti di Meccanica delle Terre, Mc Graw Hill
Nova Roberto (2008). Meccanica delle Costruzioni Geotecniche. Città Studi, Milano
e materiali forniti dal docente
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semetre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
1) Prova Scritta: PROBLEMI (quesiti che richiedono l’analisi di un fenomeno complesso e la sua razionalizzazione tramite la composizione di più principi)
2) Prova Orale: COLLOQUIO SUGLI ARGOMENTI SVOLTI A LEZIONE
E' richiesta la sufficienza in tutte e 2 le modalità di valutazione
Orario di ricevimento
Lunedì dalle 16.00 alle 18.00
Sustainable Development Goals
Aims
The main goal of the course consists in giving specific knowledge to the engineering geology to deal with geotechnical engineering problem. The basic conceps acquire during the engineering geology course will be apply to boundary value problems of geotechnical engineering using simplified methods and more complex numerical methods.
Contents
The course intent to deal with geotechinical engineering problems applying the concepts of Engineering Geology
Detailed program
Introduction to the continuum mechanics for geomaterials
Theoretical references on the definition of tensor quantities, vector sums, Mohr plan
The geotechnical problem: how to describe it with a system of differential equations
- The principle of effective stress
- Equilibrium equations
- Compatibility equations
- The constitutive law
- The Bernoulli definition
- The Darcy law
- The continuity equation
Particular cases of the geotechnical problem and of the fluid soil interaction: soil above all, stillness, stationary regime, transitory regime.
Overview of a numerical solution of the geotechnical problem
Short-term and long-term analysis and related constitutive links and failure criteria.
Analysis of geotechnical works
Methods of calculating the soil pressures on retaining walls. Stability analysis of gravity and shelf support walls. Methods of verification of diaphram wall.
Limit analysis for geotechnical engineering. Calculation of the bearing capacity of shallow foundations subject to different loading conditions. Bearing capacity of deep foundations on piles and piling.
Analysis of translational slides (limit equilibrium methods). Stability analysis of slope with rotational mechanism. Stability of slopes and excavation fronts.
Notes to current codes
Introduction to numerical modeling methods for geotechnical problems. Methods of finite elements and discrete elements.
Numerical applications to geotechnical problems; in particular stability analysis of slopes, support works and excavations.
Prerequisites
Matematics, Physics, Engineering Geology
Teaching form
-
Lessons (24 hours): they are held in the classroom and are related to the description, the aims, the theoretical aspects and the methods to solve geotechnical problems
-
Exercises (36 hours): they are held in the classroom with the aim of solving guided exercises
Textbook and teaching resource
Reference Book
Nova Roberto (2002) , Fondamenti di Meccanica delle Terre, Mc Graw Hill
Nova Roberto (2008). Meccanica delle Costruzioni Geotecniche. Città Studi, Milano
and additional material supplied from the teacher
Semester
2ⁿᵈ Semester
Assessment method
1) Written test: PROBLEMS (questions that require the analysis of a complex phenomenon and its rationalization through the composition of several principles)
3) Oral exam: INTERVIEW ON THE TOPICS PERFORMED IN THE LESSON
Sufficiency is required in all 2 assessment methods
Office hours
Monday from 16.00 to 18.00
Sustainable Development Goals
Key information
Staff
-
Matteo Oryem Ciantia