Course Syllabus
Obiettivi
L'insegnamento mira a fornire allo studente una conoscenza approfondita delle proprietà fisiche e idro-geomeccaniche in situ di ammassi rocciosi e terreni e dei metodi che ne consentono la caratterizzazione, nonchè competenze pratiche nell'utilizzo di tali metodi 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:
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Indagine geologico-tecnica in superficie e nel sottosuolo: cenni alle principali norme tecniche, pianificazione e strutturazione per fasi delle indagini; aspetti geologici e metodologici del rilevamento geologico-tecnico.
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Tecniche di proiezione stereografica: proiezioni emisferiche; rappresentazione, analisi geometrica e statistica di dati di orientazione; applicazioni in geologia applicata e meccanica delle rocce.
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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. laser scanning, fotogrammetria digitale, termografia); 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.
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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).
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Indagine geologica e geotecnica del sottosuolo: norme tecniche e 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.
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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:
Analisi di dati direzionali tramite tecniche di proiezione stereografica (a mano e tramite software); processing fotogrammetrico SfM e trattamento base di nuvole di punti con riferimento all'analisi geo-strutturale di ammassi rocciosi; esecuzione di logs di carote di sondaggio e classificazione tecnica in terre e rocce; elaborazione di dati da prove geotecniche in situ.
Attività di campo:
Caratterizzazione geomeccanica di ammassi rocciosi, logging geomeccanico di carote di sondaggio, indagini in sito.
Prerequisiti
Corso di Sicurezza sul Terreno. Conoscenze di base di Geologia Applicata e Geologia Strutturale.
Modalità didattica
L'insegnamento è impartito in lingua italiana e si articola in:
- Lezione frontali: 28 ore (4 CFU)
- Esercitazioni: 12 ore (1 CFU)
- Attività di campo (Campus Abroad): 12 ore (1 CFU)
L'attività di campo consiste in due uscite sul campo giornaliere durante il corso.
Materiale didattico
Dispense, materiale bibliografico e datasets forniti dal docente tramite pagina e-learning.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
I semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
La verifica delle conoscenze e competenze acquisite avviene tramite un esame orale individuale strutturato in:
- colloquio sulle relazioni che sintetizzano le attività pratiche svolte in laboratorio e sul campo
- colloquio sugli argomenti svolti a lezione (3 domande)
- esercizio sull'applicazione di tecniche stereografiche.
Il docente valuterà la capacità dello studente di: applicare le conoscenze di base di stratigrafia, geologia strutturale e geologia applicata all'indagine geologico-tecnica; identificare gli obbiettivi dell'indagine geologico-tecnica e strutturare le relative attività; illustrare i metodi utilizzati, analizzare i dati acquisiti e fornirne una chiara sintesi interpretativa.
Orario di ricevimento
Il Docente riceve su appuntamento.
Sustainable Development Goals
Aims
The course aims to provide the student with an in-depth knowledge of the in situ physical and hydro-geomechanical properties of rock masses and soils and of the methods that allow their characterization, as well as practical skills in the use of these methods through surface surveys and subsurface site investigations.
Contents
Theory and techniques of engineering geological and geomechanical characterisation of soils and rock masses at surface and depth.
Detailed program
Lectures:
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Engineering geological survey and site investigation: main technical standards, investigation planning and project staging; general geological and methodological aspects.
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Stereographic projection techniques: emispherical projections; plotting, geometrical and statistical analysis of orientation data; applications to engineering geology and rock mechanics.
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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. laer scanning, photogrammetry, thermography); 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.
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Engineering geological characterization of soils: criteria and tests for field identification and description, technical classification using laboratory or field data (USCS).
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Geological and geotechnical site investigations: technical standards and investigation 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.
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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:
Analysis of directional data using stereographic projection techniques (by hand and using software); SfM photogrammetric processing and basic treatment of point clouds with reference to the geo-structural analysis of rock masses; core logging and technical classification in soils and rocks; processing of data from in situ geotechnical tests.
Field work:
Rock mass characterization, geomechanical core logging, site investigation.
Prerequisites
Safety in the Field course. Basic knowledge of Engineering Geology and Structural Geology.
Teaching form
The course is taught in Italian and divided into:
- Lectures: 28 hours (4 CFU)
- Exercises: 12 hours (1 CFU)
- Fieldwork (Campus Abroad): 12 hours (1 CFU)
The field activity consists of two separate days in the field during the course.
Textbook and teaching resource
Lecture notes, supplementary materials, and datasets provided by the Teacher thorugh the e-learning page.
Semester
1st semester
Assessment method
The verification of the knowledge and skills acquired by the student takes place through an individual oral examination, structured in:
- interview on the reports summarizing practical activities carried out in the lab and in the field
- interview on the topics covered in class (3 questions)
- exercise on the application of stereographic techniques.
The teacher will assess the student's ability to: apply the basic knowledge of stratigraphy, structural geology and applied geology to the engineering geological site investigation; identify the objectives of the geological-technical survey and structure the related activities; illustrate the methods used, analyze the acquired data and provide a clear interpretative synthesis.
Office hours
The Teacher receives on appointment
Sustainable Development Goals
Staff
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Federico Agliardi
