L'insegnamento è caratterizzato dai seguenti obiettivi:

- introdurre la meccanica dei mezzi porosi saturi,

- definire la non linearità del comportamento meccanico delle terre,

- introdurre la meccanica sperimentale per i terreni,

- impartire le nozioni base per la progettazione di opere geotecniche.

Lo studente:

• Conosce i fondamenti della meccanica delle terre,

• è in grado di interpretare correttamente i risultati di prove sperimentali di laboratorio standard,

• è capace di definire il modello geotecnico

• riesce a risolvere semplici problemi progettuali relativi alle fondazioni superficiali, alle opre di sostegno ed alla stabilità dei versanti.

I terreni – Classificazione delle terre e Limiti di Atterberg – Curve granulometriche. Teoria del doppio strato. Indici e pesi specifici. Densità relativa. Definizione di lunghezza caratteristica: approccio micro e definizione di catene di sforzo. Variabili di stato per sabbie ed argille. Continui plurifase.

Equazioni di campo. Non linearità ed anolonomia del legame costitutivo. Il problema incrementale. Il problema geotecnico. Principio degli sforzi  efficaci. Equazione di continuità del flusso. Legge di Darcy.Problemi accoppiati e disaccoppiati. Stato di sforzo geostatico.

Processi di filtrazione in regime stazionario. Moti confinati e non confinati. Soluzione di problemi di filtrazione 2D: differenze finite e reticoli di flusso. Filtrazione monodimensionale (serie e parallelo + disomogeneità). Il permeametro. Sifonamento. Moti non confinati: problema della diga in terra, del pozzo in falda freatica. Permeametro a carico variabile.

Processi di filtrazione in regime transitorio. Consolidazione monodimensionale: aspetti idraulici: condizioni iniziali, al contorno ed integrazione dell’equazione differenziale. Utilizzo delle Isocrone. Subsidenza. Curva Um-tempo, consolidazione secondaria e definizione del parametro cα. L’edometro: prova su materiale normal-consolidato e curva ideale. Prova edometrica su provino estratto in sito: valutazione dell’indice di sovraconsolidazione OCR e del coefficienet di spinta a riposo k0. Consolidazione monodimensionale e calcolo cedimenti. Percorso di carico edometrico di carico e scarico

Studio del comportamento meccanico delle terre. L’apparecchiatura triassiale. Variabili di sforzo e di deformazione triassiali. I percorsi di carico. Comportamento meccanico delle argille Prove triassiali non-drenate. Definizione di dilatanza. Prove triassiali di estensione. Coesione non drenata parametri di Skempton. Teoria dello stato critico. Prove triassiali su sabbia e prova di taglio diretto. Principi di modellazione costitutiva in campo elasto-plastico. Uso concettuale di modelli costitutivi elastoplastici perfetti ed incrudenti. Il Modello Cam Clay.

 Spinta delle terre - Il metodo di Coulomb per il calcolo della spinta delle terre sui muri di sostegno (metodo dell’equilibrio limite); Dimensionamento di un muro a gravità: coefficienti di sicurezza a scorrimento e ribaltamento; Il metodo di Rankine;  I metodi di Coulomb e Rankine come metodi dell’analisi limite; Altri problemi per cui è possibile un’analisi alla Rankine; Generalizzazione del metodo di Coulomb; Spinta passiva; Paratie a mensola. Paratie tirantate. Analisi numerica di paratie su letto di molle elastoplastiche.

Stabilità di scavi, rilevati e versanti - Stabilità di un pendio indefinito. Stabilità di un pendio indefinito in presenza di flusso d’acqua. parallelo al pendio. Altezza limite di uno scavo verticale in terreno puramente coesivo: soluzione approssimata per difetto. Altezza limite di uno scavo verticale in terreno puramente coesivo: soluzione approssimata per eccesso. Altezza limite per uno scavo verticale in terreno puramente coesivo non resistente a trazione. Sicurezza di un versante. Metodi dei conci.

Capacità portante di fondazioni superficiali - Soluzioni elementari staticamente ammissibili per un terreno puramente coesivo caricato da una fondazione nastriforme. Soluzioni elementari cinematicamente ammissibili. Cinematismo di rottura di Hill: carico limite. Cinematismo di rottura di Prandtl. Fondazioni circolari. Capacità portante di una fondazione superficiale sotto carico centrato,Capacità portante di una fondazione superficiale sotto carico inclinato ed eccentrico.

Spostamenti del terreno in condizioni di esercizio. Determinazione dello stato tensiodeformativo in un semispazio elastico caricato da una distribuzione qualsiasi di carico. La soluzione di Boussinesq nel piano. Determinazione dello stato tensionale indotto da una fondazione nastriforme. La soluzione di Boussinesq nello spazio e la sua applicazione acondizioni di carico di interesse pratico. Cedimenti di fondazioni su terreno omogeneo. Portata ammissibile di una fondazione.

Nessun prerequisito.

L’esame può essere superato presentandosi a uno degli appelli delle sessioni invernale o estiva. Si tratta di un compito scritto che richiede la soluzione di un problema articolato in varie parti. La prova scritta è finalizzata a verificare la capactà dello studente di applicare i concetti teorici acquisiti.

Alla prova scritta fa seguito quella orale. Durante il colloquio orale si cerca di verificare le capacità di analisi e di sintesi del candiadto.