Meccanica delle rocce - (5 cfu)
| Prof. Gian Paolo Giani | - |
| E-mail. giani@parma1.eng.unipr.it | |
Programma
1° Modulo: Comportamento meccanico delle rocce.
Definizione di massa rocciosa, di matrice rocciosa e di discontinuitą;
Descrizione quantitativa delle discontinuitą (indagini in sito con sondaggi e rilievi);
Resistenza a taglio delle discontinuitą (criteri di resistenza, misure in sito e in laboratorio);
Proprietą meccanica della roccia intatta (prove di laboratorio);
Metodi di classificazione delle masse rocciose:
Metodi empirici per la caratterizzazione della massa rocciosa;
Prove in sito per la caratterizzazione meccanica della massa rocciosa;
Flusso d'acqua nei mezzi rocciosi (prove in sito);
Metodi numerici per la modellazione di masse rocciose.
2° Modulo: Ingegneria degli scavi a cielo aperto e delle fondazioni.
Impiego della proiezione stereografica per l'analisi dei cinematismi di blocchi di roccia;
Metodi dell'equilibrio limite per la verifica di stabilitą di scavi a cielo aperto;
Strutture di sostegno e/o di rinforzo di masse rocciose e loro dimensionamento;
Metodi numerici per l'analisi del comportamento meccanico di strutture in roccia
Cenni su casi reali di coltivazioni di miniere a cielo aperto, grandi opere civili e fondazioni in roccia.
3° Modulo: Gallerie e grandi opere sotterranee.
Gallerie superficiali e profonde (cenni su tipologie di rivestimento, metodi di costruzione e di progettazione);
Metodi analitici e numerici per il calcolo del rivestimento di gallerie superficiali;
Metodi empirici (attraverso l'impiego di classificazione di ammassi rocciosi) per la scelta del metodo di costruzione e della tipologia dei sostegni di gallerie;
Soluzioni analitiche per il calcolo dello stato di tensione e di deformazione nell'intorno di vuoti sotterranei;
Curve caratteristiche di vuoti, di rivestimento e loro impiego per la progettazione dei rivestimenti di gallerie;
Metodi di scavo tradizionali (con esplosivo) e meccanizzato (con TBM) di gallerie;
Metodi di monitoraggio di gallerie durante la loro costruzione;
Applicazione di metodi numerici agli elementi distinti per la progettazione di gallerie e grandi vuoti sotterranei;
Applicazione del metodo degli elementi finiti per la progettazione di gallerie e grandi vuoti sotterranei.
Attività d'esercitazione
Rappresentazione grafica delle discontinuitą.
Rilievo geostrutturale - determinazione dei piani rappresentativi dei sistemi di discontinuitą.
Trattazione analitica dei dati ottenuti da stendimenti.
Prova di compressione monoassiale.
Prove di compressione triassiale e criterio di resistenza di Mohr - Coulomb.
Prove di taglio diretto lungo discontinuitą e criterio di resistenza di Barton.
Determinazione e rappresentazione dello stato tensionale.
Stato deformativo nell'intorno di un punto.
Scivolamento planare.
Classificazione degli ammassi rocciosi.
Criterio di Resistenza degli ammassi rocciosi (Hoek-Brown).
Determinazione dello stato tensionale nell'intorno di una galleria circolare in un mezzo elastico. Individuazione delle zone di rottura.
Determinazione della curva caratteristica di una galleria circolare e verifica del rivestimento provvisorio.
Modalità d'esame
L'esame consisterą in un colloquio orale.
Propedeuticità
Analisi matematica, Meccanica razionale, Fisica generale, Chimica.
Testi consigliati
Giani G.P. - Rock slope stability analysis - Balkema, Rotterdam, NL.
B. H. G. Brady E. T. Brown - Rock mechanics for underground mining - Chapman & Hall -London 1993
Z.T. Bieniawski - Rock Mechanics Design in Mining and Tunneling - Balkema, Rotterdam, NL.
Ultimo aggiornamento: 10-01-2003