05 Analisi di stabilità di una gabbionata

 Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ Geometria 

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Geometria 

 

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ Metodi dell’Equilibrio Limite 

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METODI DELL’EQUILIBRIO LIMITE

MacStARS W – Rel. 3.0 Maccaferri Stability Analysis of Reinforced Slopes and Walls

Officine Maccaferri S.p.A. - Via Kennedy 10 - 40069 Zola Predosa (Bologna) Tel. 051.6436000 - Fax 051.236507

Progetto : Verifica di Stabilità Globale Gabbionate Verifiche condotte in accordo alla normativa : Norme tecniche per le costruzioni D.M. 14/01/2008 Verifiche nei confronti dello SLU

CARATTERISTICHE GEOTECNICHE DEI TERRENI

Terreno : BF Descrizione : Backfill Classe coesione : Coeff. Parziale - Coesione efficace Coesione [kN/m²] : 10.00 Classe d'attrito : Coeff. Parziale - tangente dell’angolo di resistenza a taglio Angolo d'attrito [°] : 35.00 Rapporto di pressione interstiziale (Ru) : 0.00 Classe di peso : Coeff. Parziale - Peso dell’unità di volume - sfavorevole Peso specifico sopra falda [kN/m³] : 18.00 Peso specifico in falda [kN/m³] : 21.00 Modulo elastico [kN/m²] : 0.00 Coefficiente di Poisson : 0.30 Terreno : FC Descrizione : Firm clay Classe coesione : Coeff. Parziale - Coesione efficace Coesione [kN/m²] : 10.00 Classe d'attrito : Coeff. Parziale - tangente dell’angolo di resistenza a taglio Angolo d'attrito [°] : 28.00 Rapporto di pressione interstiziale (Ru) : 0.00 Classe di peso : Coeff. Parziale - Peso dell’unità di volume - sfavorevole Peso specifico sopra falda [kN/m³] : 18.00 Peso specifico in falda [kN/m³] : 18.00 Modulo elastico [kN/m²] : 0.00 Coefficiente di Poisson : 0.30 Terreno : GB Descrizione : Gabion filling Classe coesione : Coeff. Parziale - Coesione efficace Coesione [kN/m²] : 12.50 Classe d'attrito : Coeff. Parziale - tangente dell’angolo di resistenza a taglio Angolo d'attrito [°] : 40.00 Rapporto di pressione interstiziale (Ru) : 0.00 Classe di peso : Coeff. Parziale - Peso dell’unità di volume - favorevole Peso specifico sopra falda [kN/m³] : 17.50 Peso specifico in falda [kN/m³] : 21.00 Modulo elastico [kN/m²] : 0.00 Coefficiente di Poisson : 0.30

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ Metodi dell’Equilibrio Limite 

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PROFILI STRATIGRAFICI

Strato: TERRENO Descrizione: Profilo Terreno - SDF Terreno : FC X Y X Y X Y X Y [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] 0.00 10.00 24.00 10.00 29.00 14.00 35.00 14.00 40.00 18.00 49.00 18.00 54.00 22.00 80.00 30.00 100.00 30.00

MURI IN GABBIONI

Muro : G1 Coordinate Origine [m] : Ascissa = 20.00 Ordinata = 10.00 Rotazione muro [°] = 0.00 Materiale riempimento gabbioni : GB Terreno di riempimento a tergo : BF Terreno di copertura : BF Terreno di fondazione : BF Strato Lunghezza [m] Altezza [m] Distanza [m] 1 4.00 1.00 0.00 2 3.00 1.00 1.00 3 2.00 1.00 2.00 4 1.00 1.00 3.00 Muro : G2 Coordinate Origine [m] : Ascissa = 31.00 Ordinata = 14.00 Rotazione muro [°] = 0.00 Materiale riempimento gabbioni : GB Terreno di riempimento a tergo : BF Terreno di copertura : BF Terreno di fondazione : BF Strato Lunghezza [m] Altezza [m] Distanza [m] 1 4.00 1.00 0.00 2 3.00 1.00 1.00 3 2.00 1.00 2.00 4 1.00 1.00 3.00 Muro : G3 Coordinate Origine [m] : Ascissa = 45.00 Ordinata = 18.00 Rotazione muro [°] = 0.00 Materiale riempimento gabbioni : GB Terreno di riempimento a tergo : BF Terreno di copertura : BF Terreno di fondazione : BF Strato Lunghezza [m] Altezza [m] Distanza [m] 1 4.00 1.00 0.00 2 3.00 1.00 1.00 3 2.00 1.00 2.00 4 1.00 1.00 3.00

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ Metodi dell’Equilibrio Limite 

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CARICHI

Pressione : C1 Descrizione : Carico Stradale Classe : Variabile - sfavorevole Intensità [kN/m²] = 4.00 Inclinazione [°] = 0.00 Ascissa [m] : Da = 35.00 To = 45.00 Sisma : Classe : Sisma Accelerazione [m/s²] : Orizzontale = 0.84 Verticale = 0.42

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ Metodi dell’Equilibrio Limite 

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VERIFICHE DI STABILITA’

Verifica di stabilità globale : Combinazione di carico : A2 + M2 + R2 Calcolo delle forze nei rinforzi col metodo rigido Ricerca di superfici circolari critiche col metodo di Janbu Coefficiente di sicurezza minimo calcolato : 1.496

Intervallo di ricerca delle superfici Segmento di partenza, ascisse [m] Segmento di arrivo, ascisse [m] Primo punto Secondo punto Primo punto Secondo punto 10.00 20.00 30.00 80.00 Numero punti avvio superfici sul segmento di partenza : 11 Numero totale superfici di prova : 110 Lunghezza segmenti delle superfici [m] : 1.00 Angolo limite orario [°] : 0.00 Angolo limite antiorario [°] : 0.00 Fattore Classe 1.30 Variabile - sfavorevole 0.00 Sisma 1.25 Coeff. Parziale - tangente dell'angolo di resistenza a taglio 1.25 Coeff. Parziale - Coesione efficace 1.40 Coeff. Parziale - Resistenza non drenata 1.00 Coeff. Parziale - Peso dell'unità di volume - favorevole 1.00 Coeff. Parziale - Peso dell'unità di volume - sfavorevole 1.00 Fs Rottura Rinforzi 1.00 Fs Sfilamento Rinforzi 1.10 Coeff. Parziale R - Stabilità

C 1

[m] 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0

10

20

30

40

MacStARS WMaccaferri Stability Analysis

of Reinforced Slopes and Walls

Data:01/02/2013

Pratica:

Progetto: Verifica di Stabilità Globale Gabbionate

Sezione:Documento: Gabbionate-01

V erifica di Stabilità globale (Metodo di calcolo: Rigido)A 2 + M2 + R2FS = 1.496

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ Metodi dell’Equilibrio Limite 

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Verifica di stabilità globale : Combinazione di carico : A2 + M2 + R2 Calcolo delle forze nei rinforzi col metodo rigido Ricerca delle superfici critiche col metodo di Bishop Coefficiente di sicurezza minimo calcolato : 1.624

Intervallo di ricerca delle superfici Segmento di partenza, ascisse [m] Segmento di arrivo, ascisse [m] Primo punto Secondo punto Primo punto Secondo punto 10.00 20.00 30.00 80.00 Numero punti avvio superfici sul segmento di partenza : 11 Numero totale superfici di prova : 110 Lunghezza segmenti delle superfici [m] : 1.00 Angolo limite orario [°] : 0.00 Angolo limite antiorario [°] : 0.00 Fattore Classe 1.30 Variabile - sfavorevole 0.00 Sisma 1.25 Coeff. Parziale - tangente dell'angolo di resistenza a taglio 1.25 Coeff. Parziale - Coesione efficace 1.40 Coeff. Parziale - Resistenza non drenata 1.00 Coeff. Parziale - Peso dell'unità di volume - favorevole 1.00 Coeff. Parziale - Peso dell'unità di volume - sfavorevole 1.00 Fs Rottura Rinforzi 1.00 Fs Sfilamento Rinforzi 1.10 Coeff. Parziale R - Stabilità

C 1

[m] 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0

10

20

30

40

MacStARS WMaccaferri Stability Analysis

of Reinforced Slopes and Walls

Data:01/02/2013

Pratica:

Progetto: Verifica di Stabilità Globale Gabbionate

Sezione:Documento: Gabbionate-01

V erifica di Stabilità globale (Metodo di calcolo: Rigido)A 2 + M2 + R2FS = 1.624

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ Metodi dell’Equilibrio Limite 

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Verifica di stabilità globale : Combinazione di carico : M2 + R2 + Kh±Kv Calcolo delle forze nei rinforzi col metodo rigido Ricerca di superfici circolari critiche col metodo di Janbu Coefficiente di sicurezza minimo calcolato : 1.208

Intervallo di ricerca delle superfici Segmento di partenza, ascisse [m] Segmento di arrivo, ascisse [m] Primo punto Secondo punto Primo punto Secondo punto 10.00 20.00 30.00 80.00 Numero punti avvio superfici sul segmento di partenza : 11 Numero totale superfici di prova : 110 Lunghezza segmenti delle superfici [m] : 1.00 Angolo limite orario [°] : 0.00 Angolo limite antiorario [°] : 0.00 Fattore Classe 1.00 Variabile - sfavorevole 1.00 Sisma 1.25 Coeff. Parziale - tangente dell'angolo di resistenza a taglio 1.25 Coeff. Parziale - Coesione efficace 1.40 Coeff. Parziale - Resistenza non drenata 1.00 Coeff. Parziale - Peso dell'unità di volume - favorevole 1.00 Coeff. Parziale - Peso dell'unità di volume - sfavorevole 1.00 Fs Rottura Rinforzi 1.00 Fs Sfilamento Rinforzi 1.10 Coeff. Parziale R - Stabilità

C 1

[m] 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0

10

20

30

40

MacStARS WMaccaferri Stability Analysis

of Reinforced Slopes and Walls

Data:01/02/2013

Pratica:

Progetto: Verifica di Stabilità Globale Gabbionate

Sezione:Documento: Gabbionate-01

V erifica di Stabilità globale (Metodo di calcolo: Rigido)M2 + R2 + Kh±KvFS = 1.208

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ Metodi dell’Equilibrio Limite 

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Verifica di stabilità globale : Combinazione di carico : M2 + R2 + Kh±Kv Calcolo delle forze nei rinforzi col metodo rigido Ricerca delle superfici critiche col metodo di Bishop Coefficiente di sicurezza minimo calcolato : 1.269

Intervallo di ricerca delle superfici Segmento di partenza, ascisse [m] Segmento di arrivo, ascisse [m] Primo punto Secondo punto Primo punto Secondo punto 10.00 20.00 30.00 80.00 Numero punti avvio superfici sul segmento di partenza : 11 Numero totale superfici di prova : 110 Lunghezza segmenti delle superfici [m] : 1.00 Angolo limite orario [°] : 0.00 Angolo limite antiorario [°] : 0.00 Fattore Classe 1.00 Variabile - sfavorevole 1.00 Sisma 1.25 Coeff. Parziale - tangente dell'angolo di resistenza a taglio 1.25 Coeff. Parziale - Coesione efficace 1.40 Coeff. Parziale - Resistenza non drenata 1.00 Coeff. Parziale - Peso dell'unità di volume - favorevole 1.00 Coeff. Parziale - Peso dell'unità di volume - sfavorevole 1.00 Fs Rottura Rinforzi 1.00 Fs Sfilamento Rinforzi 1.10 Coeff. Parziale R - Stabilità

C 1

[m] 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0

10

20

30

40

MacStARS WMaccaferri Stability Analysis

of Reinforced Slopes and Walls

Data:01/02/2013

Pratica:

Progetto: Verifica di Stabilità Globale Gabbionate

Sezione:Documento: Gabbionate-01

V erifica di Stabilità globale (Metodo di calcolo: Rigido)M2 + R2 + Kh±KvFS = 1.269

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION

 

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PHI-C REDUCTION

La Phi-c reduction (Riduzione dei parametri di resistenza) è un’opzione disponibile in PLAXIS per

calcolare fattori di sicurezza. Nell’approccio Phi-c reduction i parametri di resistenza tanφ e c del

terreno vengono ridotti fin quando avviene la rottura della struttura; anche la resistenza delle

interfacce, se utilizzata, è ridotta nello stesso modo; invece la resistenza di oggetti strutturali come

le piastre e gli ancoraggi non è influenzata dalla procedura Phi-c reduction. Il moltiplicatore totale

ΣMsf viene utilizzato per definire il valore dei parametri di resistenza del terreno in un dato stadio

dell’analisi:

dove i parametri di resistenza con il pedice 'input' si riferiscono alle proprietà del materiale

introdotte ed i parametri con il pedice 'reduced' si riferiscono ai valori ridotti utilizzati nell’analisi.

All’inizio di un calcolo a ΣMsf è assegnato il valore 1,0 per impostare tutte le resistenze dei materiali

ai loro valori originali. Si deve comunque sempre controllare che nello step finale si sia sviluppato

completamente un meccanismo di rottura; in questo caso, il fattore di sicurezza è dato da:

L’approccio Phi-c reduction comporta una definizione del coefficiente di sicurezza simile alla

definizione che si adopera convenzionalmente nei calcoli eseguiti con i metodi dell’equilibrio

limite globale.

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : A2 + M2 + R2

 

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Combinazione di carico : A2 + M2 + R2

Deformed mesh

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : A2 + M2 + R2

 

Pag. 11

Total displacements

Analisi di stabilità gabbionata 

____________________________________________________________________________________ 

___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : A2 + M2 + R2

 

Pag. 12

Total displacements

Analisi di stabilità gabbionata 

____________________________________________________________________________________ 

___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : A2 + M2 + R2

 

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Total displacements ux

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : A2 + M2 + R2

 

Pag. 14

Total displacements uy

Analisi di stabilità gabbionata 

____________________________________________________________________________________ 

___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : A2 + M2 + R2

 

Pag. 15

Total principal strain directions

Analisi di stabilità gabbionata 

____________________________________________________________________________________ 

___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : A2 + M2 + R2

 

Pag. 16

Total principal strain (e1-e3)/2

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : A2 + M2 + R2

 

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Plastic points

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : M2 + R2 + Kh±Kv 

 

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Combinazione di carico : M2 + R2 + Kh±Kv

Deformed mesh

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : M2 + R2 + Kh±Kv 

 

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Total displacements

Analisi di stabilità gabbionata 

____________________________________________________________________________________ 

___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : M2 + R2 + Kh±Kv 

 

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Total displacements

Analisi di stabilità gabbionata 

____________________________________________________________________________________ 

___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : M2 + R2 + Kh±Kv 

 

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Total displacements ux

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : M2 + R2 + Kh±Kv 

 

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Total displacements uy

Analisi di stabilità gabbionata 

____________________________________________________________________________________ 

___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : M2 + R2 + Kh±Kv 

 

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Total principal strain directions

Analisi di stabilità gabbionata 

____________________________________________________________________________________ 

___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : M2 + R2 + Kh±Kv 

 

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Total principal strain (e1-e3)/2

Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ PHI‐C REDUCTION ‐ Combinazione di carico : M2 + R2 + Kh±Kv 

 

Pag. 25

Plastic points

 Analisi di stabilità gabbionata 

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___________________________________________________________________________________________________________ Coefficienti di Sicurezza  

Pag. 26

 

Tabella coefficienti di sicurezza determinati:

Combinazione di carico A2 + M2 + R2

 

Metodo  Coefficiente di sicurezza 

Metodo di Janbu 1.496Metodo di Bishop 1.624Metodo Phi-c reduction 1.624 

 

Combinazione di carico M2 + R2 + Kh±Kv

 

Metodo  Coefficiente di sicurezza 

Metodo di Janbu 1.208Metodo di Bishop 1.269Metodo Phi-c reduction 1.310