22.FIT T Lucidi Lez 22 Geotessili

Corso di Fondamenti di Infrastrutture viarie e di Trasporto

Corso diCorso di

Fondamenti di Infrastrutture Viarie e di TrasportoFondamenti di Infrastrutture Viarie e di Trasporto

GEOTESSILIGEOTESSILIGEOTESSILIGEOTESSILI

per impieghi stradaliper impieghi stradaliper impieghi stradaliper impieghi stradali

GEOTESSILI L. Domenichini


GEOTESSILIGEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILI

PROPRIETÀ E METODI DI PROVAPROPRIETÀ E METODI DI PROVAPROPRIETÀ E METODI DI PROVAPROPRIETÀ E METODI DI PROVA

CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE SEPARAZIONE RINFORZO )FILTRAZIONE SEPARAZIONE RINFORZO )FILTRAZIONE, SEPARAZIONE,RINFORZO )FILTRAZIONE, SEPARAZIONE,RINFORZO )

REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE FUNZIONIDIVERSE FUNZIONI



GEOTESSILIGEOTESSILI

TIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILI

PROPRIETÀ E METODI DI PROVAPROPRIETÀ E METODI DI PROVAPROPRIETÀ E METODI DI PROVAPROPRIETÀ E METODI DI PROVA

CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, SEPARAZIONE)SEPARAZIONE)

REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE FUNZIONIFUNZIONIFUNZIONIFUNZIONI




I GEOTESSILI fanno parte della famiglia dei GEOSINTETICI in cui sono inclusi:GEOSINTETICI in cui sono inclusi:

i GEOTESSILI

le GEOGRIGLIEle GEOGRIGLIE

le GEOCELLEle GEO ELLE

i GEOCOMPOSITI




Definizione di GEOTESSILE (Cancelli e Cazzuffi)

si definisce geotessile un prodotto dell’industria tessile caratterizzato da PROPRIETÀ FISICHE, MECCANICHE ED IDRAULICHE t li d t MECCANICHE ED IDRAULICHE tali da poter essere impiegato in opere di ingegneria civile, a contatto con il terrenoil terreno



Ti i di GEOTE ILITipi di GEOTESSILI

I DIVERSI TIPI DI GEOTESSILE SI DISTINGUONO SOSTANZIALMENTE PER:

NATURA DEL POLIMERO COSTITUENTE IL NATURA DEL POLIMERO COSTITUENTE IL GEOTESSILE

TIPO DEL COSTITUENTE ELEMENTARE (fibra o filamento)

TIPO DI STRUTTURA DEL GEOTESSILE



Tipi di GEOTESSILITipi di GEOTESSILI

GEOTESSILE TESSUTO POLIESTEREPOLIESTERE

GEOTESSILE TESSUTO POLIPROPILENE




E E E GEOTESSILE NON TESSUTO

LEGATO TERMICAMENTELEGATO TERMICAMENTE

GEOTESSILE NON TESSUTO AGUGLIATO




GEOCOMPOSITIGEO OM OS



Funzione dei GEOTESSILIFunzione dei GEOTESSILI

FUNZIONI PREVALENTI ASSOLTE DAI GEOTESSILI FUNZIONI PREVALENTI ASSOLTE DAI GEOTESSILI NELLA COSTRUZIONE DEL CORPOSTRADALE:

DRENAGGIO

FILTRAZIONE

SEPARAZIONE

RINFORZO



DRENAGGIODRENAGGIO

IMPIEGO DEL GEOTESSILE COME STRATO DI IMPIEGO DEL GEOTESSILE COME STRATO DI INTERPOSIZIONE DRENANTE ALL’INTERNO DI UN CORPO STRADALE PER FAVORIRE IL DEFLUSSO DELLE CORPO STRADALE PER FAVORIRE IL DEFLUSSO DELLE ACQUE

Ti i li iTipica applicazione:A tergo di un MURO di SOSTEGNO ità in SOSTEGNO a gravità in CLS



P d l l P d l l Per questo tipo di applicazione si utilizzano geocompositi. Questi Per questo tipo di applicazione si utilizzano geocompositi. Questi sono posizionati a tergo dei muri di sostegno e costituiscono un sono posizionati a tergo dei muri di sostegno e costituiscono un efficace drenaggio esteso a tutta la superficie del manufatto, efficace drenaggio esteso a tutta la superficie del manufatto, gg pgg pin grado di raccogliere le acque di filtrazione in modo uniforme e in grado di raccogliere le acque di filtrazione in modo uniforme e continuo, evitando dannose sovrapressioni. continuo, evitando dannose sovrapressioni.

In caso di paramenti di muri non In caso di paramenti di muri non In caso di paramenti di muri non In caso di paramenti di muri non impermeabilizzati, si possono impermeabilizzati, si possono utilizzare geocompositi dotati di utilizzare geocompositi dotati di guaina impermeabile Questi possono guaina impermeabile Questi possono guaina impermeabile. Questi possono guaina impermeabile. Questi possono costituire anche un utile "cassero a costituire anche un utile "cassero a perdere" per la delimitazione del perdere" per la delimitazione del

tt d l l ttt d l l tgetto del calcestruzzo.getto del calcestruzzo.



I geocompositi sono realizzati accoppiando le I geocompositi sono realizzati accoppiando le georeti con geotessili nontessuti. Le georeti georeti con geotessili nontessuti. Le georeti offrono la capacità drenante e distributiva dei offrono la capacità drenante e distributiva dei offrono la capacità drenante e distributiva dei offrono la capacità drenante e distributiva dei carichi mentre il geotessile svolge la funzione carichi mentre il geotessile svolge la funzione filtrante.filtrante.

I geocompositi possono comprendere anche una I geocompositi possono comprendere anche una geomembrana. L’unione di un geotessile filtrante geomembrana. L’unione di un geotessile filtrante e di una geomembrana con elevata capacità e di una geomembrana con elevata capacità g pg pdrenante e protettiva permette di realizzare un drenante e protettiva permette di realizzare un efficace sistema “filtroefficace sistema “filtro--drenodreno--protettivo” protettivo” accoppiato ad un’azione impermeabilizzante.accoppiato ad un’azione impermeabilizzante.



FILTRAZIONEFILTRAZIONE

IL GEOTESSILE È USATO COME FILTRO TRA STRATI DI MATERIALI CON GRANULOMETRIE NON COMPATIBILI CON LE USUALI REGOLE DI PROGETTAZIONE (REGOLA DEL FILTRO DI TERZAGHI).

Tipica applicazione: Tipica applicazione DRENAGGI SUBSUPERFICIALI di SUBSU ERFI IALI di pavimentazioni stradali, ferroviarie ed


faeroportuali


SEPARAZIONESEPARAZIONE

IL GEOTESSILE È POSTO ALL’INTERFACCIA TRA UN IL GEOTESSILE È POSTO ALL INTERFACCIA TRA UN MATERIALE GRANULARE DI BUONE CARATTERISTICHE ED UN SOTTOFONDO SCADENTE CARATTERISTICHE ED UN SOTTOFONDO SCADENTE PER CONSENTIRE:Il controllo dello spessore dello strato più pregiatoIl controllo dello spessore dello strato più pregiato

Una distribuzione più uniforme dei carichi sul materiale tt t t m t i l di tsottostante materiale di scarsa portanza

Il controllo delle caratteristiche di portanza di uno i li i iù dstrato migliore poggiante su uno più scadente

La funzione di separazione è spesso accoppiata a La funzione di separazione è spesso accoppiata a


quella di rinforzoquella di rinforzo


SEPARAZIONE RINFORZOSEPARAZIONE - RINFORZO

N ll f i di i è i l Nella funzione di separazione è spesso inclusa una funzione di RINFORZO dovuta all’effetto membrana.

Tipica applicazione: strade provvisorie o strade non pavimentate su terreni a bassa portanza


p p


Per questa applicazione, in presenza di Per questa applicazione, in presenza di q pp pq pp pterreni a granolumetria fine, tipo sabbia o terreni a granolumetria fine, tipo sabbia o argilla, vengono utilizzate geogriglie. argilla, vengono utilizzate geogriglie. Quando le caratteristiche granulometriche Quando le caratteristiche granulometriche

l l ll l l ll del materiale dello strato da sovrapporre del materiale dello strato da sovrapporre alla geogriglia sono molto diverse da quelle alla geogriglia sono molto diverse da quelle del terreno di sottofondo, occorre evitare del terreno di sottofondo, occorre evitare h il i it d i i li di i h il i it d i i li di i che il primo, a seguito dei cicli di pressione che il primo, a seguito dei cicli di pressione

e decompressione cui è sottoposto, vada a e decompressione cui è sottoposto, vada a perdersi nello strato sottostante. In tali perdersi nello strato sottostante. In tali circostanze è particolarmente indicato circostanze è particolarmente indicato circostanze è particolarmente indicato circostanze è particolarmente indicato l'impiego di geocompositi, costituiti da una l'impiego di geocompositi, costituiti da una geogriglia di rinforzo accoppiata a un geogriglia di rinforzo accoppiata a un geotessile nontessuto di bassa grammatura geotessile nontessuto di bassa grammatura geotessile nontessuto di bassa grammatura geotessile nontessuto di bassa grammatura avente esclusivamente funzione di avente esclusivamente funzione di separazione. Il prodotto accoppiato, grazie separazione. Il prodotto accoppiato, grazie all'elevata deformabilità locale del all'elevata deformabilità locale del Stabilizzazione di un terreno Stabilizzazione di un terreno all elevata deformabilità locale del all elevata deformabilità locale del geotessile limitata all'area compresa tra le geotessile limitata all'area compresa tra le maglie della geogriglia, non impedisce maglie della geogriglia, non impedisce l'effetto di "incastro" con le particelle del l'effetto di "incastro" con le particelle del

Stabilizzazione di un terreno Stabilizzazione di un terreno organico saturo con geotessili organico saturo con geotessili non tessuti e geogriglie non tessuti e geogriglie


l effetto di incastro con le particelle del l effetto di incastro con le particelle del terreno.terreno.


S ffi l di b di d i S ffi l di b di d i Su un terreno soffice lo strato di base di una strada si Su un terreno soffice lo strato di base di una strada si fessura e deforma rapidamente, provocando grosse fessura e deforma rapidamente, provocando grosse deformazioni in superficie.deformazioni in superficie.

I carichi dinamici dovuti al passaggio di treni su linee ad I carichi dinamici dovuti al passaggio di treni su linee ad alta velocità, producono deformazioni del ballast e del alta velocità, producono deformazioni del ballast e del sottoballast, appoggiati su terreni sofficisottoballast, appoggiati su terreni soffici

Una pista aeroportuale può deformarsi prematuramente Una pista aeroportuale può deformarsi prematuramente di fi t l t l d l di fi t l t l d l per mancanza di un confinamento laterale del per mancanza di un confinamento laterale del

riempimento granulare e per un fenomeno di "pumping" riempimento granulare e per un fenomeno di "pumping" di particelle fini, dal substrato di basedi particelle fini, dal substrato di base

Legenda:Legenda:ggA. Terreno sofficeA. Terreno sofficeB. Corpo del rilevato B. Corpo del rilevato C. Sovrastyruttura C. Sovrastyruttura D. BallastD. BallastH Profilo deformato del sottofondoH Profilo deformato del sottofondo


H. Profilo deformato del sottofondoH. Profilo deformato del sottofondoM. Fessurazioni per eccesso di M. Fessurazioni per eccesso di deformazionedeformazione


Le geogriglie contribuiscono a stabilizzare i rilevati e ad irrigidire il Le geogriglie contribuiscono a stabilizzare i rilevati e ad irrigidire il sottofondo stradale mentre i geocompositi svolgono la funzione di sottofondo stradale mentre i geocompositi svolgono la funzione di separazione tra il sottofondo e il rilevato, garantendo un ottimo separazione tra il sottofondo e il rilevato, garantendo un ottimo d id idrenaggio.drenaggio.Le funzioni di drenaggio, separazione e rinforzo, svolte dai Le funzioni di drenaggio, separazione e rinforzo, svolte dai geosintetici, garantiscono la stabilizzazione della base stradale su geosintetici, garantiscono la stabilizzazione della base stradale su un terreno molto soffice e cedevole.un terreno molto soffice e cedevole.

LegendaLegendaC. Pavimentazione di asfalto o cementoC. Pavimentazione di asfalto o cementoG1. Geogriglie biorientate G1. Geogriglie biorientate G2. Geocompositi G2. Geocompositi vvG4 G ili i i G4 G ili i i


G4 Geotessili nontessuto o geocompositi G4 Geotessili nontessuto o geocompositi G5 Geogriglie per il rinforzo della pavimentazioneG5 Geogriglie per il rinforzo della pavimentazione


Case Story Case Story ( if d t i TENAX)( if d t i TENAX)

Realizzazione della strada a Realizzazione della strada a i l di B k k i l di B k k

Case Story Case Story (rif: documentazione TENAX)(rif: documentazione TENAX)

scorrimento veloce di Bangkok, scorrimento veloce di Bangkok, Tailandia.Tailandia.

realizzazione della strada a scorrimento veloce di Bangkok Tailandia

IL PROBLEMAIL PROBLEMA

Per la realizzazione della nuova strada a scorrimento veloce di Bangkok occorreva Per la realizzazione della nuova strada a scorrimento veloce di Bangkok occorreva passare su terreni costituiti da banchi di argille soffici normalmente consolidatepassare su terreni costituiti da banchi di argille soffici normalmente consolidaterealizzazione della strada a scorrimento veloce di Bangkok, Tailandia.passare su terreni costituiti da banchi di argille soffici normalmente consolidate passare su terreni costituiti da banchi di argille soffici normalmente consolidate (Bangkok Clay), presenti fino a 18(Bangkok Clay), presenti fino a 18--20 m dal piano di campagna. Le indagini 20 m dal piano di campagna. Le indagini preliminari avevano evidenziato che la capacità portante di questi terreni era preliminari avevano evidenziato che la capacità portante di questi terreni era inadeguata a sopportare il normale rilevato autostradale. Si è perciò pensato inadeguata a sopportare il normale rilevato autostradale. Si è perciò pensato innanzitutto di allargare molto la base del rilevato mediante delle berme, per innanzitutto di allargare molto la base del rilevato mediante delle berme, per distribuire il sovraccarico sopra un’area più vasta, interessando strati più profondi distribuire il sovraccarico sopra un’area più vasta, interessando strati più profondi di terreno e migliorando così la capacità portante globale. Occorreva però conferire di terreno e migliorando così la capacità portante globale. Occorreva però conferire alla base allargata una rigidezza sufficiente a diminuire i cedimenti assoluti ealla base allargata una rigidezza sufficiente a diminuire i cedimenti assoluti ealla base allargata una rigidezza sufficiente a diminuire i cedimenti assoluti e alla base allargata una rigidezza sufficiente a diminuire i cedimenti assoluti e differenziali. Occorreva inoltre che una sufficiente rigidezza fosse garantita fin dalle differenziali. Occorreva inoltre che una sufficiente rigidezza fosse garantita fin dalle prime fasi di costruzione, in modo da permettere ai mezzi di cantiere pesanti di prime fasi di costruzione, in modo da permettere ai mezzi di cantiere pesanti di muoversi senza sprofondare negli strati superficiali di argilla, estremamente soffici muoversi senza sprofondare negli strati superficiali di argilla, estremamente soffici


e spesso coperti da spessori non indifferenti (fino a 0.3 m) di acqua stagnante.e spesso coperti da spessori non indifferenti (fino a 0.3 m) di acqua stagnante.


LA SOLUZIONELA SOLUZIONE

Per la stabilizzazione del terreno di fondazione è stato specificato l’uso di strati orizzontali di Per la stabilizzazione del terreno di fondazione è stato specificato l’uso di strati orizzontali di geogriglie biorientate, spaziati di 300 mm l’uno dall’altro.geogriglie biorientate, spaziati di 300 mm l’uno dall’altro.Il progettista, tenendo conto della fondamentale funzione strutturale affidata alle geogriglie, ha Il progettista, tenendo conto della fondamentale funzione strutturale affidata alle geogriglie, ha fornito specifiche molto precise per le geogriglie stesse che sono riassunte nella Tab 1fornito specifiche molto precise per le geogriglie stesse che sono riassunte nella Tab 1fornito specifiche molto precise per le geogriglie stesse, che sono riassunte nella Tab. 1.fornito specifiche molto precise per le geogriglie stesse, che sono riassunte nella Tab. 1.Tra gli ulteriori dati richiesti dal progettista vi erano:Tra gli ulteriori dati richiesti dal progettista vi erano:

•• prove di creep in trazione per valutare la prove di creep in trazione per valutare la peramenza dei valori di resistenza richiesti in peramenza dei valori di resistenza richiesti in progetto per le geogriglie per un periodo di progetto per le geogriglie per un periodo di esposizione a carico costante pari a 1 anno esposizione a carico costante pari a 1 anno (tempo reputato necessario per la (tempo reputato necessario per la consolidazione del terreno argilloso del consolidazione del terreno argilloso del rilevato);rilevato);

modulo elastico secante al 2% e al 5% dimodulo elastico secante al 2% e al 5% dimodulo elastico secante al 2% e al 5% di modulo elastico secante al 2% e al 5% di allungamento;allungamento;

permanenza delle caratteristiche dopo permanenza delle caratteristiche dopo esposizione ai raggi ultravioletti (durabilità)esposizione ai raggi ultravioletti (durabilità)

•• certificati di prova eseguiti da laboratori certificati di prova eseguiti da laboratori indipendentiindipendenti



Tab. 1 - Caratteristiche richieste per le geogriglieProprietà Direzione

Longitudinale (MD) Direzione

Trasversale (TD)

Resistenza a trazione (lim ite di confidenza inferiore al 95% ) 17.5 kN/m 31.5 kN/m

Allungam ento 12% 11%

T b 2 R i t l t i d ll i li TENAX LBO 302 SAMP i d di 1 i t t 20°CTab. 2 - Resistenza a lungo termine delle geogriglie TENAX LBO 302 SAMP per un periodo di 1 anno a carico costante a 20°C.

Resistenza a trazione in senso longitudinale (MD)

Resistenza a trazione in senso trasversale (TD)

4.70 kN/m 7.80 kN/m

Tab. 3 - Caratteristiche misurate dal Controllo Qualità eseguito sull'intero lotto di produzione di geogriglie TENAX LBO 302 SAMP Caratteristiche m isurate

Valore m edio

Deviazione standard

95% L.C.L.

Resistenza a trazione Allungam ento a snerv. Modulo al 2% allung. Modulo al 5% allung.l.

TD 34.66 kN/m TD 9.92% TD 608 kN/m TD 476 kN/m

1.19 kN/m 2.57% 50.3 kN/m 29.2 kN/m

32.71 kN/m --- 525 kN/m 429 kN/m

Resistenza a trazione Allungam ento a snerv. Modulo al 2% allung. Modulo al 5% allung.

MD 19.8 kN/m MD 19.15% MD 325 kN/m MD 234 kN/m

0.59 kN/m 0.66% 18.3 kN/m 9.4 kN/m

18.85 kN/m --- 295 kN/m 180 kN/m



RINFORZORINFORZOSI PARLA GENERALMENTE DI FUNZIONE DI RINFORZO TUTTE LE VOLTE CHE VIENE CHIAMATA RINFORZO TUTTE LE VOLTE CHE VIENE CHIAMATA IN CAUSA LA RESISTENZA A TRAZIONE DEL GEOTESSILE PER GARANTIRE LA FUNZIONALITÀ GEOTESSILE PER GARANTIRE LA FUNZIONALITÀ DELL’OPERA

Tipica applicazione: RILEVATI ARMATIRILEVATI ARMATI



RILEVATI REALIZZATI CON GEOGRIGLIERILEVATI REALIZZATI CON GEOGRIGLIERILEVATI REALIZZATI CON GEOGRIGLIERILEVATI REALIZZATI CON GEOGRIGLIE

Un rilevato, stradale o ferroviario, è solitamente una struttura di grosse dimensioni, la cui Un rilevato, stradale o ferroviario, è solitamente una struttura di grosse dimensioni, la cui realizzazione comporta sempre la movimentazione di ingenti quantitativi di terreno (spesso realizzazione comporta sempre la movimentazione di ingenti quantitativi di terreno (spesso d’importazione da cave esterne al cantiere) e notevoli ingombri al piede, con conseguenti d’importazione da cave esterne al cantiere) e notevoli ingombri al piede, con conseguenti d importazione da cave esterne al cantiere) e notevoli ingombri al piede, con conseguenti d importazione da cave esterne al cantiere) e notevoli ingombri al piede, con conseguenti elevati costi economici ed ambientali, sia in termini di espropri che occupazione di territorio. elevati costi economici ed ambientali, sia in termini di espropri che occupazione di territorio. La realizzazione di un viadotto o di strutture in calcestruzzo rappresenta poi un'alternativa La realizzazione di un viadotto o di strutture in calcestruzzo rappresenta poi un'alternativa decisamente ancora più costosa.decisamente ancora più costosa.Per contenere i costi, è possibile realizzare Per contenere i costi, è possibile realizzare Per contenere i costi, è possibile realizzare Per contenere i costi, è possibile realizzare rilevati con le scarpate più acclivi, oppure rilevati con le scarpate più acclivi, oppure realizzare gli stessi con la medesima geometria realizzare gli stessi con la medesima geometria ma con terreni di più limitate caratteristiche ma con terreni di più limitate caratteristiche meccaniche. L'impiego di geogriglie consente di meccaniche. L'impiego di geogriglie consente di meccan che. L mp ego d geogr g e consente d meccan che. L mp ego d geogr g e consente d realizzare pendii con inclinazioni anche subrealizzare pendii con inclinazioni anche sub--verticali (fino a 80verticali (fino a 80--8585°° sull'orizzontale), sull'orizzontale), garantendo comunque all'opera il fattore di garantendo comunque all'opera il fattore di sicurezza necessario. In sede di dimensionamento sicurezza necessario. In sede di dimensionamento . m m. m mdell'opera, è possibile considerare tutte le dell'opera, è possibile considerare tutte le sollecitazioni cui sarà sottoposto il rilevato, come sollecitazioni cui sarà sottoposto il rilevato, come il sovraccarico o, eventualmente, le azioni il sovraccarico o, eventualmente, le azioni sismiche. E’ inoltre possibile utilizzare qualunque sismiche. E’ inoltre possibile utilizzare qualunque p q qp q qtipo di terreno disponibile in sito, assicurando un tipo di terreno disponibile in sito, assicurando un notevole risparmio in termini di costi e di tempo notevole risparmio in termini di costi e di tempo di realizzazione dell'opera. di realizzazione dell'opera.



Per questo tipo di Per questo tipo di applicazioni si utilizzano in genere GEOGRIGLIEin genere GEOGRIGLIE

Le geogriglie sono strutture bidimensionali realizzate con Le geogriglie sono strutture bidimensionali realizzate con polietilene ad alta densità (HDPE) mediante processo di polietilene ad alta densità (HDPE) mediante processo di polietilene ad alta densità (HDPE) mediante processo di polietilene ad alta densità (HDPE) mediante processo di estrusione e stiratura monoestrusione e stiratura mono--direzionale. Sono direzionale. Sono chimicamente inerti ed hanno una elevata resistenza alla chimicamente inerti ed hanno una elevata resistenza alla trazione, vengono specificatamente realizzate per il trazione, vengono specificatamente realizzate per il g p pg p prinforzo dei terreni. Le particelle di terreno si rinforzo dei terreni. Le particelle di terreno si incastrano nelle aperture della griglia che svolge così incastrano nelle aperture della griglia che svolge così un’efficace azione cerchiante, limitando i movimenti un’efficace azione cerchiante, limitando i movimenti relativi e migliorando la resistenza al taglio L’applicazione relativi e migliorando la resistenza al taglio L’applicazione relativi e migliorando la resistenza al taglio. L applicazione relativi e migliorando la resistenza al taglio. L applicazione di un carico normale compatta i granuli e produce un di un carico normale compatta i granuli e produce un incastro tra una faccia e l’altra del piano della geogriglia incastro tra una faccia e l’altra del piano della geogriglia cosicché è necessario giungere ad un certo valore minimo cosicché è necessario giungere ad un certo valore minimo g gg gdi trazione per poter vincere l’incastro e provocare il di trazione per poter vincere l’incastro e provocare il movimento. La struttura composita terrenomovimento. La struttura composita terreno--geogriglia si geogriglia si comporta quindi come se avesse una resistenza a trazione comporta quindi come se avesse una resistenza a trazione intrinseca intrinseca


intrinseca. intrinseca.


Le geogriglie biLe geogriglie bi--orientate sono orientate sono prodotti in polipropilene (PP) prodotti in polipropilene (PP) p p p p ( )p p p p ( )progettati specificatamente per la progettati specificatamente per la stabilizzazione e il rinforzo dei stabilizzazione e il rinforzo dei terreni. Le geogriglie sono prodotte terreni. Le geogriglie sono prodotte mediante un sistema di estrusione e mediante un sistema di estrusione e successiva stiratura bisuccessiva stiratura bi--assiale. assiale.

Le geogriglie biLe geogriglie bi--orientate hanno un orientate hanno un Le geogriglie biLe geogriglie bi orientate hanno un orientate hanno un elevato modulo a trazione e una elevato modulo a trazione e una eccellente resistenza al eccellente resistenza al danneggiamento durante la posa in danneggiamento durante la posa in danneggiamento durante la posa in danneggiamento durante la posa in opera. L’incastro dei granuli nelle opera. L’incastro dei granuli nelle aperture consente un efficace aperture consente un efficace rinforzo del terreno.rinforzo del terreno.



Un rilevato stradale rinforzato con geogriglie consente un g g grisparmio di circa il 50% del terreno di riempimento e del 50% di esproprio (e anche oltre).

Legenda: d l lB - Sezione originaria del rilevato

R - Sezione tagliata S - Risparmio di diritto di passo U - Risparmio di terreno di riempimento U Risparmio di terreno di riempimento Z - Nuova linea ferroviaria

Un pendio rinforzato con geogriglie consente il raddoppio di un binario esistente senza necessariamente richiedere ulteriore spazio


palla base o al limite in minima parte.


Su questo rilevato in terra rinforzata alto 16 m con pendenza di 75° q pè stata realizzata anche una rampa d'accesso per mezzi pesanti.



Funzione dei GEOTESSILI in Funzione dei GEOTESSILI in relazione ai casi applicativi

Aree di applicazione in campo stradale

Funzioni dei geotessilicampo stradale Funzioni dei geotessili

Separazione Filtrazione Drenaggio Rinforzo Strade non rivestite Ril ti f i iRilevati ferroviari Sistemi drenanti Rilevati stradali D i i liDreni verticali Muri di sostegno Gallerie Funzione principale Funzione secondaria



GEOTESSILIGEOTESSILIGEOTESSILIGEOTESSILI


PROPRIETÀ E METODI DI PROVAPROPRIETÀ E METODI DI PROVA

CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI LAVORI STRADALI (DRENAGGIO FILTRAZIONE LAVORI STRADALI (DRENAGGIO FILTRAZIONE LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, SEPARAZIONE)SEPARAZIONE)

REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE FUNZIONIFUNZIONI



Proprietà fondamentali dei GEOTESSILIProprietà fondamentali dei GEOTESSILI

SI DIVIDONO IN: FISICHE, MECCANICHE e IDRAULICHE

Massa areica (F)Spessore (F)Resistenza a trazione (M)Resistenza a trazione (M)Allungamento a rottura (M)Resistenza allo strappo (M)Resistenza allo strappo (M)Resistenza al punzonamento (M)Permeabilità normale al piano del geotessile (I)Permeabilità nel piano del geotessile (I)Diametro di filtrazione (I)




NORMATIVA UNI ENNORMATIVA UNI ENNORMATIVA UNI ENNORMATIVA UNI EN

••-- MassaMassa areicaareica (UNI(UNI ENEN 965965::19971997))

••-- SpessoreSpessore (UNI(UNI ENEN 964964::19971997))

••-- PermeabilitàPermeabilità perpendicolareperpendicolare alal pianopiano (UNI(UNI ENEN 1105811058::20022002)) ee nelnel pianopiano

•• (UNI(UNI ENEN 1295812958::20022002))(UNI(UNI ENEN 1295812958::20022002))

••-- DiametroDiametro didi filtrazionefiltrazione (UNI(UNI ENEN 1295612956::20012001))

••-- ProvaProva didi danneggiamentodanneggiamento durantedurante lala posaposa inin operaopera -- MessaMessa inin operaopera

•• didi materialimateriali granularigranulari (UNI(UNI ENEN 1072210722--11::20012001))

••-- SimulazioneSimulazione didi danneggiamentodanneggiamento dovutodovuto aa abrasioneabrasione

(( EE 1 41 4 11 ))•• (UNI(UNI ENEN ISOISO 1342613426--11::20032003))

••-- ProveProve generaligenerali perper valutazionivalutazioni successivesuccessive aa proveprove didi DURABILITA’DURABILITA’

•• (UNI(UNI ENEN 1222612226::20022002))


(UNI(UNI ENEN 1222612226::20022002))

--


R i tR i t t it i ll tll t tttt (UNI(UNI ENEN 1031910319 19981998))••-- ResistenzaResistenza aa trazionetrazione ee allungamentoallungamento aa rotturarottura (UNI(UNI ENEN 1031910319::19981998))

••-- ResistenzaResistenza alloallo strappostrappo (ASTM(ASTM DD37863786))

••-- RResistenzaesistenza alal punzonamentopunzonamento staticostatico -- metodometodo CBRCBRRResistenzaesistenza alal punzonamentopunzonamento staticostatico metodometodo CBRCBR

•• (UNI(UNI ENEN 1223612236::19991999)) ee dinamicodinamico -- metodometodo delladella cadutacaduta deldel conocono

•• (UNI(UNI ENEN 918918::19991999))

••-- ResistenzaResistenza agliagli agentiagenti atmosfericiatmosferici (UNI(UNI ENEN 1222412224::20012001))

••-- ResistenzaResistenza microbiologicamicrobiologica mediantemediante provaprova didi interramentointerramento

(UNI(UNI ENEN 1222512225 20012001))•• (UNI(UNI ENEN 1222512225::20012001))

••-- ResistenzaResistenza all’idrolisiall’idrolisi inin acquaacqua (UNI(UNI ENEN 1244712447::20022002))

••-- ResistenzaResistenza all’ossidazioneall’ossidazione (UNI(UNI ENEN 1343813438::20002000))(( ))

••-- ResistenzaResistenza aiai liquidiliquidi acidiacidi ee alcalinialcalini (UNI(UNI ENEN 1403014030::20022002))



N di d ttN di d ttNorme di prodottoNorme di prodotto

•• CaratteristicheCaratteristiche richiesterichieste perper l’impiegol’impiego nellanellacostruzionecostruzione didi stradestrade eded altrealtre areearee soggettesoggette aatrafficotraffico (escluse(escluse ferrovieferrovie ee l’inclusionel’inclusione inin conglomeraticonglomeratibituminosi)bituminosi) (UNI(UNI ENEN 1324913249::20012001))

•• CaratteristicheCaratteristiche richiesterichieste perper l’impiegol’impiego nellanellacostruzionecostruzione didi ferrovieferrovie (UNI(UNI ENEN 1325013250::20022002))

•• CaratteristicheCaratteristiche richiesterichieste perper l’impiegol’impiego delledellecostruzionicostruzioni didi terra,terra, nellenelle fondazionifondazioni ee nellenelle strutturestrutturedd (( EE ))didi sostegnosostegno (UNI(UNI ENEN 1325113251::20022002))



P i tà f d t li d i GEOTESSILIProprietà fondamentali dei GEOTESSILI

SSpessore

Lo spessore di un geotessile varia fortemente sottoLo spessore di un geotessile varia fortemente sottocarico.

La norma prevede la determinazione dello spessore perun dato carico (spesso 2 kPa) ma per applicazioni( p ) p ppspecifiche deve essere valutato lo spessore per lecondizioni di sollecitazioni presenti in sito.



P i tà f d t li d i GEOTESSILIProprietà fondamentali dei GEOTESSILI

Diametro di filtrazioneDiametro di filtrazione

Viene valutato determinando il φmax delle particellempassanti. Il φmax corrisponde al D95 della terra filtratacon filtrazione idrodinamica




Resistenza a trazione e allungamento a rotturaResistenza a trazione e allungamento a rottura

NON DOVRÀ ESSERE CONSIDERATA SOLO LA CONSIDERATA SOLO LA RESISTENZA ULTIMA MA TUTTO IL DIAGRAMMA zi

one

zion

e

TUTTO IL DIAGRAMMA SFORZI- DEFORMAZIONI(per la valutazione del za

di t

raz

za d

i tra

zp

modulo secante) Forz

Forz


AllungamentoAllungamento



TIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILI

PROPRIETÀ E METODI DI PROVA

CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI LAVORI STRADALI (DRENAGGIO FILTRAZIONE STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, SEPARAZIONE)

REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE FUNZIONI



DRENAGGIODRENAGGIO

θθ k k SSθ θ = k= kppxSxSggpp gg

θθ = TRASMISSIVITA’ IDRAULICA= TRASMISSIVITA’ IDRAULICA

KKpp == PERMEABILITÀ NEL PIANO DEL GEOTESSILEPERMEABILITÀ NEL PIANO DEL GEOTESSILEKKpp PERMEABILITÀ NEL PIANO DEL GEOTESSILEPERMEABILITÀ NEL PIANO DEL GEOTESSILE

SSgg = SPESSORE DEL GEOTESSILE= SPESSORE DEL GEOTESSILE



FILTRAZIONEFILTRAZIONEIL CRITERIO DI DIMENSIONAMENTO È DIVERSO AL VARIARE DEL TERRENO E DEL TIPO DI GEOTESSILE UTILIZZATO.

SI TRATTA COMUNQUE DI DEFINRE IL DIAMETRO DI FILTRAZIONE DEL GEOTESSILE

EVITARE IL PASSAGGIO DEL MATERIALE SOLIDO

Criteri di progettoCriteri di progetto

EVITARE IL PASSAGGIO DEL MATERIALE SOLIDO

EVITARE L’INTASAMENTO DA PARTE DEL MATERIALE FINO

( N EN RE L P GG DELL’ )


(CONSENTIRE IL PASSAGGIO DELL’ACQUA)


FILTRAZIONEFILTRAZIONEMATERIALE FINO CON PIÙ DEL 50% DI PASSANTE AL MA ERIALE FINO CON PIÙ DEL 50% DI PASSAN E AL SETACCIO CON APERTURA 0.074 mm

GEOTESSILI TESSUTI: 0 297 mm ≤Df≤ DGEOTESSILI TESSUTI: 0.297 mm ≤Df≤ D85GEOTESSILI NON TESSUTI: 0.297 mm ≤Df≤1.8⋅D85

MATERIALE GRANULARE CON MENO DEL 50% PASSANTE AL SETACCIO CON APERTURA 0 074 PASSANTE AL SETACCIO CON APERTURA 0.074 mm

Df≤B⋅D8585B= PARAMETRO FUNZIONE DEL CORF. DI UNIFORMITA’ CU (D60/ D10) DEL TERRENO

B=1 per CU <2 o >8B=0,5xCU per CU compreso tra 2 e 4


p pB=0,8/CU per CU compreso tra 4 e 8


SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZOAPPROCCIO DI GIROUD E NOIRAY:



SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZO3 EFFETTI PRINCIPALI:

CONFINAMENTO

RIPARTIZIONE

SUPPORTO( ff tt m mb )


(effetto membrana)


SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZOCONFINAMENTO

HP: PER EFFETTO DELL’AZIONE DI CONFINAMENTO SI PUÒ ARRIVARE AL LIMITE ULTIMO SENZA “ECCESSIVE DEFORMAZIONI”

in assenza di geotessile: q = π⋅cu

( 2)GEOTESSILI L. Domenichini

con il geotessile: q = (π+2)⋅cu


SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZORIPARTIZIONE

HP: IN PRESENZA DEL GEOTESSILE AUMENTA L’ANGOLO DI DIFFUSIONE DELLE TENSIONI NEL MATERIALE GRANULARE(da circa 0.6 a 0.8-1) P

α

P

αp

P( ) ( )2 2 2

PpB tg h L tg hα α

=⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅


( ) ( )g g


SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZOSUPPORTO (effetto membrana)SUPPORTO (effetto membrana)SUPPORTO (effetto membrana)SUPPORTO (effetto membrana)

HP: IN PRESENZA DI GRANDI DEFORMAZIONI IL GEOTESSILE HP: IN PRESENZA DI GRANDI DEFORMAZIONI IL GEOTESSILE E PL N F R VER LE HE PP NE L PEE PL N F R VER LE HE PP NE L PEESPLICA UNA FORZA VERTICALE CHE SI OPPONE AL PESOESPLICA UNA FORZA VERTICALE CHE SI OPPONE AL PESO

J2g

JFa

ε⋅=

⎛ ⎞1 aaS

⎛ ⎞⋅ + ⎜ ⎟⎝ ⎠

FGEOTESSILI L. Domenichini

Fg


SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZOCRITERIO DI PROGETTO

LA VARIAZIONE DI SPESSORE ASSOCIATA ALLA PRESENZA DEL GEOTESSILE È

LA VARIAZIONE DI SPESSORE ASSOCIATA ALLA PRESENZA DEL GEOTESSILE È ALLA PRESENZA DEL GEOTESSILE È INDIPENTENTE DAL NUMERO DI

ALLA PRESENZA DEL GEOTESSILE È INDIPENTENTE DAL NUMERO DI

RIPETIZIONI APPLICATORIPETIZIONI APPLICATO

Δh = h-h (1 carico)GEOTESSILI L. Domenichini

Δh = h hg (1 carico)


SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZOh (senza geotessile)SI CALCOLA DALL’ESPRESSIONE:SI CALCOLA DALL ESPRESSIONE:

p = π cp = π ⋅ cu

hg (con geotessile)SI CALCOLA DALL’ESPRESSIONE:SI CALCOLA DALL ESPRESSIONE:

F ( 2)p-Fg =(π+2) ⋅ cu

GEOTESSILI L. Domenichini(si trascura l’effetto di ripartizione)


SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZOINFLUENZA DEL NUMERO DI RIPETIZIONI DEL CARICO IN ASSENZA DI GEOTESSILE

( )125 log 294 0075N r⋅ − −( ) 0.63

125 log 294 0.075N

N rh

c⋅

=uc

h = h ΔhGEOTESSILI L. Domenichini

hgN = hN - Δh


SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZO

RISOLUZIONERISOLUZIONEGRAFICA





PROPRIETÀ E METODI DI PROVAPROPRIETÀ E METODI DI PROVA

CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI LAVORI STRADALI (DRENAGGIO FILTRAZIONE LAVORI STRADALI (DRENAGGIO FILTRAZIONE LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, SEPARAZIONE)SEPARAZIONE)

REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE FUNZIONIFUNZIONI



DRENAGGIODRENAGGIO

DATI DA CONOSCERE A PRIORI:

QUANTITÀ DI ACQUA DA DRENARE

STATO TENSIONALE NEL RILEVATO

PRESCRIZIONI PER LA SCELTA DEL GEOTESSILE:

SPESSORE SOTTO UN CARICO EQUIVALENTE A QUELLO PREVISTO IN SPESSORE SOTTO UN CARICO EQUIVALENTE A QUELLO PREVISTO IN ESERCIZIO

PERMEABILITÀ NEL PIANO DEL GEOTESSILEPERMEABILITÀ NEL PIANO DEL GEOTESSILE



FILTRAZIONEFILTRAZIONE

DATI DA CONOSCERE A PRIORI:DATI DA CONOSCERE A PRIORI:

LA GRANULOMETRIA DEL MATERIALE A CONTATTO CON IL GEOTESSILE (IN PARTICOLARE I DIAMETRI CORRISPONDENTI AL 10, 50, 60 ED 85%)

LA PERMEABILITÀ DEL MATERIALE A CONTATTO CON IL GEOTESSILE


LA PERMEABILITÀ DEL MATERIALE A CONTATTO CON IL GEOTESSILE

PRESCRIZIONI PER LA SCELTA DEL GEOTESSILE

IL DIAMETRO DI FILTRAZIONEIL DIAMETRO DI FILTRAZIONE

LA PERMEABILITÀ NORMALE AL PIANO DEL GEOTESSILE




DATI DA CONOSCERE A PRIORIDATI DA CONOSCERE A PRIORIDATI DA CONOSCERE A PRIORIDATI DA CONOSCERE A PRIORI::

VALORE DI COESIONE NON DRENATA CVALORE DI COESIONE NON DRENATA CUU (O DEL CBR PER MATERIALI (O DEL CBR PER MATERIALI GRANULARI)GRANULARI)

PERME BILITÀ DEL M TERI LE CONT TTO CON IL GEOTE ILEPERME BILITÀ DEL M TERI LE CONT TTO CON IL GEOTE ILEPERMEABILITÀ DEL MATERIALE A CONTATTO CON IL GEOTESSILEPERMEABILITÀ DEL MATERIALE A CONTATTO CON IL GEOTESSILE

CARATTERISTICHE GEOMETRICHE DELL’IMPRONTA DI CARICO CARATTERISTICHE GEOMETRICHE DELL’IMPRONTA DI CARICO (LARGHEZZA E LUNGHEZZA)(LARGHEZZA E LUNGHEZZA)(LARGHEZZA E LUNGHEZZA)(LARGHEZZA E LUNGHEZZA)

CARICO APPLICATOCARICO APPLICATO

DIAMETRO MEDIO DEGLI AGGREGATI DELLO STRATO SOVRASTANTE DIAMETRO MEDIO DEGLI AGGREGATI DELLO STRATO SOVRASTANTE DIAMETRO MEDIO DEGLI AGGREGATI DELLO STRATO SOVRASTANTE DIAMETRO MEDIO DEGLI AGGREGATI DELLO STRATO SOVRASTANTE IL GEOTESSILE (D50)IL GEOTESSILE (D50)




DATI DA CONOSCERE A PRIORIDATI DA CONOSCERE A PRIORI (segue):(segue):

DIAMETRO MEDIO DELL’AREA DI CONTATTO (IN DIAMETRO MEDIO DELL’AREA DI CONTATTO (IN DIAMETRO MEDIO DELL AREA DI CONTATTO (IN DIAMETRO MEDIO DELL AREA DI CONTATTO (IN MANCANZA DI INFORMAZIONI SPECIFICHE PUÒ MANCANZA DI INFORMAZIONI SPECIFICHE PUÒ ESSERE DEDOTTO DA D50)ESSERE DEDOTTO DA D50)ESSE E DEDO O D D50)ESSE E DEDO O D D50)

TRAFFICO PREVISTO NEL PERIODO DI ANALISITRAFFICO PREVISTO NEL PERIODO DI ANALISI

VALORE MASSIMO AMMISSIBILE DELL’ORMAIAVALORE MASSIMO AMMISSIBILE DELL’ORMAIA





MODULO DI RIGIDEZZA DEL GEOTESSILE (MODULO MODULO DI RIGIDEZZA DEL GEOTESSILE (MODULO SECANTE)

LLUNG MENTO ROTTURALLUNGAMENTO A ROTTURA

RESISTENZA ALLO STRAPPO (BURST RESISTANCE)( )

RESISTENZA AL PUNZONAMENTO


22.FIT T Lucidi Lez 22 Geotessili

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