Angolo d‟attrito in termini di sforzi efficaci · limiti del SBTn sulla carta di Robertson Q...
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Angolo d‟attrito in termini di sforzi efficaci AB Metodo NTH (Norvegian Institute of Technology) – Sandven et al. (1995)
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Angolo d‟attrito in termini di sforzi efficaci
AB
Metodo NTH (Norvegian Institute of Technology) – Sandven et al. (1995)
Angolo d‟attrito
AB
La formula di Senneset e Janbu presenta il grande vantaggio di interpretare il
parametro in tutti i litotipi, permettendo quindi di valutare il valore di f‟ anche nei limi e
nelle argille
Angolo d‟attrito (la formula di Kulhawy & Mayne)
AB
Angolo d‟attrito
AB
• Il metodo si è rivelato attendibile anche nelle sabbie limose:
Angolo d‟attrito: dalla teoria di Bayes
AB
Ching et al. (2008 – 2012) hanno applicato la teoria di Bayes ad una banca dati mondiale e sono pervenuti alle:
Per sabbie e sabbie limose (nota: Q‟c = qc1):
Per sabbie pulite:
Raffronto tra le formule di K&M e di Ching
AB
Angolo d‟attrito
AB
• Molto utilizzata nella pratica è anche la relazione proposta da Robertson e Campanella (1983)
• Si noti che la relazione tende a sovrastimare f‟ per valori di qt/s‟ > a 60
Da Mayne, 2006
Le resistenza al taglio non drenataVariabilità del valore in funzione del tipo di prova
AB
Le resistenza al taglio non drenataVariabilità del valore in funzione del tipo di prova
AB
Interpretazione: Resistenza al taglio non drenata
AB
1. MIT, SANSHEP Ladd & DeGroot (2003)
2. Modello Cam Clay (Wroth 1984-2001)
Da Mayne, 2006
Resistenza al taglio non drenata: le formule suggerite
AB
I due metodi danno risultati molto simili:
Resistenza al taglio non drenatadal cono sismico
ABDa Mayne, 2014
Modulo elastico operativo: le formule suggerite
AB
1. Fellenius (2006 modificato)
• Lunne & Chrisoffersen (1985) suggeriscono valori compresi tra 4 e 5
2. Dalla legge di decadimento del modulo
• Per la valutazione di G0 è consigliabile il calcolo passando attraverso la valutazione della velocità delle onde sismiche di taglio (in m/s) e della densità di massa in kN/mc e in m/smq; (il valore calcolato va diviso per 10 per avere MPa):
Modulo confinato: le formule suggerite
AB
Togliani (2010) Robertson (2009)
Dalla prova con cono sismico SCPT:
Permeabilità e Consolidamento
La dissipazione nel tempo della pressione nei pori
• Arrestando la penetrazione l‟eccesso della pressione nei pori si
dissipa nel tempo Du 0.
• Per la curva di decadimento monotonica , è possibile ottenere
una soluzione per il coefficiente di consolidamento ch
• ch = T* a2 IR 0.5/t50 con a = raggio del cono e T* = fattore tempo
• Per una curva sia monotonica che dilatoria esiste una soluzione
dovuta a Burns & Mayne, 1998
• La permeabilità è calcolata dalla: k = ch gw/M
Permeabilità e Consolidamento
AB
Le curve di dissipazione
Dissipazione monotonica
u250
2
50*)(
t
IaTc
R
h
u1
Dove T50* = 0.118 per tipo 1
= 0.245 per tipo 2
a = raggio del cono
= 1.78 cm per 10-cm2 cono
= 2.20 cm per 15-cm2 cono
IR = G/su = Indice di Rigidità
AB
Permeabilità e Consolidamento
AB
La determinazione di kh per la dissipazione monotonica
Permeabilità e Consolidamento
AB
Indice di rigidità IR da Krage, Broussard e DeJong (2014)
da prova SCPT (cono sismico)
da Indice Plastico e grado di sovraconsolidamento
Permeabilità e Consolidamento
AB
La determinazione di kh per la dissipazione dilatoria
Permeabilità e Consolidamento
AB
La determinazione di kh per la dissipazione dilatoria
Velocità delle onde di taglio (in assenza di misure di Vs con cono sismico)
AB
Mayne & Rix (1995) per i terreni coesivi, Baldi (1998) per sabbie
Velocità delle onde di taglio
AB
• Madiai e Simoni (2006) nei terreni delle provincie di Forlì e di Rimini e a seguito di un esteso studio eseguito sui terreni dell‟alta Valtiberina (Umbria) sono pervenuti alla espressione generale:
• in cui i coefficienti valgono:
età terreno A a1 b1 R2
Olocene coesivo 140 0,30 -0,13 0,92
Pleistocene coesivo 182 0,33 Ì0,02 0,81
Olocene incoerente 268 0,21 0,02 0,73
Pleistocene incoerente 172 0,35 -0,05 0,66
La valutazione di terreni inusuali
AB
• Molte delle correlazioni esistenti sono valide per terreni depositati recentemente e non cementati, per cui applicare le correlazioni a terreni pleistocenici o più vecchi e/o cementati porta a ad una interpretazione non corretta.
• Diventa quindi importante potere differenziare le due tipologie
• La misura combinata della velocità delle onde sismiche di taglio e la resistenza alla penetrazione del cono è un ottimo modo di differenziazione in quanto la penetrazione del cono induce grandi deformazioni ed il terreno nelle sue immediate vicinanza si trova in condizioni di rottura
• Le ricerche più recenti hanno dimostrato che le sabbie oloceniche non cementate presentato valori che ricadono in una ristretta fascia di coppie di valori di G0 e di qt
Valutazione di terreni inusuali
AB
Aumenta
cementazione o età
Il comportamento del terreno
AB
Il suggerimento di Jefferies & Davies (1993):
i valori più attendibili di N60 sono quelli che si ricavano da una CPTU
Derivazione di N60 da CPTU(qt/Pa)/N60=(10(1.268-(0.281 Ic))
Jefferies & al.(1998)
(qt/Pa)/N60= 8.5*[1-(Ic/4.6)]
AB
Robertson (2012)
dalla Mitchell Lecture (P. K.
Robertson)-ISC‟4 (Recife, 2012)
Una correlazione utile: il passaggio da qt a N60
Evoluzione nell‟intepretazione dei parametri dalla prova CPTU (anni 2009 – 2013)
AB
• Una accelerazione nell‟interpretazione di alcuni dei parametri più significativi è stata data in questi ultimi anni grazie ai lavori di Mayne (2007) e, soprattutto, di Robertson (2009 – 2013).
• I risultati di tali lavori sono riportati nelle figure seguenti e fanno tutti riferimento ai valori normalizzati di Qt1 e Qtn, di FR e di Ic con le già viste:
I valori di Ic
• A dimostrazione che i
valori di Ic approssimano i
limiti del SBTn sulla carta
di Robertson Q – F.
• La figura illustra come Icè relativamente
insensibile alla mancanza
di accuratezza nella
misura di fs (questione
sempre dibattuta); in
pratica se il valore di fsmisurato varia rispetto al
valore reale di fs del ±
50%, la variazione del
valore di Ic è
generalmente meno del
± 10%
AB
L‟esponente di normalizzazione “n”
• La figura dimostra come per
i terreni più fini l‟esponente
sia 1,0, mentre per i terreni
grossolani varia tra 0,9 e
0,5 quando la pressione
litostatica agente non è
elevata.
• La regione con n = 1 si
muove verso l‟alto con
l‟aumentare della pressione
di confinamento.
• Questo a dimostrazione che
la normalizzazione dei
parametri non è un
approccio arbitrario ma è
basato su osservazioni
sperimentali da usare per
aumentare il grado di
correlazione fra vari
parametri geotecnici
AB
L‟angolo d‟attrito di picco fp
• I valori di fp calcolati con
la formula di Kulhawy e
Mayne sono inseriti per
confronto.
• I valori di K&M sono molto
simili nella regione 1,8 < Ic
< 2,2; si noti come con
l‟aumentare di Fr (quindi
con l‟aumentare della
compressibilità) Qtn
diminuisca per fp costante.
• Questo può spiegare
come si abbiano alti valori
di fp in sabbie
compressibili con valori di
qt relativamente bassi
(caso tipico delle sabbie
carbonatiche)
AB
