STUDIO DEGLI AMMASSI ROCCIOSI E MECCANICA DELLE ROCCE

Il corso è articolato in 2 sottomoduli:

Il modulo di Studio degli ammassi rocciosi (docente prof.ssa Giovanna Pappalardo) ha come obiettivo quello di fornire conoscenza dell'ammasso roccioso e le sue componenti attraverso il rilievo geomeccanico ed il calcolo dei principali parametri. La capacità di sapere caratterizzare gli ammassi rocciosi. La conoscenza dei criteri di resistenza al taglio in ammassi rocciosi e le loro applicazioni della progettazione di opere ingegneristiche, in particolare per gallerie e cave. La capacità di valutare gli effetti della presenza di acqua sia nella stabilità che come infiltrazione nel sottosuolo. Di sapere pianificare attività estrattive negli ammassi rocciosi.

Il modulo di Meccanica delle rocce (docente prof. Simone Mineo) ha l’obiettivo di fornire agli studenti una panoramica completa sulle principali proprietà fisico-meccaniche della roccia e sulla relativa caratterizzazione di laboratorio mediante prove strumentali dirette ed indirette. Sarà inoltre posta particolare enfasi sulla proiezione stereografica di dati giaciturali di discontinuità in ammassi rocciosi e sull'utilizzo di applicativi informatici per l'analisi di stabilità.

Alla fine del corso lo studente sarà in grado di riportare autonomamente su appositi diagrammi i dati dell’orientazione delle discontinuità e disporrà delle conoscenze necessarie alla relativa analisi cinematica, nonché all’esecuzione ed interpretazione dei principali test di laboratorio su roccia.

In particolare, e con riferimento ai cosiddetti Descrittori di Dublino, il corso si propone di fornire le seguenti conoscenze e capacità. Conoscenza e capacità di comprensione Conoscenza dei principali aspetti fenomenologici relativi alla meccanica delle rocce e comprensione delle loro applicazioni tecnico-pratiche. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Capacità di distinguere le finalità delle diverse prove di laboratorio in funzione degli obiettivi richiesti, e di comprendere l'assetto geomeccanico di ammassi rocciosi studiati. Autonomia di giudizio Capacità di interpretare autonomamente le informazioni derivanti dall'esecuzione di rilievi su ammassi rocciosi e prove di laboratorio. Abilità comunicative Capacità di esporre i concetti trattati con proprietà di linguaggio a diversi interlocutori, sia specialisti e che non specialisti. Capacità di apprendimento dei concetti trattati, necessari per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia.

Generalmente l'insegnamento si svolge mediante lezioni in aula e presso il laboratorio di Geologia Applicata ed Idrogeologia Ambientale con il supporto di materiale multimediale (slide proiettate durante le lezioni) ed eventuali dispense. Il docente mostrerà inoltre alcune delle strumentazioni di laboratorio impiegate nell’ambito della caratterizzazione fisicomeccanica di provini di roccia.

E' altresì prevista un'esercitazione pratica sulla redazione di una report di rilievo geomeccanico da eseguire sulla base di dati raccolti direttamente dagli studenti sul campo nell’ambito di un’escursione didattica. Qualora l’escursione didattica non potrà essere svolta, i dati per la redazione del report saranno forniti dai docenti. Questa esercitazione rappresenta un’utile occasione in cui gli studenti potranno mettere in pratica, direttamente e personalmente, le nozioni acquisite durante il corso.

La frequenza alle lezioni è obbligatoria come da regolamento didattico.

Per gli studenti lavoratori si fa riferimento al regolamento didattico

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA:

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedereun

colloquio personale con il docente al fine di programmare eventuali misure compensative e/o dispensative,in

funzione degli obiettivi didattici e delle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al docentereferente

CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) delnostro

Dipartimento, prof. Giorgio De Guidi.

Modulo Studio degli ammassi rocciosi

1. Introduzione al corso; illustrazione organizzazione dell'insegnamento; modalità dell'esame.

2. Introduzione alla meccanica delle rocce e principali campi di applicazione.

3. Definizione di ammasso roccioso, descrizione e zonazione dell’affioramento.

4. Mezzo continuo e discontinuo, effetto scala.

5. Rilievo geomeccanico e parametri dell’ammasso roccioso secondo ISRM.

6. Classificazione geomeccanica degli ammassi rocciosi.

7. Analisi cinematica secondo i modelli di Hoek and Bray 1981.

8. Resistenza e deformabilità degli ammassi rocciosi.

9. Idrogeologia del fratturato, valutazione della permeabilità e pressioni dell’acqua.

10. Influenza delle condizioni geologiche e parametri geomeccanici di progetto in gallerie.

11.Geologia per le attività estrattive in ammassi rocciosi

Modulo di Meccanica delle rocce

1) Proiezioni stereografiche di dati geostrutturali degli ammassi rocciosi e relativa interpretazione.

2) Analisi di stabilità attraverso i test di Markland, Matheson e Goodman anche attraverso specifici software.

3) Principali parametri fisici della roccia intatta e relativa determinazione in laboratorio: definizione e metodi di determinazione di massa volumica apparente e reale, porosità totale ed efficace.

4) Principali parametri meccanici della roccia intatta e relativa determinazione in laboratorio: definizione e metodi di determinazione di resistenza alla compressione monoassiale e triassiale, resistenza a trazione, resistenza a flessione, deformazioni assiali e radiali.

5) Criterio di rottura di Hoek & Brown ed interpretazione dati anche attraverso specifici software.

6) Resistenza al taglio lungo discontinuità: definizione dei parametri JCS, JRC ed angolo di attrito. Prova di taglio diretto (scatola di Hoek), criterio di Barton, modello di Patton.

7) Calcolo del Fattore di Sicurezza lungo piani di discontinuità mediante software sul metodo all'equilibrio limite.

Rock slope engineering civil and mining 4th edition, Duncan C.W. and Mah C.W., Spon Press Taylor &Francis Group

Cruden D.M. & Varnes D.J., Landslides Types and Processes. In: Turner A.K. & Schuster R.L. (Eds.)Landslides: Investigation and Mitigation.

Transportation Research Board Special Report 247. NationalAcademy Press, WA, 36-75.

Meccanica delle rocce, Alberto Bruschi, Dario Flaccovio Editore

Fenomeni franosi, Maurizio Tanzini, Dario Flaccovio Editore

Caratterizzazione geomeccanica per la progettazione ingegneristica, Bruno Giovanni, Dario FlaccovioEditore

Elementi di meccanica e ingegneria delle rocce, Marco Barla, CELID

Geologia Applicata all'ambiente. Canuti, Crescenti, Francani. Casa editrice Ambrosiana

Altro materiale didattico

Il materiale didattico (slide e dispense) saranno messi a disposizioni degli studenti sulla piattaforma Studium

E' previsto lo svolgimento di una prova in itinere con esercizi su proiezioni stereografiche

- Qual è la differenza tra porosità totale e porosità efficace in una roccia?

- Descrivere la prova di laboratorio che consente di stimare la resistenza a flessione di un provino di roccia.

- Disegnare a mano libera la proiezione stereografica di un piano di discontinuità avente unaspecificaorientazione.

- Cosa si intende per angolo di attrito di base?

- Quale elemento introduce Patton nel suo modello relativo alla resistenza al taglio lungo un giunto?

- Come si possono misurare le deformazioni durante una prova di compressione uniassiale?

- Cosa si intende per JRC?

- Come si esegue un rilievo geomeccanico?

- Qual è la differenza tra meccanica delle terre e delle rocce?

- Quali tipi di classificazioni geomeccaniche conosce?

- Come si calcola la permeabilità in un ammasso roccioso?

- attività estrattive: problematiche geologico tecniche e progettazione della coltivazioni di cave