GEOLOGIA APPLICATA
Anno accademico 2020/2021 - 3° annoCrediti: 6
SSD: GEO/05 - Geologia applicata
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 98 di studio individuale, 28 di lezione frontale, 24 di laboratorio
Semestre: 1°
ENGLISH VERSION
Obiettivi formativi
Il corso ha l’obiettivo di :
- Conoscere i principali sistemi di perforazione per la realizzazione di carotaggi, campionamento e pozzi per acqua.
- Saper compilare un elaborato di cantiere.
- Conoscere gli elementi di geotecnica dei terreni attraverso le princiapli prove di laboratorio e prove in situ.
- Conoscere i principali argomenti di idrogeologia.
- Conoscere le tipologie di fondazioni .
- Comprendere e valutare le principali problematiche geologico-tecniche nella progettazione e costruzione di grandi opere (strade, dighe, gallerie).
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Le lezioni saranno frontali e sono previste delle esercitazioni pratiche in cui verrà mostrato come applicare le nozioni che sono state introdotte durante le lezioni.
Prerequisiti richiesti
Principi di base di chimica e fisica; elementi di base della geologia; riconoscimento rocce; cartografia geologica, geofisica applicata.
Frequenza lezioni
Obbligatoria
Contenuti del corso
Introduzione al corso, definizione ed importanza della Geologia Applicata
Parte I - Indagini geognostiche e perforazioni
Esplorazione geologico-tecnica del sottosuolo. Sondaggi meccanici: sistemi di perforazione a percussione, rotazione e roto-percussione. Carotaggio e principali tipi di carotieri. Campioni per la caratterizzazione geotecnica e principali tipi di campionatori. Calcolo della percentuale di carotaggio e dell’RQD. Riconoscimento lito-stratigrafica e stesura del rapporto di cantiere .
Parte II - Nozioni di idrogeologia
Distribuzione dell’acqua nel pianeta; Ciclo dell’acqua; Calcolo del bilancio idrologico e idrogeologico; Bacino idrologico e idrogeologico; Tipi di acqua nel sottosuolo; Acquifero e falda; Acquiferi porosi e fratturati; Acquiferi liberi e confinati; Porosità totale ed efficace; Permeabilità; Tipi di permeabilità; Legge di Darcy e sue limitazioni; Piezometria; Classificazione delle sorgenti; studio di una sorgente; equazione di Maillet; Opere di captazione delle sorgenti; Fasi di realizzazione di un pozzo per acqua; Prova di portata .
Parte III - Caratterizzazione dei terreni con prove di laboratorio
Principali caratteristiche fisico-meccaniche dei terreni. Criterio di rottura di Morh-Coulomb; Prove di laboratorio per la caratterizzazione dei terreni: analisi granulometrica, limiti di Atterberg, prova AASHO, prova di taglio semplice, prova triassiale, prova edometrica. Prove di permeabilità con permeametro a carico costante e variabile.
Parte IV - Caratterizzazione dei terreni con prove in situ
Metodi per stimare le proprietà geotecniche in situ. Prove penetrometriche statiche e dinamiche (CPT e SPT); Prova scissometrica (VT) Prova densità in situ; Prova di carico su piastra; Prove di permeabilità Lugeon e Lefranc.
Parte IV – Fondazioni
Studio delle fondazioni, interazioni terreno-struttura. Indicazioni sul volume significativo del sottosuolo; Tipologie di fondazioni superficiali: plinti, travi e platea; Tipologie di fondazioni profonde .
Parte V – Cenni sulle grandi opere
Tipologie e problematiche geologiche connesse alla realizzazione di strade (in trincea, a mezza costa, in pianura, aeroportuali e ferroviarie), gallerie e dighe.
Testi di riferimento
- Il rilevamento geologico, Città Studi Edizioni, Scesi L. & Papini M
- Prospezioni idrogeologiche Vol. I e II – P. Celico – Liguori Ed.
- Geologia Tecnica, ISEDI, Ippolito, Nicotera, Lucini, Civita, de Riso
- Geotecnica, Lancellotta, Zanichelli
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|
1 | Introduzione al corso, definizione ed importanza della Geologia Applicata. Esplorazione geologico-tecnica del sottosuolo. Sondaggi meccanici: sistemi di perforazione a percussione, rotazione e roto-percussione. | 1 |
2 | Carotaggio e principali tipi di carotieri. Campioni per la caratterizzazione geotecnica e principali tipi di campionatori. Calcolo della percentuale di carotaggio e dell’RQD. Riconoscimento lito-stratigrafica e stesura del rapporto di cantiere | 1 |
3 | Distribuzione dell’acqua nel pianeta; Ciclo dell’acqua; Calcolo del bilancio idrologico e idrogeologico; Bacino idrologico e idrogeologico; spartiacque superficiale e profondo; valutazione delle precipitazioni, evapotraspirazione reale, ruscellamento ed infiltrazione efficace, | 2 |
4 | Classificazione delle sorgenti; Opere di captazione delle sorgenti; studio di una sorgente equazione di Maillet. Piezometria : realizzazione; cono di depressione; livello statico e dinamico; Legge di Darcy: applicazioni e limitazioni; piezometria | 2, 3 |
5 | Fasi di realizzazione di un pozzo per acqua. Perforazione, condizionamento e spurgo. Prova di portata, calcolo della portata critica, efficace efficienza del pozzo e perdite di carico | 2, 3 |
6 | Principali caratteristiche fisico-meccaniche dei terreni. Criterio di rottura di Morh-Coulomb; Prove di laboratorio per la caratterizzazione dei terreni: analisi granulometrica, limiti di Atterberg, prova AASHO, Prova di taglio semplice, prova triassiale, prova edometrica | 4 |
7 | Metodi per stimare le proprietà geotecniche in situ. Prove penetrometriche statiche e dinamiche (CPT e SPT); Prova scissometrica (VT) Studio delle fondazioni, interazioni terreno-struttura. Indicazioni sul volume significativo del sottosuolo; Tipologie di fondazioni superficiali: plinti, travi e platea; Tipologie di fondazioni profonde | 1,4 |
8 | Tipologie e problematiche geologiche connesse alla realizzazione di strade. Tipologie di tracciato in trincea, rilevato e mezza costa. Well points. Problematiche geologiche nella realizzaazione di strade in pianura | 1,3 |
9 | Tipologia di strada in viadotto Tracciato ferroviario Tracciato aeroportuale Gallerie: parti di una galleria. Metodo di scavo. Probleamtiche idrogeologiche, gas, e di stabilità Dighe: tipologie e parti una diga. Modalità costruttive. Problemi di stabilità ed idrogeologiche. Interrimento | 1,3 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’esame si articolerà in due prove pratiche (reserci su alcune tematiche del programma che si effettueranno a fine corso); ed una prova orale sui contenuti teorici.
Gli esiti di tali esercizi verranno discussi in sede di esame.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- acquifero e falda
- tipi di acquiferi
- tipi di perforazioni
- carotaggio continuo
- fasi realizzative di un pozzo
- prova di portata
- equazione resistenza al taglio
- SPT e CPT
- tipologie di dighe
- problematiche geologico-tecniche relative alla relaizzazione di strade
- metodi di scavo in galleria
- prova triessiale
- prova di taglio diretto
- limiti di atterberg