La Caratterizzazione geotecnica è l'interpretazione dei dati ricavati dalle indagini svolte sul terreno, in modo da fornire un'adeguata descrizione ed un'affidabile valutazione dei valori dei parametri geotecnici, considerati nella loro disposizione nel sottosuolo, da impiegare nei calcoli di progetto.
Tramite le indagini geognostiche si ricavano tutti i parametri geotecnici e geologici da usare nella progettazione delle opere infrastrutturali. La normativa vigente in materia di progettazione e realizzazione di opere pubbliche prevede l’obbligatorietà della redazione di adeguate relazioni specialistiche, tra le quali quella geologica e quella geotecnica. |
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Per la redazione di queste relazioni è fondamentale la campagna di indagini geognostiche, attraverso la quale vengono acquisite tutte quelle informazioni sulla struttura del sottosuolo e sul comportamento meccanico dei terreni di fondazione indispensabili al corretto dimensionamento delle strutture ed alla prevenzione di eventuali dissesti.
I principali servizi svolti dallo studio riguardano:
- Prova Penetrometrica DPSH
- Prova Penetrometrica CPT
- Prova Penetrometrica SPT e prelievo campioni indisturbati
- Assistenza di sondaggi a carotaggio continuo
Prova Penetrometrica DPSH (Prova Dinamica Superpesante)
Questa prova è di semplice esecuzione e permette di stimare la resistenza alla penetrazione dei terreni in funzione della profondità. La prova è una prova dinamica continua in cui i valori misurati della resistenza alla punta possono essere ricondotti al valore di NSPT grazie a delle costanti di trasformazione funzione delle caratteristiche del tipo di penetrometro dinamico impiegato (anche se si dovrebbe sempre impiegare il DPSH). Il vantaggio è che, oltre ad essere meno costosa della prova SPT, fornisce valori di N continui con la profondità. |
Penetrometro Dinamico Superpesante
DPSH 73 SME della Geo Deep Drill |
Formula La Croix e Horn (1973) per il passaggio da NSPTa NDP
W = peso del maglio (kg); H = altezza di caduta (cm); D = diametro del cono (cmq); L = penetrazione standard (cm);
N = numero dei colpi misurato nella prova non standard
N = numero dei colpi misurato nella prova non standard
Poiché la prova penetrometrica standard (SPT) rappresenta, ad oggi, uno dei mezzi più diffusi ed economici per ricavare informazioni dal sottosuolo, la maggior parte delle correlazioni esistenti riguardano i valori del numero di colpi Nspt ottenuto con la suddetta prova, pertanto si presenta la necessità di rapportare il numero di colpi di una prova dinamica con Nspt.Il passaggio viene dato da:
L’energia specifica per colpo viene calcolata come segue:
I valori, convertiti in N60, possono essere smussati con tecniche di filtering (smussamento dei picchi).
La prova viene eseguita infliggendo nel terreno una batteria di aste e una punta di diametro di 50.8mm tramite la percussione di una massa battente di 63,5-73kg da un'altezza di caduta di 75cm. Tramite il conteggio per tratti consecutivi del numero di colpi (NP) necessari per la penetrazione nel terreno di 20 o 30 cm, è possibile tramite elaborazioni successive, risalire ai parametri geotecnici significativi. Questo tipo di prove sono adatte per terreni grossolani (sabbie , limi) non adatta in roccia o ghiaia. |
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Prova Penetrometrica CPT (Prova Statica, Cone Penetration Test)
Le CPT misurano la reazione del terreno alla penetrazione continua di una punta conica, questa prova ha quindi il vantaggio di ottenere dati in continuo.
La CPT consiste nell'infliggere a pressione nel terreno una punta conica (angolo di 60°, superficie di 10 cm², diametro di 35.7 mm, eventuale manicotto di superficie laterale di 150 cm²) ad una velocità costante d 2cm/sec, misurando lo sforzo necessario per la penetrazione del cono qc (resitenza alla penetrazione della punta).
Il manicotto scorrevole permette la misurazione dell'attrito laterale locale fs, nel caso si piezocono (CPTU) si potrà misurare anche la pressione interstiziale tramite trasduttori di pressione.
Le prove CPT si effettuano su terreni coesivi a bassa consistenza (limi e argille), la presenza di ghiaie, coittoli o terreni cementati comporta danni all'attrezzatura.
Le CPT misurano la reazione del terreno alla penetrazione continua di una punta conica, questa prova ha quindi il vantaggio di ottenere dati in continuo.
La CPT consiste nell'infliggere a pressione nel terreno una punta conica (angolo di 60°, superficie di 10 cm², diametro di 35.7 mm, eventuale manicotto di superficie laterale di 150 cm²) ad una velocità costante d 2cm/sec, misurando lo sforzo necessario per la penetrazione del cono qc (resitenza alla penetrazione della punta).
Il manicotto scorrevole permette la misurazione dell'attrito laterale locale fs, nel caso si piezocono (CPTU) si potrà misurare anche la pressione interstiziale tramite trasduttori di pressione.
Le prove CPT si effettuano su terreni coesivi a bassa consistenza (limi e argille), la presenza di ghiaie, coittoli o terreni cementati comporta danni all'attrezzatura.
Dai dati ottenuti:
qc =resistenza alla punta,
fs =resistenza all'attrito laterale
u =pressione interstiziale
Si possono definire correlazioni con altri parametri geotecnici come l'angolo di attrito interno e il modulo di Young, inoltre possono essere montati accelerometri che permettono la registrazione di una sorgente simica in genere applicata al piano campagna (S-CPTU).
qc =resistenza alla punta,
fs =resistenza all'attrito laterale
u =pressione interstiziale
Si possono definire correlazioni con altri parametri geotecnici come l'angolo di attrito interno e il modulo di Young, inoltre possono essere montati accelerometri che permettono la registrazione di una sorgente simica in genere applicata al piano campagna (S-CPTU).
Prova Penetrometrica SPT (Prova Dinamica, Standard Penetration Test)
Questa prova penetrometrica dinamica si realizza all'interno di sondaggi durante la perforazione.
La prova consiste nel far penetrare nel terreno un campionatore standardizzato (campionatore a pareti grosse Raymond) , la percussione avviene sotto i colpi di un maglio di 63,5 kg di peso e da un'altezza di 76 cm.
Il maglio, battendo a caduta libera sulle aste standard infigge l'attrezzo nel terreno,
le misure vengono effettuate per tre avanzamenti consecutivi di 15 cm ciascuno, contando il numero di colpi necessari (Nspt) per ogni avanzamento, nel conteggio il numero di colpi andrà escluso il tratto iniziale dato dall'alterazione.
La somma del numero di colpi degli altri due tratti è il valore Nspt (resistenza alla penetrazione Standard)
A volte data la resistenza del terreno,non si ottiene l'avanzamento completo del campione, la prova viene sospesa se:
Questa prova penetrometrica dinamica si realizza all'interno di sondaggi durante la perforazione.
La prova consiste nel far penetrare nel terreno un campionatore standardizzato (campionatore a pareti grosse Raymond) , la percussione avviene sotto i colpi di un maglio di 63,5 kg di peso e da un'altezza di 76 cm.
Il maglio, battendo a caduta libera sulle aste standard infigge l'attrezzo nel terreno,
le misure vengono effettuate per tre avanzamenti consecutivi di 15 cm ciascuno, contando il numero di colpi necessari (Nspt) per ogni avanzamento, nel conteggio il numero di colpi andrà escluso il tratto iniziale dato dall'alterazione.
- N1=15 cm
- N2=15 cm
- N3=15 cm
La somma del numero di colpi degli altri due tratti è il valore Nspt (resistenza alla penetrazione Standard)
A volte data la resistenza del terreno,non si ottiene l'avanzamento completo del campione, la prova viene sospesa se:
- N1 è maggiore di 50 colpi prima dei 15 cm RIFIUTO
- N2+N3 è maggiore di 100 colpi prima dei 30 cm RIFIUTO
Quando la prova si effettua al di sotto del livello piezometrico, si utilizza un fattore di correzione applicabile ai terreni poco permeabili (limi, argille, sabbie fini).
Nspt corretto=15+0.5(Nspt-15)
Nspt corretto=15+0.5(Nspt-15)