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Meccanica delle rocce ( 5 CFU )
Prof. Gian Paolo Giani
     Tel. 0521.905709 - Fax. 0521.905924           E-mail. gianpaolo.giani@unipr.it

Finalità
Il corso si propone di fornire gli elementi di base della meccanica delle rocce descrivendone il comportamento meccanico ed illustrandone i metodi empirici, sperimentali e analitici per la caratterizzazione geotecnica delle rocce stesse.
Vengono quindi trattati alcuni problemi connessi all’ingegneria delle rocce quali la stabilità di pareti di scavi e di versanti naturali, la progettazione di opere in sotterraneo, la stabilità di fondazioni in roccia.
Il corso sarà corredato di esempi applicativi ed esercitazioni di applicazione della teoria.

Programma
Comportamento meccanico delle rocce: Definizione di massa rocciosa, di matrice rocciosa e di discontinuità; Descrizione quantitativa delle discontinuità (indagini in sito con sondaggi e rilievi); Resistenza a taglio delle discontinuità (criteri di resistenza, misure in sito e in laboratorio);Proprietà meccanica della roccia intatta (prove di laboratorio); Metodi di classificazione delle masse rocciose:Metodi empirici per la caratterizzazione della massa rocciosa; Prove in sito per la caratterizzazione meccanica della massa rocciosa;Flusso d’acqua nei mezzi rocciosi (prove in sito); Metodi numerici per la modellazione di masse rocciose.

Ingegneria degli scavi a cielo aperto e delle fondazioni: Impiego della proiezione stereografica per l’analisi dei cinematismi di blocchi di roccia;Metodi dell’equilibrio limite per la verifica di stabilità di scavi a cielo aperto;Strutture di sostegno e/o di rinforzo di masse rocciose e loro dimensionamento; Metodi numerici per l’analisi del comportamento meccanico di strutture in roccia; Cenni su casi reali di coltivazioni di miniere a cielo aperto, grandi opere civili e fondazioni in roccia.

Gallerie e grandi opere sotterranee: Gallerie superficiali e profonde (cenni su tipologie di rivestimento, metodi di costruzione e di progettazione); Metodi analitici e numerici per il calcolo del rivestimento di gallerie superficiali; Metodi empirici (attraverso l’impiego di classificazione di ammassi rocciosi) per la scelta del metodo di costruzione e della tipologia dei sostegni di gallerie; Soluzioni analitiche per il calcolo dello stato di tensione e di deformazione nell’intorno di vuoti sotterranei; Curve caratteristiche di vuoti, di rivestimento e loro impiego per la progettazione dei rivestimenti di gallerie; Metodi di scavo tradizionali (con esplosivo) e meccanizzato (con TBM) di gallerie; Metodi di monitoraggio di gallerie durante la loro costruzione; Applicazione di metodi numerici agli elementi distinti per la progettazione di gallerie e grandi vuoti sotterranei; Applicazione del metodo degli elementi finiti per la progettazione di gallerie e grandi vuoti sotterranei.

Attività d'esercitazione
Rappresentazione grafica delle discontinuità, Rilievo geostrutturale, Prova di compressione monoassiale, triassiale, Prove di taglio diretto lungo discontinuità e criteri di resistenza; Stato tensionale e deformativo, Scivolamento planare, Ammassi rocciosi, Stato tensionale nell’intorno di una galleria; Curva caratteristica di una galleria circolare.

Modalità d'esame
L’esame consisterà in un colloquio orale comprendente la discussione delle esercitazioni svolte.

Propedeuticità
Geotecnica.

Testi consigliati
Giani G.P. – Rock slope stability analysis - Balkema, Rotterdam, NL (1992).
B. H. G. Brady E. T. Brown - Rock mechanics for underground mining - Chapman & Hall - London 1993
Z.T. Bieniawski - Rock Mechanics Design in Mining and Tunneling - Balkema, Rotterdam, NL.

 
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