Geotecnica IDRAULICA TERRENI

L'argomento di Geotecnica a cui è dedicata questa lezione è l'IDRAULICA DEI TERRENI, ed è forse uno degli argomenti più complessi (ma anche interessanti) dell'intero corso di Geotecnica.

Molti dei concetti introdotti negli appunti di questa lezione (completissimi e dettagliati) vengono trattati anche nel corso di Idraulica, a cui è dedicata una intera sezione del sito (visibile tra le voci in testata).

Tra essi c'è per esempio il concetto di falda acquifera. La falda acquifera è una zona sotterranea impregnata d’acqua, costituita di terreni permeabili delimitati inferiormente da uno strato di roccia impermeabile. Se la falda acquifera è delimitata anche superiormente da strati impermeabili, si ha una falda artesiana.

Le falde possono trovarsi nel terreno a diversi livelli di profondità. Per esempio la falda freatica (o di superficie) è la prima che si incontra partendo dall'alto. La quantità d'acqua della falda dipende da molte cose, prime fra tutte il tipo di terreno e il clima.

Altri concetti che ritroviamo anche nel corso di Idraulica sono quelli di linea piezometrica e altezza piezometrica.

In una corrente liquida in pressione (cioè in una condotta), la linea piezometrica è la linea luogo dei punti distanti dall’asse della condotta, secondo la verticale, della quantità h, chiamata altezza piezometrica. Essa è pari all’energia posseduta da un chilogrammo di liquido che attraversa in quel punto la sezione della condotta.

La linea piezometrica definisce il livello al quale si porterebbe il liquido in un tubo aperto che venisse inserito nella condotta, e la sua conoscenza è di grande importanza nelle opere di Ingegneria civile.

Concetti che comunque saranno spiegati nel dettaglio negli appunti della lezione, insieme a quello di “pendenza piezometrica”.

Molto importanti saranno anche le questioni legate alla permeabilità dei terreni. Essa è la proprietà dei corpi solidi (il terreno) di lasciarsi attraversare dai fluidi (l'acqua). Infine, la lezione tratterà questioni legate alla filtrazione e al sifonamento.

L'appunto (completo e dettagliato) relativo a questo argomento di Geotecnica comprende i seguenti punti:

1) L'acqua nel terreno, falda freatica, falda sospesa e falda artesiana.

Dopo aver definito le quattro zone a differente profondità e grado di saturazione nel terreno, si analizza la più profonda, e cioè la falda acquifera.

2) Carico totale, carico piezometrico e gradiente idraulico.

Parlando dei moti di filtrazione, si introduce il concetto di energia di un fluido (e quindi di carico totale e carico piezometrico), e in seguito, grazie al teorema di Bernoulli, i concetti di perdita di carico e gradiente idraulico.

3) Legge di Darcy, che lega le caratteristiche del moto dei fluidi con le proprietà del terreno e la perdita di carico. Elemento fondamentale della legge è il coefficiente di permeabilità, che dipende dalle caratteristiche del terreno. Negli appunti verrà illustrato come determinare questo parametro nei depositi a strati, qualora il moto di filtrazione avvenga in direzione orizzontale (in parallelo) o verticale (in serie).

4) Equazione generale del flusso in un mezzo poroso (con sua dettagliata descrizione).

5) Equazione di Laplace e sua soluzione grafica (con linee di flusso e linee equipotenziali a formare una rete di filtrazione) per descrivere la filtrazione permanente in mezzo omogeneo, isotropo e incompressibile. Tracciamento delle linee di flusso con la procedura di Casagrande.

6) Determinazione sperimentale del coefficiente di permeabilità in laboratorio (permeametro a carico costante e permeametro a carico variabile) e in sito (in pozzetto superficiale, in foro di sondaggio e con prove di emungimento). Ognuna delle prove è descritta minuziosamente passo dopo passo.

7) Pressione di filtrazione e gradiente idraulico critico, in assenza di filtrazione, con filtrazione discendente e con filtrazione ascendente.

8) Fenomeno di instabilità idrodinamica (o sifonamento) e sollevamento del fondo di uno scavo, ognuno descritto minuziosamente passo passo.

NUMERO TOTALE PAGINE DEI SOLI APPUNTI: 17 (PRIMA PARTE) + 19 (SECONDA PARTE)

PREZZO APPUNTI ED ESERCIZI SVOLTI: 8,50 EURO