Dipartimento di Ingegneria e architettura Gestione e protezione delle risorse territoriali e ambientali Applicazioni di ingegneria geotecnica per le infrastrutture – Practices in geotechnical engineering for infrastructure ICAR07 – GEO/05 (6+3 CFU) – (Gestione e protezione delle risorse territoriali e ambientali) Didattica erogata 2024-2025 – II anno – LM23 – Gestione delle Infrastrutture Civili – Civil Infrastructures Management

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Insegnamento APPLICAZIONI DI INGEGNERIA GEOTECNICA PER LE INFRASTRUTTURE
CFU 03 + 06
Settore Scientifico Disciplinare GEOS-03/B - Geologia Applicata CEAR-05/A - Geotecnica
Nr. ore di aula 72
Nr. ore di studio autonomo 153
Mutuazione NO
Annualità II anno
Periodo di svolgimento I semestre
Docente Ruolo SSD docente
Francesco Castelli PO CEAR-05/A
Valentina Lentini PA CEAR-05/A
Pasquale M. Mastrosimone DC GEOS-03/B
* PO (professore ordinario), PA (professore associato), RTD (ricercatore a tempo determinato), RU (Ricercatore a tempo indeterminato), DC (Docente a contratto).
Propedeuticità NESSUNA
Prerequisiti È richiesta la conoscenza dei concetti fondamentali della meccanica dei terreni, del calcolo integrale e differenziale e dei metodi matematici per la ingegneria.
Sede delle lezioni Dipartimento di Ingegneria ed Architettura – Polo Scientifico e Tecnologico in Contrada Santa Panasia
Orario delle lezioni

L’orario delle lezioni sarà pubblicato sulla pagina web del corso di laurea:
https://gestioneaule.unikore.it/agendaweb_unikore//index.php?_lang=it

Obiettivi formativi

Il corso mira a formare ingegneri dell’area civile con competenze nel settore della ingegneria geotecnica per le infrastrutture, capaci di affrontare le diverse fasi di indagine, progettazione, costruzione e manutenzione delle opere geotecniche ricomprese nelle grandi infrastrutture, con particolare riferimento a soluzioni capaci di elevarne la sicurezza e la resilienza rispetto ai rischi geomorfologico e sismico.

Ad integrazione, una parte del corso è finalizzata a fornire allo studente la conoscenza delle problematiche geologiche e geologico-applicative connesse alle varie fasi progettuali di indagine per la progettazione delle infrastrutture.

 

Contenuti del Programma

Conoscenze sulla struttura e composizione della terra, dei processi geologici, delle tipologie di rocce e dei diversi ambienti di formazione. Principali strutture geologiche e processi tettonici e deformativi delle successioni geologiche. Metodiche di indagine (dirette ed indirette). Tipologia delle indagini geologiche da eseguire e le implicazioni geologiche e geotecniche connesse. Normativa specifica per le infrastrutture in campo geologico/ambientale. Studio geologico nella individuazione di un tracciato e nello studio di una struttura stradale e ferroviaria. Metodiche a supporto di uno studio geologico relativo ad una infrastruttura nelle varie fasi progettuali.

Aspetti geotecnici nella valutazione della vulnerabilità delle infrastrutture. Interazione tra le opere ed il terreno. Analisi e valutazione del rischio geomorfologico. Analisi delle condizioni di sicurezza e verifiche allo SLU e SLE di opere geotecniche. Interpretazione delle prove di carico, controlli non distruttivi e in corso d’opera. Opere in terra rinforzata. Tecniche di indagine a scala locale e territoriale. Monitoraggio e modelli di previsione. Aspetti della gestione del rischio.

In particolare:

 

Parte finalizzata a fornire un quadro conoscitivo della geologia applicata ed ambientale relativa alle infrastrutture:

1 Concetti di base: struttura della terra, ambienti di formazione delle rocce e processi di formazione delle principali famiglie di rocce. Strutture geologiche, tettonica e processi deformativi. Prof. Mastrosimone 2
2 Indagini dirette ed indirette. Differenze e caratteristiche peculiari. Peculiarità delle indagini dirette. Campionamenti e collegamento con le tipologie di prove da eseguire in relazione all’opera da realizzare. Prof. Mastrosimone 3
3 Inquadramento, definizione e classificazione delle tipologie di infrastrutture. Prof. Mastrosimone 3
4 Riferimenti alla normativa specifica per le infrastrutture in campo geologico/ambientale. Prof. Mastrosimone 3
5 Supporto geologico alla progettazione delle infrastrutture nei limiti della compatibilità ambientale. Contributo del geologo nella scelta delle soluzioni progettuali e nella ricerca di materiali da costruzione per il fabbisogno realizzativo delle infrastrutture. Prof. Mastrosimone 3
6 Cenni su progettazione e soluzioni/problematiche tecniche-gestionali connesse alle tipologie di impianti di discariche, di compostaggio e quelli di trattamento inerti. Prof. Mastrosimone 2
7 Studio geologico in fase di studio di fattibilità, di progetto preliminare, di progetto definitivo ed esecutivo delle infrastrutture. Prof. Mastrosimone 3
8 Studi geologici specialistici previsti nella realizzazione delle infrastrutture (es. Piano gestione Terre e Rocce, Piano di Utilizzo, Bonifiche ambientali ecc..). Prof. Mastrosimone 3
9 Esempi di studi ed indagini geologiche per la costruzione di strade, ferrovie e aeroporti e per opere marine, fluviali e ponti (verranno trattati almeno due casi). Analisi di casi specifici finalizzata ad inquadrare e valutare le differenze nelle problematiche geologiche previste in fase progettuale e presentatesi in fase di realizzazione dell’opera. Prof. Mastrosimone 2

 

Parte finalizzata alle applicazioni di ingegneria geotecnica per le infrastrutture:

1 Richiami di meccanica delle terre. Indagini geotecniche e misure in situ. Normativa e raccomandazioni. Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

4h
2 Studio di un ammasso roccioso. Matrice rocciosa e discontinuità. Rilievo geostrutturale. Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

4h
3 Sistema di classificazione degli ammassi rocciosi secondo Bieniawski, Barton, Romana. Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

4h
4 Definizione di rischio. Analisi e valutazione del rischio geomorfologico. Metodologie di studio e di intervento. Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

4h
5 Rilievi di superficie. Definizione della forma e dell’estensione dei dissesti. Definizione dei cinematismi attraverso il monitoraggio. Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

4h
6 Aspetti geotecnici nella valutazione della vulnerabilità delle infrastrutture. Interazione tra le opere ed il terreno. Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

2h
7 Analisi delle condizioni di sicurezza e verifiche allo SLU e SLE. Carico limite delle fondazioni superficiali. Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

4h
8 Calcolo dei cedimenti nei terreni a grana grossa. Calcolo dei cedimenti nei terreni a grana fine. Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

4h
9 Carico limite dei pali soggetti a carico verticale. Previsione dei cedimenti di un palo singolo e di un gruppo di pali. Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

4h
10 Pali soggetti a carico orizzontale. Soluzione con modello elastico e rigido-plastico. Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

4h
11 Interpretazione delle prove di carico e controlli non distruttivi.

Verifiche in corso d’opera e collaudo delle strutture.

Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

2h
12 Opere in condizioni difficili di terreno. Costruzioni su terreno deformabile e opere in terra rinforzata. Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

4h
13 Tecniche di indagine a scala locale e territoriale. Monitoraggio e modelli di previsione. Aspetti della gestione del rischio. Prof. Castelli

Prof.ssa Lentini

4h

 

Risultati di apprendimento (descrittori di Dublino)

I risultati di apprendimento attesi sono definiti secondo i parametri europei descritti dai cinque descrittori di Dublino.
1.
Conoscenza e capacità di comprensione:
Il corso intende fornire le conoscenze sui metodi di analisi e sul dimensionamento delle opere che interagiscono con il terreno, mediante l’acquisizione delle nozioni di base per analizzare le problematiche relative all’interazione struttura-terreno, con riguardo alle verifiche allo stato limite ultimo (SLU) e di esercizio (SLE). Lo studente acquisirà la capacità di interpretare tipici problemi geotecnici, usare gli strumenti acquisiti in modo critico ed operare le scelte migliori nell’ambito delle tematiche oggetto del corso.
2.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
Viene significativamente sviluppata l’analisi del comportamento delle opere e della loro interazione con il terreno. Gli allievi svolgono un’ampia parte applicativa, dedicata all’uso di soluzioni numeriche e soluzione di problemi tipici nell’ambito delle infrastrutture, per acquisire la capacità operare scelte progettuali adeguate a superare le criticità che pone il caso affrontato, mettendo a sistema le conoscenze tecniche di cui dispongono.
3.
Autonomia di giudizio:
L’attività tecnico-pratica del corso pone gli allievi di fronte alle scelte tipiche della progettazione geotecnica. Gli studenti dovranno formarsi alla determinazione delle migliori scelte progettuali, valutare le alternative, le connessioni, ed assumere su sé stessi la responsabilità della scelta progettuale.
4.
Abilità comunicative:
Capacità di sintesi e di collegamento tra gli argomenti studiati. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti alle tematiche del corso. Sarà in grado di utilizzare la terminologia tecnica adatta per esporre in maniera chiara e rigorosa gli aspetti riguardanti la disciplina.
5.
Capacità di apprendere:
Il corso prevede che gli allievi, pur avendo a disposizione alcuni testi principali a cui fare riferimento per lo studio, raccolgano informazioni e conoscenze da altre fonti che saranno indicate lezione per lezione. Tale aspetto è particolarmente importante nella logica dell’evoluzione della disciplina che richiede ai tecnici una continua specializzazione e formazione.

Testi per lo studio della disciplina

Testi principali:

Viggiani C. “Fondazioni”, Edizioni Hevelius, 1999.

Scesi L., Papini M., Gattinoni P. “Geologia Applicata: Il rilevamento geologico-tecnico”, Volume 1, Ed. Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2006.

Jappelli R. “Principi di progettazione geotecnica”, Edizioni Hevelius, 2002.

Materiale didattico a disposizione degli studenti: Dispense su alcuni argomenti del corso forniti direttamente dal docente agli studenti frequentanti.
Testi di approfondimento:

Lancellotta R., Costanzo D., Foti S. “Progettazione geotecnica”, Ed. Hoepli, II Edizione, 2020.

Nova R. “Meccanica delle costruzioni geotecniche”, Edizioni CittàStudi, 2008.
Il docente indicherà agli studenti lungo l’arco temporale di erogazione dell’insegnamento, la rispondenza tra le nozioni impartite e il testo di riferimento e/o di supporto adottato.

Metodi e strumenti per la didattica

L’insegnamento è articolato in lezioni frontali ed esercitazioni progettuali, in quest’ultimo caso anche attraverso la predisposizione di appositi elaborati. L’insegnamento si avvale, oltre ai testi indicati per lo studio della disciplina, dell’ausilio di materiale didattico appositamente predisposto dal docente sotto forma di dispense riguardanti specifici argomenti del corso. La frequenza dell’insegnamento è fortemente consigliata, così come l’attività progettuale esercitativa.

Modalità di accertamento delle competenze

L’accertamento delle competenze avviene attraverso un colloquio orale sull’intero programma del corso, comprendente la verifica delle conoscenze teoriche e la valutazione delle abilità progettuali, anche mediante l’analisi e la discussione critica delle esercitazioni pratiche svolte durante il corso. La giustificazione delle scelte progettuali sarà oggetto d’esame. Per questa ragione gli studenti dovranno essere capaci di esporre e difendere le soluzioni adottate.
Il colloquio si intende superato, con la votazione di 18/30, quando lo studente dimostra:

minime conoscenze tecniche di base sugli aspetti geotecnici;

capacità di autonoma applicazione dei metodi progettuali in relazione a semplici problemi di dimensionamento geotecnico;

capacità di applicazione delle conoscenze acquisite per formulare semplici valutazioni in relazione a fissati prerequisiti prestazionali.
Il voto di 30/30, con eventuale lode, è assegnato quando lo studente dimostra:

piena conoscenza degli aspetti geotecnici;

autonoma applicazione dei criteri e metodi di dimensionamento acquisiti anche in relazione a problemi geotecnici complessi;

capacità di autonoma elaborazione di giudizi tecnici basati sulle conoscenze acquisite

Date di esame

Le date di esami saranno pubblicate sulla pagina web del corso di laurea:

https://gestioneaule.unikore.it/agendaweb_unikore//index.php?_lang=it

Modalità e orario di ricevimento

Gli orari sono pubblicati sulla pagina personale: https://www.unikore.it/index.php/docenti.

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