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L. CALLISTO Terreni argillosi poco consistenti

terreni a grana fine consistenti

Angelo AMOROSI

POLITECNICO DI BARI

summer school – Cagliari

22-23 giugno 2015

Angelo AMOROSI Terreni argillosi consistenti

1. osservazioni sperimentali

2. modellazione costitutiva

• introduzione e definizioni;

• compressibilità;

• resistenza a taglio;

• normalizzazione secondo Hvorslev;

• localizzazione;

• rilettura moderna di Hvorslev secondo CSSM;

• resistenza a taglio e struttura;

• sperimentazione sull’argilla di Vallericca;

• osservazioni sperimentali pre-failure;

• riferimenti bibliografici

schema della lezione

introduzione

argille consistenti: 0.5Lc

introduzione

argille consistenti: 0.5Lc

Rampello et al., 2002

introduzione

argille consistenti: non necessariamente sovraconsolidate!

introduzione

memoria della storia geologica del deposito ‘struttura’

• storia tensionale (max, direzione del percorso)

• cementazione (ad es. percolazione di CaCO3)

• debole litificazione

effetti meccanici:

• maggiore rigidezza e resistenza iniziale

• anisotropia

• graduale o rapido decadimento di queste

proprietà (processo di destrutturazione)

introduzione

argille consistenti: una storia anche italiana!

Croce et al., 1969

compressibilità

4 differenti argille naturali consistenti

Burland et al., 1996

compressibilità

4 corrispondenti argille ricostituite

compressibilità

rappresentazione nel piano normalizzato

compressibilità

argilla di Vallericca

Amorosi & Rampello, 2007

compressibilità

argilla di Vallericca: swell sensitivity

compressibilità

argilla di Vallericca: compressione in cella triassiale

resistenza a taglio

curve tensioni-deformazioni: CIU e CID Vallericca

resistenza a taglio

inviluppi di resistenza ‘curvi’

Croce et al., 1969

il contributo di Hvorslev

ruolo della porosità/contenuto d’acqua sulla resistenza

Hvorslev, 1937

normalizzazione rispetto alla pressione equivalente

Hvorslev, 1937

0expve

Hvorslev, 1937

0expve

la coesione efficace non è un parametro, ma una variabile!

Hvorslev, 1937

c tg c tg

impatto applicativo nei problemi di ingegneria geotecnica

c tg c tg

Calabresi, 2004

localizzazione

evidenze sperimentali

Rampello, 1989

localizzazione

Rampello, 1989 Amorosi & Rampello, 2007

localizzazione

Amorosi, 1996 Amorosi & Rampello, 2007

localizzazione

interpretazione dati sperimentali in presenza di discontinuità

inviluppi picco, post-picco, ricostituito

interpretazione dati sperimentali in presenza di discontinuità

e per saperne di più sulla localizzazione?

una rilettura moderna di Hvorslev

Hvorslev, 1937

0expve

risultati tipici di prove TX CID per differenti OCR

Atkinson & Bransby, 1978

una rilettura moderna di Hvorslev variazioni irreversibili di v comportano una evoluzione

omotetica della superficie

Atkinson & Bransby, 1978

evoluzione della superficie colta dalla normalizzazione

evoluzione della superficie normalizzazione

vf ( )p

incrudimento isotropo volumetrico!

n.c. o.c.

Muir Wood, 2007

definizione di Superficie di Stato

' expe

(porzione della) SBS

• unica

• definisce gli stati possibili

• luogo stati in regime plastico {

resistenza a taglio e struttura

confronto naturale-ricostituito

ma il ricostituito è rappresentativo dello stato destrutturato?

…e inoltre, la storia tensionale Ko in sito ha effetto?

Jardine & Smith, 1991

una ricerca sperimentale

È possibile estendere CSSM per descrivere le

argille consistenti (non tenere!) naturali/strutturate

(non ricostituite), consolidate lungo percorsi Ko (non

consolidate isotropicamente)?

programma sperimentale

} Effetto della struttura

Effetto della storia

di carico

Test triassiali su

campioni naturali

Test a medie pressioni, consolidati anisotropicamente

Test ad alte pressioni, consolidati anisotropicamente

Test ad alte pressioni, consolidati isotropicamente

apparecchiatura sperimentale

sistema TX ad alta pressione a controllo di carico

effetto della storia tensionale

provini compressi isotropicamente ad alte pressioni

provini compressi anisotropicamente ad alte pressioni

non unicità della superficie di stato?

incapacità di di tener conto della natura anisotropa

dell’incrudimento del materiale ep

effetto della struttura e della sua degradazione

provini compressi anisotropicamente a medie pressioni

apparentemente 2 differenti SBS, stessa forma ma diversa

dimensione

incapacità di di tener conto del processo di

destrutturazione, benchè sia un processo isotropo ep

meccanismo di destrutturazione

a: prova drenata (CAD)

b: prova non drenata (CAU)

• la degradazione meccanica della struttura è indotta dalle

deformazioni plastiche

• sia la componente volumetrica che quella deviatorica giocano

un ruolo nel processo di destrutturazione

unicità dello stato critico

e il ricostituito?

il ricostituito non è rappresentativo dello stato destrutturato!

osservazioni sperimentali per stati pre-failure

decadimento di G con

Rampello & Pane, 1988

Dipendenza di G0 da p: confronto naturale-ricostituito

OCR>>1

Rampello & Silvestri, 1993

G0: confronto naturale-ricostituito normalizzato

Rampello & Viggiani, 2001

G0: anisotropia indotta dalla storia tensionale K0

Rampello & Callisto, 2002

Pietrafitta: per h = 0 G0(hh) > G0(vh) comportamento anisotropo

alcuni riferimenti bibliografici Amerasinghe, S.F. & Parry, R.H.G. (1975). Anisotropy in heavily overconsolidated kaolin. J. Geotech. Engng. Div.

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