Corso di Fondamenti di Infrastrutture viarie e di Trasporto
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Fondamenti di Infrastrutture Viarie e di TrasportoFondamenti di Infrastrutture Viarie e di Trasporto
GEOTESSILIGEOTESSILIGEOTESSILIGEOTESSILI
per impieghi stradaliper impieghi stradaliper impieghi stradaliper impieghi stradali
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GEOTESSILIGEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILI
PROPRIETĂ E METODI DI PROVAPROPRIETĂ E METODI DI PROVAPROPRIETĂ E METODI DI PROVAPROPRIETĂ E METODI DI PROVA
CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE SEPARAZIONE RINFORZO )FILTRAZIONE SEPARAZIONE RINFORZO )FILTRAZIONE, SEPARAZIONE,RINFORZO )FILTRAZIONE, SEPARAZIONE,RINFORZO )
REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE FUNZIONIDIVERSE FUNZIONI
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GEOTESSILIGEOTESSILI
TIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILI
PROPRIETĂ E METODI DI PROVAPROPRIETĂ E METODI DI PROVAPROPRIETĂ E METODI DI PROVAPROPRIETĂ E METODI DI PROVA
CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, SEPARAZIONE)SEPARAZIONE)
REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE FUNZIONIFUNZIONIFUNZIONIFUNZIONI
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GEOTESSILIGEOTESSILI
I GEOTESSILI fanno parte della famiglia dei GEOSINTETICI in cui sono inclusi:GEOSINTETICI in cui sono inclusi:
i GEOTESSILI
le GEOGRIGLIEle GEOGRIGLIE
le GEOCELLEle GEO ELLE
i GEOCOMPOSITI
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GEOTESSILIGEOTESSILI
Definizione di GEOTESSILE (Cancelli e Cazzuffi)
si definisce geotessile un prodotto dellâindustria tessile caratterizzato da PROPRIETĂ FISICHE, MECCANICHE ED IDRAULICHE t li d t MECCANICHE ED IDRAULICHE tali da poter essere impiegato in opere di ingegneria civile, a contatto con il terrenoil terreno
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Ti i di GEOTE ILITipi di GEOTESSILI
I DIVERSI TIPI DI GEOTESSILE SI DISTINGUONO SOSTANZIALMENTE PER:
NATURA DEL POLIMERO COSTITUENTE IL NATURA DEL POLIMERO COSTITUENTE IL GEOTESSILE
TIPO DEL COSTITUENTE ELEMENTARE (fibra o filamento)
TIPO DI STRUTTURA DEL GEOTESSILE
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Tipi di GEOTESSILITipi di GEOTESSILI
GEOTESSILE TESSUTO POLIESTEREPOLIESTERE
GEOTESSILE TESSUTO POLIPROPILENE
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Tipi di GEOTESSILITipi di GEOTESSILI
E E E GEOTESSILE NON TESSUTO
LEGATO TERMICAMENTELEGATO TERMICAMENTE
GEOTESSILE NON TESSUTO AGUGLIATO
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Tipi di GEOTESSILITipi di GEOTESSILI
GEOCOMPOSITIGEO OM OS
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Funzione dei GEOTESSILIFunzione dei GEOTESSILI
FUNZIONI PREVALENTI ASSOLTE DAI GEOTESSILI FUNZIONI PREVALENTI ASSOLTE DAI GEOTESSILI NELLA COSTRUZIONE DEL CORPOSTRADALE:
DRENAGGIO
FILTRAZIONE
SEPARAZIONE
RINFORZO
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DRENAGGIODRENAGGIO
IMPIEGO DEL GEOTESSILE COME STRATO DI IMPIEGO DEL GEOTESSILE COME STRATO DI INTERPOSIZIONE DRENANTE ALLâINTERNO DI UN CORPO STRADALE PER FAVORIRE IL DEFLUSSO DELLE CORPO STRADALE PER FAVORIRE IL DEFLUSSO DELLE ACQUE
Ti i li iTipica applicazione:A tergo di un MURO di SOSTEGNO itĂ in SOSTEGNO a gravitĂ in CLS
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P d l l P d l l Per questo tipo di applicazione si utilizzano geocompositi. Questi Per questo tipo di applicazione si utilizzano geocompositi. Questi sono posizionati a tergo dei muri di sostegno e costituiscono un sono posizionati a tergo dei muri di sostegno e costituiscono un efficace drenaggio esteso a tutta la superficie del manufatto, efficace drenaggio esteso a tutta la superficie del manufatto, gg pgg pin grado di raccogliere le acque di filtrazione in modo uniforme e in grado di raccogliere le acque di filtrazione in modo uniforme e continuo, evitando dannose sovrapressioni. continuo, evitando dannose sovrapressioni.
In caso di paramenti di muri non In caso di paramenti di muri non In caso di paramenti di muri non In caso di paramenti di muri non impermeabilizzati, si possono impermeabilizzati, si possono utilizzare geocompositi dotati di utilizzare geocompositi dotati di guaina impermeabile Questi possono guaina impermeabile Questi possono guaina impermeabile. Questi possono guaina impermeabile. Questi possono costituire anche un utile "cassero a costituire anche un utile "cassero a perdere" per la delimitazione del perdere" per la delimitazione del
tt d l l ttt d l l tgetto del calcestruzzo.getto del calcestruzzo.
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I geocompositi sono realizzati accoppiando le I geocompositi sono realizzati accoppiando le georeti con geotessili nontessuti. Le georeti georeti con geotessili nontessuti. Le georeti offrono la capacitĂ drenante e distributiva dei offrono la capacitĂ drenante e distributiva dei offrono la capacitĂ drenante e distributiva dei offrono la capacitĂ drenante e distributiva dei carichi mentre il geotessile svolge la funzione carichi mentre il geotessile svolge la funzione filtrante.filtrante.
I geocompositi possono comprendere anche una I geocompositi possono comprendere anche una geomembrana. Lâunione di un geotessile filtrante geomembrana. Lâunione di un geotessile filtrante e di una geomembrana con elevata capacitĂ e di una geomembrana con elevata capacitĂ g pg pdrenante e protettiva permette di realizzare un drenante e protettiva permette di realizzare un efficace sistema âfiltroefficace sistema âfiltro--drenodreno--protettivoâ protettivoâ accoppiato ad unâazione impermeabilizzante.accoppiato ad unâazione impermeabilizzante.
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FILTRAZIONEFILTRAZIONE
IL GEOTESSILE Ă USATO COME FILTRO TRA STRATI DI MATERIALI CON GRANULOMETRIE NON COMPATIBILI CON LE USUALI REGOLE DI PROGETTAZIONE (REGOLA DEL FILTRO DI TERZAGHI).
Tipica applicazione: Tipica applicazione DRENAGGI SUBSUPERFICIALI di SUBSU ERFI IALI di pavimentazioni stradali, ferroviarie ed
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faeroportuali
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SEPARAZIONESEPARAZIONE
IL GEOTESSILE Ă POSTO ALLâINTERFACCIA TRA UN IL GEOTESSILE Ă POSTO ALL INTERFACCIA TRA UN MATERIALE GRANULARE DI BUONE CARATTERISTICHE ED UN SOTTOFONDO SCADENTE CARATTERISTICHE ED UN SOTTOFONDO SCADENTE PER CONSENTIRE:Il controllo dello spessore dello strato piĂš pregiatoIl controllo dello spessore dello strato piĂš pregiato
Una distribuzione piĂš uniforme dei carichi sul materiale tt t t m t i l di tsottostante materiale di scarsa portanza
Il controllo delle caratteristiche di portanza di uno i li i iĂš dstrato migliore poggiante su uno piĂš scadente
La funzione di separazione è spesso accoppiata a La funzione di separazione è spesso accoppiata a
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quella di rinforzoquella di rinforzo
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SEPARAZIONE RINFORZOSEPARAZIONE - RINFORZO
N ll f i di i è i l Nella funzione di separazione è spesso inclusa una funzione di RINFORZO dovuta allâeffetto membrana.
Tipica applicazione: strade provvisorie o strade non pavimentate su terreni a bassa portanza
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p p
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Per questa applicazione, in presenza di Per questa applicazione, in presenza di q pp pq pp pterreni a granolumetria fine, tipo sabbia o terreni a granolumetria fine, tipo sabbia o argilla, vengono utilizzate geogriglie. argilla, vengono utilizzate geogriglie. Quando le caratteristiche granulometriche Quando le caratteristiche granulometriche
l l ll l l ll del materiale dello strato da sovrapporre del materiale dello strato da sovrapporre alla geogriglia sono molto diverse da quelle alla geogriglia sono molto diverse da quelle del terreno di sottofondo, occorre evitare del terreno di sottofondo, occorre evitare h il i it d i i li di i h il i it d i i li di i che il primo, a seguito dei cicli di pressione che il primo, a seguito dei cicli di pressione
e decompressione cui è sottoposto, vada a e decompressione cui è sottoposto, vada a perdersi nello strato sottostante. In tali perdersi nello strato sottostante. In tali circostanze è particolarmente indicato circostanze è particolarmente indicato circostanze è particolarmente indicato circostanze è particolarmente indicato l'impiego di geocompositi, costituiti da una l'impiego di geocompositi, costituiti da una geogriglia di rinforzo accoppiata a un geogriglia di rinforzo accoppiata a un geotessile nontessuto di bassa grammatura geotessile nontessuto di bassa grammatura geotessile nontessuto di bassa grammatura geotessile nontessuto di bassa grammatura avente esclusivamente funzione di avente esclusivamente funzione di separazione. Il prodotto accoppiato, grazie separazione. Il prodotto accoppiato, grazie all'elevata deformabilità locale del all'elevata deformabilità locale del Stabilizzazione di un terreno Stabilizzazione di un terreno all elevata deformabilità locale del all elevata deformabilità locale del geotessile limitata all'area compresa tra le geotessile limitata all'area compresa tra le maglie della geogriglia, non impedisce maglie della geogriglia, non impedisce l'effetto di "incastro" con le particelle del l'effetto di "incastro" con le particelle del
Stabilizzazione di un terreno Stabilizzazione di un terreno organico saturo con geotessili organico saturo con geotessili non tessuti e geogriglie non tessuti e geogriglie
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l effetto di incastro con le particelle del l effetto di incastro con le particelle del terreno.terreno.
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S ffi l di b di d i S ffi l di b di d i Su un terreno soffice lo strato di base di una strada si Su un terreno soffice lo strato di base di una strada si fessura e deforma rapidamente, provocando grosse fessura e deforma rapidamente, provocando grosse deformazioni in superficie.deformazioni in superficie.
I carichi dinamici dovuti al passaggio di treni su linee ad I carichi dinamici dovuti al passaggio di treni su linee ad alta velocitĂ , producono deformazioni del ballast e del alta velocitĂ , producono deformazioni del ballast e del sottoballast, appoggiati su terreni sofficisottoballast, appoggiati su terreni soffici
Una pista aeroportuale può deformarsi prematuramente Una pista aeroportuale può deformarsi prematuramente di fi t l t l d l di fi t l t l d l per mancanza di un confinamento laterale del per mancanza di un confinamento laterale del
riempimento granulare e per un fenomeno di "pumping" riempimento granulare e per un fenomeno di "pumping" di particelle fini, dal substrato di basedi particelle fini, dal substrato di base
Legenda:Legenda:ggA. Terreno sofficeA. Terreno sofficeB. Corpo del rilevato B. Corpo del rilevato C. Sovrastyruttura C. Sovrastyruttura D. BallastD. BallastH Profilo deformato del sottofondoH Profilo deformato del sottofondo
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H. Profilo deformato del sottofondoH. Profilo deformato del sottofondoM. Fessurazioni per eccesso di M. Fessurazioni per eccesso di deformazionedeformazione
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Le geogriglie contribuiscono a stabilizzare i rilevati e ad irrigidire il Le geogriglie contribuiscono a stabilizzare i rilevati e ad irrigidire il sottofondo stradale mentre i geocompositi svolgono la funzione di sottofondo stradale mentre i geocompositi svolgono la funzione di separazione tra il sottofondo e il rilevato, garantendo un ottimo separazione tra il sottofondo e il rilevato, garantendo un ottimo d id idrenaggio.drenaggio.Le funzioni di drenaggio, separazione e rinforzo, svolte dai Le funzioni di drenaggio, separazione e rinforzo, svolte dai geosintetici, garantiscono la stabilizzazione della base stradale su geosintetici, garantiscono la stabilizzazione della base stradale su un terreno molto soffice e cedevole.un terreno molto soffice e cedevole.
LegendaLegendaC. Pavimentazione di asfalto o cementoC. Pavimentazione di asfalto o cementoG1. Geogriglie biorientate G1. Geogriglie biorientate G2. Geocompositi G2. Geocompositi vvG4 G ili i i G4 G ili i i
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G4 Geotessili nontessuto o geocompositi G4 Geotessili nontessuto o geocompositi G5 Geogriglie per il rinforzo della pavimentazioneG5 Geogriglie per il rinforzo della pavimentazione
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Case Story Case Story ( if d t i TENAX)( if d t i TENAX)
Realizzazione della strada a Realizzazione della strada a i l di B k k i l di B k k
Case Story Case Story (rif: documentazione TENAX)(rif: documentazione TENAX)
scorrimento veloce di Bangkok, scorrimento veloce di Bangkok, Tailandia.Tailandia.
realizzazione della strada a scorrimento veloce di Bangkok Tailandia
IL PROBLEMAIL PROBLEMA
Per la realizzazione della nuova strada a scorrimento veloce di Bangkok occorreva Per la realizzazione della nuova strada a scorrimento veloce di Bangkok occorreva passare su terreni costituiti da banchi di argille soffici normalmente consolidatepassare su terreni costituiti da banchi di argille soffici normalmente consolidaterealizzazione della strada a scorrimento veloce di Bangkok, Tailandia.passare su terreni costituiti da banchi di argille soffici normalmente consolidate passare su terreni costituiti da banchi di argille soffici normalmente consolidate (Bangkok Clay), presenti fino a 18(Bangkok Clay), presenti fino a 18--20 m dal piano di campagna. Le indagini 20 m dal piano di campagna. Le indagini preliminari avevano evidenziato che la capacitĂ portante di questi terreni era preliminari avevano evidenziato che la capacitĂ portante di questi terreni era inadeguata a sopportare il normale rilevato autostradale. Si è perciò pensato inadeguata a sopportare il normale rilevato autostradale. Si è perciò pensato innanzitutto di allargare molto la base del rilevato mediante delle berme, per innanzitutto di allargare molto la base del rilevato mediante delle berme, per distribuire il sovraccarico sopra unâarea piĂš vasta, interessando strati piĂš profondi distribuire il sovraccarico sopra unâarea piĂš vasta, interessando strati piĂš profondi di terreno e migliorando cosĂŹ la capacitĂ portante globale. Occorreva però conferire di terreno e migliorando cosĂŹ la capacitĂ portante globale. Occorreva però conferire alla base allargata una rigidezza sufficiente a diminuire i cedimenti assoluti ealla base allargata una rigidezza sufficiente a diminuire i cedimenti assoluti ealla base allargata una rigidezza sufficiente a diminuire i cedimenti assoluti e alla base allargata una rigidezza sufficiente a diminuire i cedimenti assoluti e differenziali. Occorreva inoltre che una sufficiente rigidezza fosse garantita fin dalle differenziali. Occorreva inoltre che una sufficiente rigidezza fosse garantita fin dalle prime fasi di costruzione, in modo da permettere ai mezzi di cantiere pesanti di prime fasi di costruzione, in modo da permettere ai mezzi di cantiere pesanti di muoversi senza sprofondare negli strati superficiali di argilla, estremamente soffici muoversi senza sprofondare negli strati superficiali di argilla, estremamente soffici
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e spesso coperti da spessori non indifferenti (fino a 0.3 m) di acqua stagnante.e spesso coperti da spessori non indifferenti (fino a 0.3 m) di acqua stagnante.
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LA SOLUZIONELA SOLUZIONE
Per la stabilizzazione del terreno di fondazione è stato specificato lâuso di strati orizzontali di Per la stabilizzazione del terreno di fondazione è stato specificato lâuso di strati orizzontali di geogriglie biorientate, spaziati di 300 mm lâuno dallâaltro.geogriglie biorientate, spaziati di 300 mm lâuno dallâaltro.Il progettista, tenendo conto della fondamentale funzione strutturale affidata alle geogriglie, ha Il progettista, tenendo conto della fondamentale funzione strutturale affidata alle geogriglie, ha fornito specifiche molto precise per le geogriglie stesse che sono riassunte nella Tab 1fornito specifiche molto precise per le geogriglie stesse che sono riassunte nella Tab 1fornito specifiche molto precise per le geogriglie stesse, che sono riassunte nella Tab. 1.fornito specifiche molto precise per le geogriglie stesse, che sono riassunte nella Tab. 1.Tra gli ulteriori dati richiesti dal progettista vi erano:Tra gli ulteriori dati richiesti dal progettista vi erano:
â˘â˘ prove di creep in trazione per valutare la prove di creep in trazione per valutare la peramenza dei valori di resistenza richiesti in peramenza dei valori di resistenza richiesti in progetto per le geogriglie per un periodo di progetto per le geogriglie per un periodo di esposizione a carico costante pari a 1 anno esposizione a carico costante pari a 1 anno (tempo reputato necessario per la (tempo reputato necessario per la consolidazione del terreno argilloso del consolidazione del terreno argilloso del rilevato);rilevato);
modulo elastico secante al 2% e al 5% dimodulo elastico secante al 2% e al 5% dimodulo elastico secante al 2% e al 5% di modulo elastico secante al 2% e al 5% di allungamento;allungamento;
permanenza delle caratteristiche dopo permanenza delle caratteristiche dopo esposizione ai raggi ultravioletti (durabilitĂ )esposizione ai raggi ultravioletti (durabilitĂ )
â˘â˘ certificati di prova eseguiti da laboratori certificati di prova eseguiti da laboratori indipendentiindipendenti
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Tab. 1 - Caratteristiche richieste per le geogriglieProprietĂ Direzione
Longitudinale (MD) Direzione
Trasversale (TD)
Resistenza a trazione (lim ite di confidenza inferiore al 95% ) 17.5 kN/m 31.5 kN/m
Allungam ento 12% 11%
T b 2 R i t l t i d ll i li TENAX LBO 302 SAMP i d di 1 i t t 20°CTab. 2 - Resistenza a lungo termine delle geogriglie TENAX LBO 302 SAMP per un periodo di 1 anno a carico costante a 20°C.
Resistenza a trazione in senso longitudinale (MD)
Resistenza a trazione in senso trasversale (TD)
4.70 kN/m 7.80 kN/m
Tab. 3 - Caratteristiche misurate dal Controllo QualitĂ eseguito sull'intero lotto di produzione di geogriglie TENAX LBO 302 SAMP Caratteristiche m isurate
Valore m edio
Deviazione standard
95% L.C.L.
Resistenza a trazione Allungam ento a snerv. Modulo al 2% allung. Modulo al 5% allung.l.
TD 34.66 kN/m TD 9.92% TD 608 kN/m TD 476 kN/m
1.19 kN/m 2.57% 50.3 kN/m 29.2 kN/m
32.71 kN/m --- 525 kN/m 429 kN/m
Resistenza a trazione Allungam ento a snerv. Modulo al 2% allung. Modulo al 5% allung.
MD 19.8 kN/m MD 19.15% MD 325 kN/m MD 234 kN/m
0.59 kN/m 0.66% 18.3 kN/m 9.4 kN/m
18.85 kN/m --- 295 kN/m 180 kN/m
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RINFORZORINFORZOSI PARLA GENERALMENTE DI FUNZIONE DI RINFORZO TUTTE LE VOLTE CHE VIENE CHIAMATA RINFORZO TUTTE LE VOLTE CHE VIENE CHIAMATA IN CAUSA LA RESISTENZA A TRAZIONE DEL GEOTESSILE PER GARANTIRE LA FUNZIONALITĂ GEOTESSILE PER GARANTIRE LA FUNZIONALITĂ DELLâOPERA
Tipica applicazione: RILEVATI ARMATIRILEVATI ARMATI
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RILEVATI REALIZZATI CON GEOGRIGLIERILEVATI REALIZZATI CON GEOGRIGLIERILEVATI REALIZZATI CON GEOGRIGLIERILEVATI REALIZZATI CON GEOGRIGLIE
Un rilevato, stradale o ferroviario, è solitamente una struttura di grosse dimensioni, la cui Un rilevato, stradale o ferroviario, è solitamente una struttura di grosse dimensioni, la cui realizzazione comporta sempre la movimentazione di ingenti quantitativi di terreno (spesso realizzazione comporta sempre la movimentazione di ingenti quantitativi di terreno (spesso dâimportazione da cave esterne al cantiere) e notevoli ingombri al piede, con conseguenti dâimportazione da cave esterne al cantiere) e notevoli ingombri al piede, con conseguenti d importazione da cave esterne al cantiere) e notevoli ingombri al piede, con conseguenti d importazione da cave esterne al cantiere) e notevoli ingombri al piede, con conseguenti elevati costi economici ed ambientali, sia in termini di espropri che occupazione di territorio. elevati costi economici ed ambientali, sia in termini di espropri che occupazione di territorio. La realizzazione di un viadotto o di strutture in calcestruzzo rappresenta poi un'alternativa La realizzazione di un viadotto o di strutture in calcestruzzo rappresenta poi un'alternativa decisamente ancora piĂš costosa.decisamente ancora piĂš costosa.Per contenere i costi, è possibile realizzare Per contenere i costi, è possibile realizzare Per contenere i costi, è possibile realizzare Per contenere i costi, è possibile realizzare rilevati con le scarpate piĂš acclivi, oppure rilevati con le scarpate piĂš acclivi, oppure realizzare gli stessi con la medesima geometria realizzare gli stessi con la medesima geometria ma con terreni di piĂš limitate caratteristiche ma con terreni di piĂš limitate caratteristiche meccaniche. L'impiego di geogriglie consente di meccaniche. L'impiego di geogriglie consente di meccan che. L mp ego d geogr g e consente d meccan che. L mp ego d geogr g e consente d realizzare pendii con inclinazioni anche subrealizzare pendii con inclinazioni anche sub--verticali (fino a 80verticali (fino a 80--8585°° sull'orizzontale), sull'orizzontale), garantendo comunque all'opera il fattore di garantendo comunque all'opera il fattore di sicurezza necessario. In sede di dimensionamento sicurezza necessario. In sede di dimensionamento . m m. m mdell'opera, è possibile considerare tutte le dell'opera, è possibile considerare tutte le sollecitazioni cui sarĂ sottoposto il rilevato, come sollecitazioni cui sarĂ sottoposto il rilevato, come il sovraccarico o, eventualmente, le azioni il sovraccarico o, eventualmente, le azioni sismiche. Eâ inoltre possibile utilizzare qualunque sismiche. Eâ inoltre possibile utilizzare qualunque p q qp q qtipo di terreno disponibile in sito, assicurando un tipo di terreno disponibile in sito, assicurando un notevole risparmio in termini di costi e di tempo notevole risparmio in termini di costi e di tempo di realizzazione dell'opera. di realizzazione dell'opera.
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Per questo tipo di Per questo tipo di applicazioni si utilizzano in genere GEOGRIGLIEin genere GEOGRIGLIE
Le geogriglie sono strutture bidimensionali realizzate con Le geogriglie sono strutture bidimensionali realizzate con polietilene ad alta densitĂ (HDPE) mediante processo di polietilene ad alta densitĂ (HDPE) mediante processo di polietilene ad alta densitĂ (HDPE) mediante processo di polietilene ad alta densitĂ (HDPE) mediante processo di estrusione e stiratura monoestrusione e stiratura mono--direzionale. Sono direzionale. Sono chimicamente inerti ed hanno una elevata resistenza alla chimicamente inerti ed hanno una elevata resistenza alla trazione, vengono specificatamente realizzate per il trazione, vengono specificatamente realizzate per il g p pg p prinforzo dei terreni. Le particelle di terreno si rinforzo dei terreni. Le particelle di terreno si incastrano nelle aperture della griglia che svolge cosĂŹ incastrano nelle aperture della griglia che svolge cosĂŹ unâefficace azione cerchiante, limitando i movimenti unâefficace azione cerchiante, limitando i movimenti relativi e migliorando la resistenza al taglio Lâapplicazione relativi e migliorando la resistenza al taglio Lâapplicazione relativi e migliorando la resistenza al taglio. L applicazione relativi e migliorando la resistenza al taglio. L applicazione di un carico normale compatta i granuli e produce un di un carico normale compatta i granuli e produce un incastro tra una faccia e lâaltra del piano della geogriglia incastro tra una faccia e lâaltra del piano della geogriglia cosicchĂŠ è necessario giungere ad un certo valore minimo cosicchĂŠ è necessario giungere ad un certo valore minimo g gg gdi trazione per poter vincere lâincastro e provocare il di trazione per poter vincere lâincastro e provocare il movimento. La struttura composita terrenomovimento. La struttura composita terreno--geogriglia si geogriglia si comporta quindi come se avesse una resistenza a trazione comporta quindi come se avesse una resistenza a trazione intrinseca intrinseca
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intrinseca. intrinseca.
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Le geogriglie biLe geogriglie bi--orientate sono orientate sono prodotti in polipropilene (PP) prodotti in polipropilene (PP) p p p p ( )p p p p ( )progettati specificatamente per la progettati specificatamente per la stabilizzazione e il rinforzo dei stabilizzazione e il rinforzo dei terreni. Le geogriglie sono prodotte terreni. Le geogriglie sono prodotte mediante un sistema di estrusione e mediante un sistema di estrusione e successiva stiratura bisuccessiva stiratura bi--assiale. assiale.
Le geogriglie biLe geogriglie bi--orientate hanno un orientate hanno un Le geogriglie biLe geogriglie bi orientate hanno un orientate hanno un elevato modulo a trazione e una elevato modulo a trazione e una eccellente resistenza al eccellente resistenza al danneggiamento durante la posa in danneggiamento durante la posa in danneggiamento durante la posa in danneggiamento durante la posa in opera. Lâincastro dei granuli nelle opera. Lâincastro dei granuli nelle aperture consente un efficace aperture consente un efficace rinforzo del terreno.rinforzo del terreno.
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Un rilevato stradale rinforzato con geogriglie consente un g g grisparmio di circa il 50% del terreno di riempimento e del 50% di esproprio (e anche oltre).
Legenda: d l lB - Sezione originaria del rilevato
R - Sezione tagliata S - Risparmio di diritto di passo U - Risparmio di terreno di riempimento U Risparmio di terreno di riempimento Z - Nuova linea ferroviaria
Un pendio rinforzato con geogriglie consente il raddoppio di un binario esistente senza necessariamente richiedere ulteriore spazio
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palla base o al limite in minima parte.
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Su questo rilevato in terra rinforzata alto 16 m con pendenza di 75° q pè stata realizzata anche una rampa d'accesso per mezzi pesanti.
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Funzione dei GEOTESSILI in Funzione dei GEOTESSILI in relazione ai casi applicativi
Aree di applicazione in campo stradale
Funzioni dei geotessilicampo stradale Funzioni dei geotessili
Separazione Filtrazione Drenaggio Rinforzo Strade non rivestite Ril ti f i iRilevati ferroviari Sistemi drenanti Rilevati stradali D i i liDreni verticali Muri di sostegno Gallerie Funzione principale Funzione secondaria
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GEOTESSILIGEOTESSILIGEOTESSILIGEOTESSILI
TIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILI
PROPRIETĂ E METODI DI PROVAPROPRIETĂ E METODI DI PROVA
CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI LAVORI STRADALI (DRENAGGIO FILTRAZIONE LAVORI STRADALI (DRENAGGIO FILTRAZIONE LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, SEPARAZIONE)SEPARAZIONE)
REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE FUNZIONIFUNZIONI
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ProprietĂ fondamentali dei GEOTESSILIProprietĂ fondamentali dei GEOTESSILI
SI DIVIDONO IN: FISICHE, MECCANICHE e IDRAULICHE
Massa areica (F)Spessore (F)Resistenza a trazione (M)Resistenza a trazione (M)Allungamento a rottura (M)Resistenza allo strappo (M)Resistenza allo strappo (M)Resistenza al punzonamento (M)PermeabilitĂ normale al piano del geotessile (I)PermeabilitĂ nel piano del geotessile (I)Diametro di filtrazione (I)
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ProprietĂ fondamentali dei GEOTESSILIProprietĂ fondamentali dei GEOTESSILI
NORMATIVA UNI ENNORMATIVA UNI ENNORMATIVA UNI ENNORMATIVA UNI EN
â˘â˘-- MassaMassa areicaareica (UNI(UNI ENEN 965965::19971997))
â˘â˘-- SpessoreSpessore (UNI(UNI ENEN 964964::19971997))
â˘â˘-- PermeabilitĂ PermeabilitĂ perpendicolareperpendicolare alal pianopiano (UNI(UNI ENEN 1105811058::20022002)) ee nelnel pianopiano
â˘â˘ (UNI(UNI ENEN 1295812958::20022002))(UNI(UNI ENEN 1295812958::20022002))
â˘â˘-- DiametroDiametro didi filtrazionefiltrazione (UNI(UNI ENEN 1295612956::20012001))
â˘â˘-- ProvaProva didi danneggiamentodanneggiamento durantedurante lala posaposa inin operaopera -- MessaMessa inin operaopera
â˘â˘ didi materialimateriali granularigranulari (UNI(UNI ENEN 1072210722--11::20012001))
â˘â˘-- SimulazioneSimulazione didi danneggiamentodanneggiamento dovutodovuto aa abrasioneabrasione
(( EE 1 41 4 11 ))â˘â˘ (UNI(UNI ENEN ISOISO 1342613426--11::20032003))
â˘â˘-- ProveProve generaligenerali perper valutazionivalutazioni successivesuccessive aa proveprove didi DURABILITAâDURABILITAâ
â˘â˘ (UNI(UNI ENEN 1222612226::20022002))
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(UNI(UNI ENEN 1222612226::20022002))
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R i tR i t t it i ll tll t tttt (UNI(UNI ENEN 1031910319 19981998))â˘â˘-- ResistenzaResistenza aa trazionetrazione ee allungamentoallungamento aa rotturarottura (UNI(UNI ENEN 1031910319::19981998))
â˘â˘-- ResistenzaResistenza alloallo strappostrappo (ASTM(ASTM DD37863786))
â˘â˘-- RResistenzaesistenza alal punzonamentopunzonamento staticostatico -- metodometodo CBRCBRRResistenzaesistenza alal punzonamentopunzonamento staticostatico metodometodo CBRCBR
â˘â˘ (UNI(UNI ENEN 1223612236::19991999)) ee dinamicodinamico -- metodometodo delladella cadutacaduta deldel conocono
â˘â˘ (UNI(UNI ENEN 918918::19991999))
â˘â˘-- ResistenzaResistenza agliagli agentiagenti atmosfericiatmosferici (UNI(UNI ENEN 1222412224::20012001))
â˘â˘-- ResistenzaResistenza microbiologicamicrobiologica mediantemediante provaprova didi interramentointerramento
(UNI(UNI ENEN 1222512225 20012001))â˘â˘ (UNI(UNI ENEN 1222512225::20012001))
â˘â˘-- ResistenzaResistenza allâidrolisiallâidrolisi inin acquaacqua (UNI(UNI ENEN 1244712447::20022002))
â˘â˘-- ResistenzaResistenza allâossidazioneallâossidazione (UNI(UNI ENEN 1343813438::20002000))(( ))
â˘â˘-- ResistenzaResistenza aiai liquidiliquidi acidiacidi ee alcalinialcalini (UNI(UNI ENEN 1403014030::20022002))
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N di d ttN di d ttNorme di prodottoNorme di prodotto
â˘â˘ CaratteristicheCaratteristiche richiesterichieste perper lâimpiegolâimpiego nellanellacostruzionecostruzione didi stradestrade eded altrealtre areearee soggettesoggette aatrafficotraffico (escluse(escluse ferrovieferrovie ee lâinclusionelâinclusione inin conglomeraticonglomeratibituminosi)bituminosi) (UNI(UNI ENEN 1324913249::20012001))
â˘â˘ CaratteristicheCaratteristiche richiesterichieste perper lâimpiegolâimpiego nellanellacostruzionecostruzione didi ferrovieferrovie (UNI(UNI ENEN 1325013250::20022002))
â˘â˘ CaratteristicheCaratteristiche richiesterichieste perper lâimpiegolâimpiego delledellecostruzionicostruzioni didi terra,terra, nellenelle fondazionifondazioni ee nellenelle strutturestrutturedd (( EE ))didi sostegnosostegno (UNI(UNI ENEN 1325113251::20022002))
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P i tĂ f d t li d i GEOTESSILIProprietĂ fondamentali dei GEOTESSILI
SSpessore
Lo spessore di un geotessile varia fortemente sottoLo spessore di un geotessile varia fortemente sottocarico.
La norma prevede la determinazione dello spessore perun dato carico (spesso 2 kPa) ma per applicazioni( p ) p ppspecifiche deve essere valutato lo spessore per lecondizioni di sollecitazioni presenti in sito.
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P i tĂ f d t li d i GEOTESSILIProprietĂ fondamentali dei GEOTESSILI
Diametro di filtrazioneDiametro di filtrazione
Viene valutato determinando il Ďmax delle particellempassanti. Il Ďmax corrisponde al D95 della terra filtratacon filtrazione idrodinamica
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ProprietĂ fondamentali dei GEOTESSILIProprietĂ fondamentali dei GEOTESSILI
Resistenza a trazione e allungamento a rotturaResistenza a trazione e allungamento a rottura
NON DOVRĂ ESSERE CONSIDERATA SOLO LA CONSIDERATA SOLO LA RESISTENZA ULTIMA MA TUTTO IL DIAGRAMMA zi
one
zion
e
TUTTO IL DIAGRAMMA SFORZI- DEFORMAZIONI(per la valutazione del za
di t
raz
za d
i tra
zp
modulo secante) Forz
Forz
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AllungamentoAllungamento
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GEOTESSILIGEOTESSILI
TIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILI
PROPRIETĂ E METODI DI PROVA
CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI LAVORI STRADALI (DRENAGGIO FILTRAZIONE STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, SEPARAZIONE)
REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE FUNZIONI
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DRENAGGIODRENAGGIO
θθ k k SSθ θ = k= kppxSxSggpp gg
θθ = TRASMISSIVITAâ IDRAULICA= TRASMISSIVITAâ IDRAULICA
KKpp == PERMEABILITĂ NEL PIANO DEL GEOTESSILEPERMEABILITĂ NEL PIANO DEL GEOTESSILEKKpp PERMEABILITĂ NEL PIANO DEL GEOTESSILEPERMEABILITĂ NEL PIANO DEL GEOTESSILE
SSgg = SPESSORE DEL GEOTESSILE= SPESSORE DEL GEOTESSILE
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FILTRAZIONEFILTRAZIONEIL CRITERIO DI DIMENSIONAMENTO Ă DIVERSO AL VARIARE DEL TERRENO E DEL TIPO DI GEOTESSILE UTILIZZATO.
SI TRATTA COMUNQUE DI DEFINRE IL DIAMETRO DI FILTRAZIONE DEL GEOTESSILE
EVITARE IL PASSAGGIO DEL MATERIALE SOLIDO
Criteri di progettoCriteri di progetto
EVITARE IL PASSAGGIO DEL MATERIALE SOLIDO
EVITARE LâINTASAMENTO DA PARTE DEL MATERIALE FINO
( N EN RE L P GG DELLâ )
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(CONSENTIRE IL PASSAGGIO DELLâACQUA)
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FILTRAZIONEFILTRAZIONEMATERIALE FINO CON PIĂ DEL 50% DI PASSANTE AL MA ERIALE FINO CON PIĂ DEL 50% DI PASSAN E AL SETACCIO CON APERTURA 0.074 mm
GEOTESSILI TESSUTI: 0 297 mm â¤Df⤠DGEOTESSILI TESSUTI: 0.297 mm â¤Df⤠D85GEOTESSILI NON TESSUTI: 0.297 mm â¤Dfâ¤1.8â D85
MATERIALE GRANULARE CON MENO DEL 50% PASSANTE AL SETACCIO CON APERTURA 0 074 PASSANTE AL SETACCIO CON APERTURA 0.074 mm
Dfâ¤Bâ D8585B= PARAMETRO FUNZIONE DEL CORF. DI UNIFORMITAâ CU (D60/ D10) DEL TERRENO
B=1 per CU <2 o >8B=0,5xCU per CU compreso tra 2 e 4
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p pB=0,8/CU per CU compreso tra 4 e 8
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SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZOAPPROCCIO DI GIROUD E NOIRAY:
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SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZO3 EFFETTI PRINCIPALI:
CONFINAMENTO
RIPARTIZIONE
SUPPORTO( ff tt m mb )
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(effetto membrana)
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SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZOCONFINAMENTO
HP: PER EFFETTO DELLâAZIONE DI CONFINAMENTO SI PUĂ ARRIVARE AL LIMITE ULTIMO SENZA âECCESSIVE DEFORMAZIONIâ
in assenza di geotessile: q = Ďâ cu
( 2)GEOTESSILI L. Domenichini
con il geotessile: q = (Ď+2)â cu
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SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZORIPARTIZIONE
HP: IN PRESENZA DEL GEOTESSILE AUMENTA LâANGOLO DI DIFFUSIONE DELLE TENSIONI NEL MATERIALE GRANULARE(da circa 0.6 a 0.8-1) P
Îą
P
Îąp
P( ) ( )2 2 2
PpB tg h L tg hÎą Îą
=â + â â â + â â
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( ) ( )g g
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SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZOSUPPORTO (effetto membrana)SUPPORTO (effetto membrana)SUPPORTO (effetto membrana)SUPPORTO (effetto membrana)
HP: IN PRESENZA DI GRANDI DEFORMAZIONI IL GEOTESSILE HP: IN PRESENZA DI GRANDI DEFORMAZIONI IL GEOTESSILE E PL N F R VER LE HE PP NE L PEE PL N F R VER LE HE PP NE L PEESPLICA UNA FORZA VERTICALE CHE SI OPPONE AL PESOESPLICA UNA FORZA VERTICALE CHE SI OPPONE AL PESO
J2g
JFa
Îľâ =
â â1 aaS
â ââ + â ââ â
FGEOTESSILI L. Domenichini
Fg
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SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZOCRITERIO DI PROGETTO
LA VARIAZIONE DI SPESSORE ASSOCIATA ALLA PRESENZA DEL GEOTESSILE Ă
LA VARIAZIONE DI SPESSORE ASSOCIATA ALLA PRESENZA DEL GEOTESSILE Ă ALLA PRESENZA DEL GEOTESSILE Ă INDIPENTENTE DAL NUMERO DI
ALLA PRESENZA DEL GEOTESSILE Ă INDIPENTENTE DAL NUMERO DI
RIPETIZIONI APPLICATORIPETIZIONI APPLICATO
Îh = h-h (1 carico)GEOTESSILI L. Domenichini
Îh = h hg (1 carico)
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SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZOh (senza geotessile)SI CALCOLA DALLâESPRESSIONE:SI CALCOLA DALL ESPRESSIONE:
p = Ď cp = Ď â cu
hg (con geotessile)SI CALCOLA DALLâESPRESSIONE:SI CALCOLA DALL ESPRESSIONE:
F ( 2)p-Fg =(Ď+2) â cu
GEOTESSILI L. Domenichini(si trascura lâeffetto di ripartizione)
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SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZOINFLUENZA DEL NUMERO DI RIPETIZIONI DEL CARICO IN ASSENZA DI GEOTESSILE
( )125 log 294 0075N râ â â( ) 0.63
125 log 294 0.075N
N rh
câ
=uc
h = h ÎhGEOTESSILI L. Domenichini
hgN = hN - Îh
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SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZO
RISOLUZIONERISOLUZIONEGRAFICA
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GEOTESSILIGEOTESSILI
TIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILITIPI E FUNZIONI DEI GEOTESSILI
PROPRIETĂ E METODI DI PROVAPROPRIETĂ E METODI DI PROVA
CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI CRITERI DI PROGETTO DEI GEOTESSILI NEI LAVORI STRADALI (DRENAGGIO FILTRAZIONE LAVORI STRADALI (DRENAGGIO FILTRAZIONE LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, LAVORI STRADALI (DRENAGGIO, FILTRAZIONE, SEPARAZIONE)SEPARAZIONE)
REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE REQUISITI DEI GEOTESSILI PER LE DIVERSE FUNZIONIFUNZIONI
GEOTESSILI L. Domenichini
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DRENAGGIODRENAGGIO
DATI DA CONOSCERE A PRIORI:
QUANTITĂ DI ACQUA DA DRENARE
STATO TENSIONALE NEL RILEVATO
PRESCRIZIONI PER LA SCELTA DEL GEOTESSILE:
SPESSORE SOTTO UN CARICO EQUIVALENTE A QUELLO PREVISTO IN SPESSORE SOTTO UN CARICO EQUIVALENTE A QUELLO PREVISTO IN ESERCIZIO
PERMEABILITĂ NEL PIANO DEL GEOTESSILEPERMEABILITĂ NEL PIANO DEL GEOTESSILE
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FILTRAZIONEFILTRAZIONE
DATI DA CONOSCERE A PRIORI:DATI DA CONOSCERE A PRIORI:
LA GRANULOMETRIA DEL MATERIALE A CONTATTO CON IL GEOTESSILE (IN PARTICOLARE I DIAMETRI CORRISPONDENTI AL 10, 50, 60 ED 85%)
LA PERMEABILITĂ DEL MATERIALE A CONTATTO CON IL GEOTESSILE
PRESCRIZIONI PER LA SCELTA DEL GEOTESSILE:
LA PERMEABILITĂ DEL MATERIALE A CONTATTO CON IL GEOTESSILE
PRESCRIZIONI PER LA SCELTA DEL GEOTESSILE
IL DIAMETRO DI FILTRAZIONEIL DIAMETRO DI FILTRAZIONE
LA PERMEABILITĂ NORMALE AL PIANO DEL GEOTESSILE
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SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZO
DATI DA CONOSCERE A PRIORIDATI DA CONOSCERE A PRIORIDATI DA CONOSCERE A PRIORIDATI DA CONOSCERE A PRIORI::
VALORE DI COESIONE NON DRENATA CVALORE DI COESIONE NON DRENATA CUU (O DEL CBR PER MATERIALI (O DEL CBR PER MATERIALI GRANULARI)GRANULARI)
PERME BILITĂ DEL M TERI LE CONT TTO CON IL GEOTE ILEPERME BILITĂ DEL M TERI LE CONT TTO CON IL GEOTE ILEPERMEABILITĂ DEL MATERIALE A CONTATTO CON IL GEOTESSILEPERMEABILITĂ DEL MATERIALE A CONTATTO CON IL GEOTESSILE
CARATTERISTICHE GEOMETRICHE DELLâIMPRONTA DI CARICO CARATTERISTICHE GEOMETRICHE DELLâIMPRONTA DI CARICO (LARGHEZZA E LUNGHEZZA)(LARGHEZZA E LUNGHEZZA)(LARGHEZZA E LUNGHEZZA)(LARGHEZZA E LUNGHEZZA)
CARICO APPLICATOCARICO APPLICATO
DIAMETRO MEDIO DEGLI AGGREGATI DELLO STRATO SOVRASTANTE DIAMETRO MEDIO DEGLI AGGREGATI DELLO STRATO SOVRASTANTE DIAMETRO MEDIO DEGLI AGGREGATI DELLO STRATO SOVRASTANTE DIAMETRO MEDIO DEGLI AGGREGATI DELLO STRATO SOVRASTANTE IL GEOTESSILE (D50)IL GEOTESSILE (D50)
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SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZO
DATI DA CONOSCERE A PRIORIDATI DA CONOSCERE A PRIORI (segue):(segue):
DIAMETRO MEDIO DELLâAREA DI CONTATTO (IN DIAMETRO MEDIO DELLâAREA DI CONTATTO (IN DIAMETRO MEDIO DELL AREA DI CONTATTO (IN DIAMETRO MEDIO DELL AREA DI CONTATTO (IN MANCANZA DI INFORMAZIONI SPECIFICHE PUĂ MANCANZA DI INFORMAZIONI SPECIFICHE PUĂ ESSERE DEDOTTO DA D50)ESSERE DEDOTTO DA D50)ESSE E DEDO O D D50)ESSE E DEDO O D D50)
TRAFFICO PREVISTO NEL PERIODO DI ANALISITRAFFICO PREVISTO NEL PERIODO DI ANALISI
VALORE MASSIMO AMMISSIBILE DELLâORMAIAVALORE MASSIMO AMMISSIBILE DELLâORMAIA
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SEPARAZIONE/RINFORZOSEPARAZIONE/RINFORZO
PRESCRIZIONI PER LA SCELTA DEL GEOTESSILE:
MODULO DI RIGIDEZZA DEL GEOTESSILE (MODULO MODULO DI RIGIDEZZA DEL GEOTESSILE (MODULO SECANTE)
LLUNG MENTO ROTTURALLUNGAMENTO A ROTTURA
RESISTENZA ALLO STRAPPO (BURST RESISTANCE)( )
RESISTENZA AL PUNZONAMENTO
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