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'... if you do not know what you should be looking for in a site investigation, you are not likely to find much of value'
(Glossop, 1968)
Corso di Laurea Scienze Geologiche
Geologia Applicata (GEO/05)
Dott.ssa Stefania Da [email protected]
Vedere
P. G. Fookes (1997). Geology for Engineers: the GeologicalModel, Prediction and Performance. The First Glossop Lecture.Quarterly Journal oJ Engineering Geology, 30, 293-424.
Leggere e Cartografare:
Le 4 dimensioni della geologia!
Il punto di vista
Modello geologico: rappresenta la distribuzione spaziale deimateriali, delle strutture tettoniche, delle caratteristichegeomorfologiche e idrogeologiche dell’area di studio e della suazona di influenza
Modello geologico tecnico: rappresenta la caratterizzazionelitotecnica e idrogeologica dei materiali, unitamente alla loroclassificazione geomeccanica. Tale modello tiene inoltre conto deifattori di rischio che possono condizionare il comportamentomeccanico dei materiali e la sicurezza dell’opera.
Modello geotecnico di comportamento rappresenta la risposta delterreno durante e dopo la costruzione
Geological model: Main steps Identification of the major geological units present, their interrelationships
and where and how the engineering geological properties of eachgeological unit might vary due to geological features or processes, eitherobserved or inferred.
Identification of current and past stress regimes, and how these relatethese to local geological structures and ground conditions.
Evaluation of the past, current and future climatic and otherenvironmental conditions and associated processes, and assessment as tohow these may affect the ground, i.e., engineering geomorphologicalconsiderations.
Identification of geological hazards that might affect the area, such aslandslides or earthquakes, and a forecast of their severity.
Da dove si parte?1) Lettura e interpretazione carte geologiche
Per un rapido irpasso si consiglia: Capitolo 8: lettura e interpretazione della carta geologica pag. 107 -159 Scesi, Papini, Gattinoni –Principi di Geologia Applicata - CEA
Giaciture
Scesi, Papini, Gattinoni – Principi di Geologia Applicata - CEA
GiacitureGiacitura orizzontale
Scesi, Papini, Gattinoni – Principi di Geologia Applicata - CEA
GiacitureGiacitura a reggipoggio
I limiti delle formazioni attenuanole isoipse
Scesi, Papini, Gattinoni – Principi di Geologia Applicata - CEA
GiacitureGiacitura a franappoggio – inclinato del pendio
I limiti delle formazioniaccentuano le isoipse
Scesi, Papini, Gattinoni – Principi di Geologia Applicata - CEA
Giaciture
I limiti delle formazionicontrastano le isoipse
Giacitura a franappoggio + inclinato del pendio
Scesi, Papini, Gattinoni – Principi di Geologia Applicata - CEA
Caratteristiche strutturali
Scesi, Papini, Gattinoni – Principi di Geologia Applicata - CEA
Correlazioni da stratigrafie di sondaggi
Scesi, Papini, Gattinoni – Principi di Geologia Applicata - CEA
Interpretazione affioramenti
Scesi, Papini, Gattinoni – Principi di Geologia Applicata - CEA
Esempio di procedura per la ricostruzione del modello geologico 3D. Cristina Buttau – Tesi di Dottorato
Fanno parte del modello:
La definizione del profilo e del
tipo di alterazione
Fanno parte del modello: Caratteristiche geomorfologiche
Fanno parte del modello: Caratteristiche idrogeologiche
Risultato
IAEG Commission 25 approach
S. Parry, F. J. Baynes, M. G. Culshaw, M. Eggers, J. F. Keaton, K. Lentfer,J. Novotny, D. Paul (2014). Engineering geological models: anintroduction: IAEG commission 25. Bull Eng Geol Environ, 73, 689–706
Modello Geologico di Riferimento MGR
Ogni progetto avrà il suo specifico Modello Geologico di Riferimento MGR che approfondirà gli aspetti propri e le peculiarità che in fluiscono direttamente o indirettamente sulla realizzazione e sulla “vita” dell’opera considerata.
Il modello geologico di riferimento (MGR) è una ricostruzione concettualedell’assetto geometrico tridimensionale e della successione temporale espaziale degli eventi geologici che caratterizzano una determinata porzione delsottosuolo.è un costrutto logico che deriva dai dati oggettivi di superficie, di sottosuolo edi laboratorio, disponibili al momento in cui viene formulato.è però anche soggettivo, in quanto deriva dall’interpretazione del tecnico chelo formula.Il modello è soggetto ad evolvere nel tempo in funzione dei nuovi dati che viavia i rendono disponibili dopo la sua formulazione. I nuovi dati possonointegrarsi in modo coerente o giustificare una revisione fino ad arrivare ad unasua vera e propria riformulazione (Venturini et al., 2001, Dematteis, 2012).
ii iii iiii 2Mi
Same geological setting, different engineering projects
Road Bridge
Tunnel
Building
A = small vertical stress to the ground surface B = high vertical and lateral stresses to the ground at depth
C = drain and change the groundwater flow regime at depth
Conceptual approachMaterial properties: Two types of high strength bedrock, moderate-strength sheared rock in fault zone, moderate-strength weatheredbedrock, permeable gravel (palaeo-channel infill), low strength clay(floodplain), compressible, organic-rich soils (infilled channels).Mass properties: Two types of jointed bedrock, major fault throughbedrock.Environmental processes: Chemical and mechanical weathering ofbedrock (variable depth to rock), flooding, erosion, deposition andchannel realignment associated with fluvial processes, groundwaterflow generally parallel to ground surface.Geological hazards: Natural consolidation and subsidence oforganic-rich soils, acid sulphate soils, methane and carbon dioxidegeneration.
SettlementsCedimenti
iiii 2Mi
Building
A = small vertical stress to the ground surface
Same geological setting, different engineering projects
Settlements - Cedimenti
SettlementsCedimenti
iiii 2Mi
Building
A = small vertical stress to the ground surface
Same geological setting, different engineering projects
flooding
iiii 2Mi
Same geological setting, different engineering projects
Building
A = small vertical stress to the ground surface
CH4 and CO2production and migration
Per chi volesse approfondire: Guidance on evaluation of development Proposals on sites where methane andCarbon dioxide are present _ Report NHBC 2007 http://www.nhbc.co.uk/NHBCpublications/LiteratureLibrary/Technical/filedownload,29440,en.pdf
Same geological setting, different engineering projects
Road Bridge
B = high vertical and lateral stresses to the ground at depth
variable pile depths resulting from the presence of the fault and the palaeo-channels
Same geological setting, different engineering projects
Road Bridge
B = high vertical and lateral stresses to the ground at depth
negative skin friction (attrito negativo)from secondary compression associatedwith settlement of the organic materialsin the abandoned river channels –Increased load on the piles
negative skin friction
Same geological setting, different engineering projects
B = high vertical and lateral stresses to the ground at depth
flooding , particularly duringconstruction
flooding
Road Bridge
Same geological setting, different engineering projects
Road Bridge
B = high vertical and lateral stresses to the ground at depth
scouring (erosione dei pali per sfregamento)
scouring
Same geological setting, different engineering projects
Tunnel
C = drain and change the groundwater flow regime at depth
the fault zone will have different support requirements for the tunnel
Spritzbeton/Shotcrete
Bullonature/Rock bolts
Centine/Steel sets
Same geological setting, different engineering projects
Tunnel
C = drain and change the groundwater flow regime at depth
high groundwater inflows through the fault zonedewatering of palaeo-channels throughthe fault zone
groundwater inflow
Same geological setting, different engineering projects
Tunnel
C = drain and change the groundwater flow regime at depth
settlement at the surface
Settlement
Same geological setting, different engineering projects
Tunnel
C = drain and change the groundwater flow regime at depth
face collapse
Altri casi interessanti: http://www.cedd.gov.hk/eng/publications/geo/doc/HK%20NotableTunnel%20Cat.pdf
Face collapse
http://www.geologopivetta.com/Casistudio/PalidifondazioneEsempiodicedimento/tabid/85/Default.aspx
La situazione al contorno………quanto è importante valutarla?
Versione tradotta e commentata in italiano in Tanzini- Relazione geologica e geotecnica, pag. 339-342
…dagli studi alla progettazione ed esecuzione delle opere
Grado di attendibilità del modelloDipende da:• Ampiezza del sito• Omogeneità delle condizioni geologiche• Quantità e qualità dei dati del sottosuolo
disponibili
Per approfondimenti: https://www.dropbox.com/s/as9jmvgo2jg1pnx/Raccomandazioni_approvate_CD_IAEG_Italia_it.pdf?dl=0https://www.dropbox.com/s/k2ycrvf83e00ty1/GEAM_2012_137_023DEMATTEIS_1.pdf?dl=0