Vai al contenuto principale
Coronavirus: aggiornamenti per la comunità universitaria / Coronavirus: updates for UniTo Community
Oggetto:
Oggetto:

LABORATORIO DI MECCANICA DELLE ROCCE E DELLE GALLERIE

Oggetto:

Laboratory of Rock Mechanics and Tunnels

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
STE0110
Docenti
Gessica Umili (Titolare del corso)
Anna Maria Ferrero (Titolare del corso)
Corso di studio
Corso di Laurea Magistrale in Scienze Geologiche Applicate
Anno
1° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
ICAR/07 - geotecnica
Erogazione
Mista
Lingua
Italiano
Frequenza
Consigliata
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti

Conoscenze di base di Geologia Applicata
Conoscenze di base di Geotecnica
Conoscenze di base di Geofisica

Basic knowledge of Applied Geology
Basic knowledge of Geotechnics
Basic knowledge of Geophysics
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

L’insegnamento si propone di fornire gli elementi base della Meccanica delle Rocce e della loro applicazione allo studio della stabilità degli scavi, in superficie, in sotterraneo e di pendii naturali fornendo gli strumenti utili al geologo ad operare nel campo dell’ingegneria delle rocce.
Vengono studiati i criteri per la determinazione delle caratteristiche meccaniche e fisiche della matrice rocciosa e delle discontinuità naturali alla scala dell’opera, utili all’analisi delle condizioni di stabilità degli ammassi rocciosi secondo le normative ISRM (International Society of Rock Mechanics).
Particolare attenzione sarà posta al ruolo della geologia nella caratterizzazione di ammassi rocciosi tramite l’analisi di dati reali di prove in laboratorio (monoassiale, triassiale e taglio su matrice e su discontinuità) e in sito in relazione allo sviluppo di una galleria.
Vengono descritti i metodi di classificazione degli ammassi rocciosi e il loro impiego nella progettazione delle gallerie.
Vengono descritti i metodi per misurare lo stato tensionale negli ammassi rocciosi.
Vengono illustrati i metodi di scavo di gallerie superficiali e profonde, fornendo una panoramica delle tipologie costruttive e di consolidamento.

The course aims to provide the basic elements of Rock Mechanics and their application to the study of the stability of excavations (both on the surface and underground) and of natural slopes, providing the tools useful to the geologist to operate in the field of rock engineering.
Mechanical and physical behaviours of the rock matrix and the natural discontinuities are studied through experimental testing and theoretical considerations. ISRM (International Society of Rock Mechanics) suggested methods for the determination of rock strength and deformability will be adopted.
Particular attention will be paid to the role of geology in the characterization of rock masses through the analysis of real data obtained in the laboratory (monoaxial, triaxial and matrix and discontinuity shear tests) and on-site in relation to the development of a tunnel.
Methods for classifying rock masses and their use in tunnel design are described.
Methods for measuring the stress state in rock masses are described.
The excavation methods of shallow and deep tunnels are illustrated, providing an overview of the types of construction and consolidation.

 

 

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione
Alla fine di questo insegnamento si dovrà:

  • conoscere il comportamento meccanico di materiali rocciosi, discontinuità e ammassi rocciosi;
  • conoscere i principali metodi sperimentali in sito ed in laboratorio per la determinazione della resistenza e deformabilità di materiali rocciosi, discontinuità e ammassi rocciosi;
  • conoscere i criteri di resistenza e i legami costitutivi di materiali rocciosi, discontinuità e ammassi rocciosi
  • Conoscere le principali problematiche legate alle opere in roccia in sotterraneo ed in superficie.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Alla fine di questo insegnamento si saprà:
- interpretare il risultato di una prova geotecnica in laboratorio ed in sito in termini geologico tecnici (parametri di resistenza);
- associare ai diversi contesti geologici le prove geotecniche più adatte per la determinazione dei parametri di resistenza;
-analizzare le problematiche connesse alle opere in roccia in diversi contesti geologici.

Autonomia di giudizio
Alla fine di questo insegnamento si saprà formulare un giudizio:
- sulle metodologie di indagine geotecnica più adatte ai diversi contesti geologici;
- sulla stabilità ed il corretto dimensionamento delle indagini per la progettazione in roccia.

Abilità comunicative
Alla fine dell'insegnamento si dovrà sapere:
- utilizzare il linguaggio tecnico della geotecnica in merito alla caratterizzazione meccanica in roccia;
-  coordinarsi con diverse figure professionali che lavorano sul territorio in merito alla stabilità di opere in roccia e in particolare alle gallerie.

Capacità di apprendimento
Alla fine di questo insegnamento si avrà le capacità di studio autonomo e di valutazione critica sul comportamento  di materiali rocciosi in relazione alla realizzazione di opere in roccia.

Knowledge and understanding
At the end of this teaching the student will:
-  know the mechanical behavior of rock materials, discontinuities and rock masses;
- know the main experimental methods both on-site and in the laboratory for the determination of the resistance and deformability of rock materials, discontinuities and rock masses;
- know the resistance criteria and the constitutive laws of rock materials, discontinuities and rock masses;
- Know the main problems related to underground and surface rock works.

Ability to apply knowledge and understanding
 At the end of this teaching the student will know how:
- to interpret the result of a geotechnical test in the laboratory and on-site in technical geological terms;
- associate the most suitable geotechnical tests for the determination of resistance parameters in  different geological contexts;
- to analyze the problems related to rock works in different geological contexts.

Autonomy of judgment
At the end of this course the student will be able to formulate an opinion:
- on the geotechnical investigation methodologies best suited to the different geological contexts;
- on the stability and the correct dimensioning of the rock design surveys.

Communication skills
At the end of the course the student must know:
- use the technical language of geotechnics with regard to mechanical characterization in rock;
- coordinating with various professional figures working in the area regarding the stability of rock works, with particular reference to tunnels.

Learning ability
At the end of this course, the student will have the ability to study independently and critically evaluate the behavior of rock materials in relation to the construction of rock works.

Oggetto:

Programma

Definizione di ammasso roccioso, di matrice rocciosa e di discontinuità

Proprietà meccaniche della roccia intatta e delle discontinuità (prove di laboratorio, indagini in sito con sondaggi e rilievi)

Proprietà meccaniche di ammassi rocciosi

Metodi di scavo e di consolidamento in roccia

Metodi per l’analisi delle condizioni di stabilità di gallerie superficiali e profonde

Metodi empirici (attraverso l’impiego di classificazione di ammassi rocciosi) per la scelta del metodo di costruzione e della tipologia dei sostegni di gallerie profonde

Analisi statistica di dati di laboratorio e in sito

Definition of rock mass, rock matrix and discontinuity. 

Mechanical properties of intact rock and discontinuities (laboratory tests, site surveys with coring and surveys).

Mechanical properties of rock masses

Rock excavation and consolidation methods.

Methods for the analysis of the stability conditions of superficial and deep tunnels.

Empirical methods (through the use of classification of rock masses) for the choice of the construction method and the typology of the supports of deep tunnels

Statistical analysis of laboratory and on-site data

Oggetto:

Modalità di insegnamento

La metodologia didattica impiegata consiste in:

  • Lezioni frontali (N. ore): 24
  • Esercitazioni di laboratorio informatico (N. ore): 16
  • Rilievi e misure in cantiere (N. ore): 24

Questo insegnamento sarà erogato in presenza, secondo le modalità e i tempi che verranno comunicati dal docente compatibilmente con le eventuali disposizioni di carattere sanitario.

The teaching methodology used consists of:

  • Theoretical lessons (N. hours): 24
  • Computer lab exercises (N. hours): 16
  • Surveys and measurements on site (N. hours): 24

This course will be based on traditional lessons. Detailed information will be provided by the teacher mostly based on the public health recommendations.

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame si svolge mediante la produzione di un elaborato di progetto svolto autonomamente dallo/a studente/ssa sulla base dei dati acquisiti nel corso del laboratorio informatico e/o sul campo. La valutazione dell'elaborato costituisce un terzo (1/3) del voto finale. Successivamente viene svolta una prova orale volta a discutere l’elaborato ed accertare le conoscenze acquisite. Questa seconda parte dell'esame orale costituisce i due terzi (2/3) del voto finale.

Scopo di questa graduazione analitica della prestazione è quello di accertare il livello di raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi sopra esposti.

L'esame sarà svolto in presenza. È facoltà degli studenti e delle studentesse di richiedere l'esame a distanza secondo le modalità indicate dall'Ateneo, esclusivamente in casi di condizioni documentabili di fragilità legate al COVID-19.

The exam takes place through the development of a project report based on the data acquired during the computer lab and in the field. The evaluation of the project report will constitute 1/3 of the final grade.

After the correction of the report, the student is examined with an oral test aimed at discussing the report and evaluating the knowledge acquired. The oral exam will constitute 2/3 of the final grade.

The aim of this analytical graduation of the student's performance is to ascertain the level of achievement of the expected learning outcomes described above.

The exam will be in person (online upon request of the student - see UNITO latest regulations)

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Libro di testo:

(1) J. A. Hudson and J. P. Harrison. "Engineering rock mechanics: an introduction to the principles ", Pergamon. 1997

(2) J. A. Hudson and J. P. Harrison. "Engineering rock mechanics: illustrative worked examples ", Pergamon. 1997

(3) E. Hoek, Bray, "Rock slope stability ", IMM, London, 1981.

(4) E. Hoek, E.T. Brown. "Underground excavation in rock ", IMM, London, 1980.


Textbooks:

(1) J. A. Hudson and J. P. Harrison. "Engineering rock mechanics: an introduction to the principles ", Pergamon. 1997

(2) J. A. Hudson and J. P. Harrison. "Engineering rock mechanics: illustrative worked examples ", Pergamon. 1997

(3) E. Hoek, Bray, "Rock slope stability ", IMM, London, 1981.

(4) E. Hoek, E.T. Brown. "Underground excavation in rock ", IMM, London, 1980.



Registrazione
  • Aperta
    Apertura registrazione
    01/03/2020 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    31/12/2022 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 23/09/2022 18:50
    Non cliccare qui!