Home GeoForum Forums Geologia & Professione Geotecnica Ancora sull'angolo di resistenza al taglio

pochi giorni fa il buon Trossero si era giustamente lamentato che il suo scopo era di creare un data base sull'argomento ordinato per autori. Essendo l'argomento in se stesso molto ghiotto faccio un post nuovo.
Caso reale: parete di scavo di una cava di calcare dolomitico alta 10 m con pendenze di 60-65°. Avanzamento con esplosivo. Si richiede la relazione annuale sulla stabilità in ottemperanza all'art. 52 del D.Lgs. 624/96. Analisi all'equilibrio limite: che angolo uso? Io direi di picco. Si tratta di un fronte provvisionale e sotto circolano solo mezzi d'opera. Ma secondo voi per la parte corticale dell'ammasso detensionata? Si prescrive il solo disgaggio sistematico così com'è o bisogna distinguere (magari con un'ulteriore analisi utilizzando l'angolo residuo), le due differenti modalità di dissesto per pervenire alle eventuali prescrizioni?

un saluto
dario

E con la coesione come siamo messi?

ciao a_geo

allora guarda, avendo più di 4 famiglie di discontinuità nell'analisi di stabilità ho considerato i parametri di resistenza relativi alle superfici dei giunti, piuttosto che quelli dell'ammasso. Per il calcolo ho utilizzato il criterio di rottura di Barton con JCS=40 MPa, JRC=6 ed un phi di base per litotipo alterato di 29°. Con valori di tensione normale pari a 0,01-0,05 MPa (campo d'interesse per i dissesti superficiali)ottengo (criterio di rottura di Mohr-Coulomb)un phi istantaneo di 43-48° ed una coesione istantanea di 0,001-0,005 MPa quindi molto bassa ed operando a favore di sicurezza l'ho trascurata. Nota che i piani dei giunti presentavano riempimento calcitico.Mi pare onesto trascurarla. Naturalmente volevo altri pareri, magari sbaglio.

un saluto
dario

Secondo il mio modesto parere stai utilizzando un ottimo approccio. Forse nella parte allentata utilizzare un phi residuo è eccessivamente cautelativo a meno che non ci sia qualche piano di taglio con scorrimento, anche minimo

si hai ragione, qualche piano c'è. Per la parte corticale ho fatto un'analisi cinematica di tipo grafico (teoria dei blocchi) dove utilizzando il phi residuo vedo che ho cinematismi per scivolamento (sliding e wedging)e ribaltamento (toppling)anche se in percentuali basse rispetto al totale: 1,5-6%. Per i dissesti correlati a questi cinematismi è da prescrivere il disgaggio sistematico post volata. Il disgaggio era comunque già prescritto nella relazione tecnica generale. Mi chiedevo quindi se questa verifica è opzionale o va fatta assolutamente. Chiedevo anche pareri sul metodo

grazie ancora
dario

Scusate se voleste seguire il mio aproccio, che è finalizzato a capire quale sia il valore da prendere per verifiche sismiche agli stati limite nelle terre, dovreste citare chi suggerisce di operare in questo modo oltre alla Vs esperienza.

Anche a me pare eccessivamente cautelativo in un fronte di cava in roccia utilizzare il phi residuo. Applicando lo stesso criterio in una cava di argilla non aprireste forse nemmeno lo scavo o sbaglio?

Complimenti per il post è stimolante per tutti.

Il problema secondo me nell'ambito dell'ammasso decompresso non è legato al valore di phi residuo ma alla dilatanza nei giunti. Nei blocchi in cui tale condizione permette ancora l'incastro reciproco si avrà una condizione di temporanea stabilità in virtù della resistenza d'attrito di picco(probabilmente fattori di sicurezza oltre l'unità ma a questa molto prossimi). Se per questo settore nella relazione generale è prescritto il disgaggio per la messa in sicurezza del fronte, potresti evitare la verifica. Se ho capito bene e il problema è burocratico occorrerebbe forse chiedere presso l'organo di controllo. Non so dirti oltre

Massimo, non so se il mio modo di agire è stato codificato. Discutendo con un mio collega ingegnere minerario ed ex funzionario cave è saltato fuori che lui non avrebbe mai accettato un'analisi di stabilità basata sul phi residuo, principalmente per il fatto che il fronte di una cava è qualcosa di "provvisorio", una parete in evoluzione per così dire. Altra cosa è trattare invece i vecchi fronti da recuperare dove l'angolo da considerare deve probabilmente (ma è vero poi?) essere approssimato a quello residuo. Del resto dici bene che se in fase di scavo uso ques'ultimo addio attività di cava, soprattutto in argilla. Certo che tra l'angolo di picco e quello residuo c'è lo stesso spazio d'azione che si ha -in termini di classificazione- tra la marna e l'argillite o tra la marna ed il calcare.

Per e_geo: per la parte corticale detensionata dell'ammasso andrei molto cauto col fenomeno della dilatanza, perchè è vero che l'effetto di "ingranamento" delle asperità contribuisce ad aumentare la resistenza al taglio, ma il fenomeno funziona solo se la dilatanza stessa è impedita dalle condizioni al contorno. Di fatto con tensioni normali molto piccole il criterio di Barton non funziona, diventa come il classico cane che si mangia la coda. E basta guardare il fronte dopo la volata, i blocchi removibili stanno assieme più per un effetto d'incastro (key blocks) che per mobilizzazione di un phi maggiorato dalla dilatanza. Per questo per la parte corticale io ho impiegato un mezzo di verifica diverso dalla soluzione di Barton e considerando un phi residuo. Sul fatto poi di non eseguire proprio del tutto la verifica e rimandare alla relazione generale posso essere d'accordo con te. Il funzionario avrebbe poco da ridire. Ma è interessante parlarne tra di noi operatori.

Per continuare l'amichevole confronto riprendo quanto da me esposto in modo forse non del tutto chiaro.
Volevo esprimere il motivo per cui nella parte esterna decompressa dell'ammasso non fosse a mio avviso teoricamente corretto adottare un phi residuo.

In corrispondenza di tale fascia la resistenza al taglio alla Mohr-Coulomb è bassa perchè è bassa la pressione di confinamento e non perchè è basso l'angolo di attrito sui giunti; anzi l'angolo di attrito efficace (Barton, 1973) sarebbe anche molto elevato. Pertanto eventuali verifiche di stabilità dovrebbero tenere conto di tali parametri. Personalmente adotterei un phi residuo solo in corrispondenza di una faglia, dove lo scorrimento è evidentemente rilevante e tale da troncare le asperità di basso ordine lungo il piano.

caro a_geo (e non e_geo che sbadato!)
si, discussione molto interessante.
Allora, è proprio l'utilizzo di Barton che in condizioni di ammasso detensionato (bassa pressione di confinamento) non mi convince. In certe condizioni l'avere a disposizione lquesta relazione non lineare per il calcolo della resistenza delle discontinuità è più rispondente alla realtà, ma per valori troppo bassi della tensione normale sovrastima l'angolo d'attritolo (lo ammette indirettamente anche Hoek, dicendo che per valori di phi >70° la relazione cessa di avere significato). Del resto il phi e la c istantanei ricavabili da Barton sono un tentativo di stimare i parametri di resistenza per poter procedere con l'analisi all'equilibrio limite, e non necessariamente devono soddisfare tutte le condizioni di contorno. In definitiva temo che per basse pressioni di confinamento il ruolo della rugosità JRC giochi un ruolo troppo importante. Voglio dire che la casuale indentatura tra due giunti mi influenza un parametro (il phi) che devo poi applicare a tutte le superfici della famiglia di giunti. Uff non vorrei fare troppi sofismi, ma capire se nell'analisi del fenomeno "fronte di scavo" non sia utile diversificare i parametri di resistenza dell'analisi "globale" da quella "superficiale". Per questo vorrei sentire altri pareri.

Per non incancrenirsi sarebbe interessante portare esempi di altre situazioni

ciao
dario