ciclo di seminari sul miglioramento dei terreni · grouting per filtrazione: permeation grouting il...
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Università di Cassino e del Lazio Meridionale
Aula Magna di Ingegneria
dal 9 al 11 marzo 2016
Ciclo di Seminari
sul
MIGLIORAMENTO DEI TERRENI
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IL CONSOLIDAMENTO NELLA NORMATIVA
D.M. 14 gennaio 2008
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6.2.4 IMPIEGO DEL METODO OSSERVAZIONALENei casi in cui a causa della particolare complessità della situazione geotecnica edell’importanza e impegno dell’opera, dopo estese ed approfondite indagini,permangano documentate ragioni di incertezza risolvibili solo in fase costruttiva, laprogettazione può essere basata sul metodo osservazionale.
•stabilire i limiti di accettabilità dei valori di alcune grandezze rappresentative delcomportamento del complesso manufatto-terreno;•dimostrare che la soluzione prescelta è accettabile in rapporto a tali limiti;• prevedere soluzioni alternative, congruenti con il progetto, e definiti i relativi onerieconomici;•istituire un adeguato sistema di monitoraggio in corso d’opera, con i relativi piani dicontrollo, tale da consentire tempestivamente l’adozione di una delle soluzionialternative previste, qualora i limiti indicati siano raggiunti.
D.M. 14 gennaio 2008
CONTROLLI E CAMPI PROVA
Geotechnical Uncertainty Example
Geological Complex Geology & Hydrogeology
Parameter and Modelling Undrained vs Drained Behaviour
Ground Treatment Grouting, Dewatering
Construction Complex Temporary WorkPatel et al. (2007)
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BIBLIOGRAFIA SUL CONSOLIDAMENTO
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BIBLIOGRAFIA SUL JET GROUTING
2005
Associazione Geotecnica Italiana
JET GROUTINGRaccomandazioni
Edizione provvisoria giugno 2012
EDIZIONI - AGI
ROMA
Associazione Geotecnica Italiana
JET GROUTINGRaccomandazioni
Associazione Geotecnica Italiana
JET GROUTINGRaccomandazioni
Edizione provvisoria giugno 2012
EDIZIONI - AGI
ROMA
2012
2014
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10.00 - 10.15 Saluti ai partecipanti
10.15 - 11.15 Introduzione sui metodi di consolidamento Prof. Salvatore Miliziano
Coffee break
11.30 - 12.30 Interventi di consolidamento dei terreni: tecnologie e scelte di progetto Prof. Alessandro Flora12.30 - 13.15 Iniezioni di consolidamento: principi di funzionamento ed effetti Prof. Giuseppe Modoni
13.15 - 15.00 Pausa pranzo
15.00 - 18.00 Consolidamenti dei terreni con iniezioni a bassa pressione Dott. Geol. Ilario Bridi
9.00 - 11.00 Soil Mixing: Tecnologie esecutive, applicazioni, progetto e controlli Dott. Ing. Paolo Marzano
Coffee break
11.15 - 13.15 Wet Deep Soil Mixing e Jet Grouting : esempi applicativi Dott. Ing. Luca Pingue (Trevi)
13.15 - 15.00 Pausa pranzo
15.00 - 15.45 Normativa europea sul consolidamento Prof. Paolo Croce16.00 - 18.00 Consolidamenti colonnari: vibrocompattazione e jet grouting Dott. Ing. Alessandro Monteferrante (Keller Fondazioni)
9.00 - 10.00 Trattamento a calce dei materiali di dragaggio Prof. Giacomo Russo
10.00 - 11.00 Aspetti geotecnici nella progettazione delle casse di colmata marine Prof. Salvatore Miliziano
Coffee break11.15 - 12.15 Illustrazione del progetto della vasca di colmata di Gaeta Dott. Ing. Armando de Lillis
12.15 -14:30 Pausa pranzo e partenza per Gaeta in autobus
14.30 - 17.30 Visita al cantiere del Porto di Gaeta (illustrazione del sistema di
monitoraggio e primi risultati sperimentali)
Prof. Salvatore Miliziano / Prof. Alessandro Flora
17.30 - 18.30 Ritorno a Cassino in autobus
MERCOLEDI' 9 MARZO
GIOVEDI' 10 MARZO
VENERDI' 11 MARZO
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Cassino, 10 marzo 2015
Iniezioni di consolidamento: principi di funzionamento ed effetti
Giuseppe Modoni - Università di Cassino e del Lazio Meridionale
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GROUTING
Hydrofracturing
il fluido riempie i pori del terreno ed i giunti della roccia per filtrazione
Grouting per filtrazione:Permeation grouting
il fluido iniettato comprime il terreno circostante addensandolo
Grouting per compattamentoCompaction grouting
il fluido si incunea nel terreno circostante fratturandolo
Grouting per fratturazioneFracture grouting
il fluido iniettato dilava il terreno miscelandosi con esso
Jet Grouting
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MODALITA’ ESECUTIVE
PERMEATION GROUTING
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ikiR
v
8
2
8
2Rk
PERMEATION GROUTING: principio di funzionamento
Fluido newtoniano:dx
dv
22
4)( xR
ixv
2
max4
Ri
v
Relazione di
Hagen Poiseuille
x
v
La permeabilità K dipende da:
Dimensione dei pori es. Hazen: K(cm/s)=100*D2
10%(mm)
Caratteristiche del fluido: peso unitario e viscosità
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PERMEATION GROUTING: principio di funzionamento
(Krumbein & Monk - 1942 )221010617,0 dk
RELAZIONI EMPIRICHE
210
150100
1dk
(Hazen - 1911 )
k = [m/s]
d10 = [mm] Kozeny - Karman (1937)
2
32
10
1180 n
ndk
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PERMEATION GROUTING: principio di funzionamento
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PERMEATION GROUTING: principio di funzionamento
S4
S2
S3
S2
S4
S3
0%
33%
67%
100%0%
33%
67%
100%
100%
67%
33%
0%S4
S2
S3
S2
S4
S3
0%
33%
67%
100%0%
33%
67%
100%
100%
67%
33%
0%
S4
S2
S3
S2
S4
S3
M42 M234 M32
M43 M34
M24 M23
S4
S2
S3
S2
S4
S3
M42 M234 M32
M43 M34
M24 M23
CAMPIONI
S2 S3 S4 M23 M32 M24 M42 M34 M43 M234
TE
RR
EN
O
SC
IOL
TO
γd
[kN/m3]14,638 14,589 14,058 15,103 15,206 15,760 15,279 15,167 14,977 15,617
e 0,810 0,816 0,885 0,755 0,743 0,681 0,734 0,747 0,769 0,697
Dr 0,230 0,323 0,334 0,263 0,242 0,301 0,253 0,342 0,322 0,345
TE
RR
EN
O
DE
NS
O
γd
[kN/m3]17,496 17,518 17,710 18,174 18,063 18,439 18,038 17,440 17,145 18,159
e 0,515 0,513 0,496 0,458 0,467 0,437 0,469 0,519 0,546 0,459
Dr 0,710 0,799 0,812 0,739 0,732 0,827 0,764 0,831 0,816 0,835
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Campioni sciolti
Campioni densi
PERMEATION GROUTING: principio di funzionamento
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PERMEATION GROUTING: principio di funzionamento
M23
S4 S3
M24
M42 M32M234
MIN
MAXS2
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
0,007
0,008
0 50 100 150
Velo
cit
à
Gradiente
Confronto della permeabilità tra i campioni
monogranulari S2-S3-S4 a densità massima
S2 S3 S4
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
0,007
0,008
0,009
0,01
0 20 40 60 80 100 120 140
Velo
cit
à
Gradiente
Confronto della permeabilità tra i campioni
monogranulari S2-S3-S4 a densità minima
S2
S3
S4
0,0005
0,0015
0,0025
0,0035
0,0045
0,0055
0,0065
0,0075
0 50 100 150
Velo
cit
à
Gradiente
Confronto della permeabilità tra le miscele
plurigranulari a densità minima
M23 M32
M24 M42
M34 M43
M234
Terreno sciolto
Terreno denso
M23
S4 S3
M24
M42 M32M234
MIN
MAXS2
0,0005
0,0015
0,0025
0,0035
0,0045
0,0055
0,0065
0,0075
0 50 100 150
Velo
cit
à
Gradiente
Confronto della permeabilità tra le miscele
plurigranulari a densità massima
M23 M32M24 M42M34 M43M234
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Water : (Cement+Bottom ash) (1:1)
PERMEATION GROUTING: principio di funzionamento
dx
dv
dx
dvo
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Fluido di Bingham:
PERMEATION GROUTING: principio di funzionamento
La permeabilità K dipende da:
Dimensione dei pori
Caratteristiche del fluido: peso unitario, viscosità, coesione
dx
dvo
x
v
rc
ir oc
2
Ri o2
Perché ci sia moto
occorre che
ikr
r
r
rirv
c
c
33
41
8
4
2
33
41
8
4
2 rr
r
rrk
c
c
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0.06 0.075 0.016667 0 0.075 0.015 0.0075
0.07 0.0875 0.014286 0 0.0875 0.0175 0.00875
0.08 0.1 0.0125 0 0.1 0.02 0.01
0.09 0.1125 0.011111 0 0.1125 0.0225 0.01125
0.1 0.125 0.01 0 0.125 0.025 0.0125
0.11 0.1375 0.009091 0 0.1375 0.0275 0.01375
0.12 0.15 0.008333 0 0.15 0.03 0.015
0.13 0.1625 0.007692 0 0.1625 0.0325 0.01625
0.14 0.175 0.007143 0 0.175 0.035 0.0175
0.15 0.1875 0.006667 0 0.1875 0.0375 0.01875
0.16 0.2 0.00625 0 0.2 0.04 0.02
0.17 0.2125 0.005882 0 0.2125 0.0425 0.02125
0.18 0.225 0.005556 0 0.225 0.045 0.0225
0.19 0.2375 0.005263 0 0.2375 0.0475 0.02375
0.2 0.25 0.005 0 0.25 0.05 0.025
0.21 0.2625 0.004762 0 0.2625 0.0525 0.02625
0.22 0.275 0.004545 0 0.275 0.055 0.0275
0.23 0.2875 0.004348 0 0.2875 0.0575 0.02875
0.24 0.3 0.004167 0 0.3 0.06 0.03
0.25 0.3125 0.004 0 0.3125 0.0625 0.03125
0.26 0.325 0.003846 0 0.325 0.065 0.0325
0.27 0.3375 0.003704 0 0.3375 0.0675 0.03375
0.28 0.35 0.003571 0 0.35 0.07 0.035
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
iv
(m
/s)
Newton m=1 cP
Newton m=5 cP
Newton m=10 cP
= 10 kN/m3
R = 0.001 m
Al crescere di si riduce la permeabilità
del terreno nei confronti del fluido
iniettato
Fluido di Newton
K 1/
0.06 0.075 0.016667 0 0 0 0
0.07 0.0875 0.014286 0 0 0 0
0.08 0.1 0.0125 0 0 0 0
0.09 0.1125 0.011111 0 0 0 0
0.1 0.125 0.01 0 0 0 0
0.11 0.1375 0.009091 0 0 0 0
0.12 0.15 0.008333 0 0 0 0
0.13 0.1625 0.007692 0 0 0 0
0.14 0.175 0.007143 0 0 0 0
0.15 0.1875 0.006667 0 0 0 0
0.16 0.2 0.00625 0 0 0 0
0.17 0.2125 0.005882 0 0 0 0
0.18 0.225 0.005556 0 0 0 0
0.19 0.2375 0.005263 0 0 0 0
0.2 0.25 0.005 0 0 0 0
0.21 0.2625 0.004762 0 0.001153 0 0
0.22 0.275 0.004545 0 0.004276 0 0
0.23 0.2875 0.004348 0 0.00896 0 0
0.24 0.3 0.004167 0 0.014892 0 0
0.25 0.3125 0.004 0 0.021833 0 0
0.26 0.325 0.003846 0 0.029597 0 0
0.27 0.3375 0.003704 0 0.038037 0 0
0.28 0.35 0.003571 0 0.047036 0 0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
i
v (
m/s
)
Newton
Bingham to=1 Pa
Bingham to=2 Pa
Bingham to=5 Pa
= 10 kN/m3
= 0.001 Pa*s R = 0.001 m
Al crescere di to si riduce la permeabilità del terreno al fluido
iniettato
Fluido di Bingham
K 1/ - 1/o
PERMEATION GROUTING: principio di funzionamento
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MODELLO DI FILTRAZIONE SFERICA
dr
dhk
r
Q
A
QV
24
Rrk
Qp
11
4 0
drnrdtQ 24
Perdite di carico
Continuità
FLUIDO NEWTONIANO IN TERRENO ASCIUTTO
334orR
Q
nt
RICAVANDO Q DA ENTRAMBE, UGUAGLIANDO E PONENDO K=KW*W/F
*
*311
2
0
0
0
3
0
t
t
rn
tpk
r
R
r
R
r
R
ff
ww
ro
Rr
Q = PORTATA INIETTATA
P = PRESSIONE DI INIEZIONE
h = CARICO IDRAULICO
n = POROSITA’ DEL TERRENO
K = PERMEABILITA’ TERRENO - FLUIDO
Kw = PERMEABILITA’ TERRENO - ACQUA
f= VISCOSITA’ DEL FLUIDO INIETTATO
f = PESO SPECIFICO DEL FLUIDO INIETTATO
t*= TEMPO DI INDURIMENTO DEL FLUIDO
dalla prima relazione: dalla seconda:
PERMEATION GROUTING: effetti
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ro
Rr
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
0102030405060
R/ro
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 t/t*
A1 =15000
A2 =63000
A3 =120000
W(R/ro)
DATI:P, n, Kw, f/w f , t*, ro
SI RICAVA Rmax
**
*311
2
0
0
0
3
0
t
tA
t
t
rn
tpk
r
R
r
R
r
R
r
R
ff
ww
o
W
PROBLEMA
PERMEATION GROUTING: effetti
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(Hausmann, 1990)
PERMEATION GROUTING: effetti
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•perforazione •estrazione ed iniezione
Tecnica
JET GROUTING: principio di funzionamento
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Excavation support
Seepage cut-off
cut-offs
Settlements reduction - Bearing capacity
Tunnelling support
JET GROUTING: principio di funzionamento
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JET GROUTING: principio di funzionamento
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JET GROUTING: principio di funzionamento
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0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 50 100 150 200
x/dov
(x, r=
0)/
vo .
po = 15 MPa
'' = 20 MPa
'' = 25 MPa
'' = 30 MPa
'' = 35 MPa
'' = 40 MPa
vo = 0.5 m/s
'' = 1 m/sDi Natale & Greco
(2000)
de Vleeschauwer
& Maertens
(2000)
22
4o
o vd
M
oo vdS
oo dv
S
M Re
JET GROUTING: principio di funzionamento
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Jet monofluido
0
100
200
300
400
500
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40
x [m]
v(x
, r=
0) [
m/s
]
do = 2 mm - vo = 200 m/s
do = 2 mm - vo = 500 m/s
do = 4 mm - vo = 200 m/s
do = 4 mm - vo = 500 m/s
(b)
do = 2 mm
do = 4 mm
0,00
0,01
0,02
0 200 400
v(x=0.1 m, r) [m/s]
r [m
]
0,00
0,01
0,02
0 200 400
v(x=0.3 m, r) [m/s]
r [m
]
0,00
0,01
0,02
0 200 400
v(x=0.1 m, r) [m/s]
r [m
]
0,00
0,01
0,02
0 200 400
v(x=0.3 m, r) [m/s]
r [m
]
(c)
(d)
(a)0
100
200
300
400
500
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40
x [m]
v(x
, r=
0) [
m/s
]
do = 2 mm - vo = 200 m/s
do = 2 mm - vo = 500 m/s
do = 4 mm - vo = 200 m/s
do = 4 mm - vo = 500 m/s
(b)
do = 2 mm
do = 4 mm
0,00
0,01
0,02
0 200 400
v(x=0.1 m, r) [m/s]
r [m
]
0,00
0,01
0,02
0 200 400
v(x=0.3 m, r) [m/s]
r [m
]
0,00
0,01
0,02
0 200 400
v(x=0.1 m, r) [m/s]
r [m
]
0,00
0,01
0,02
0 200 400
v(x=0.3 m, r) [m/s]
r [m
]
(c)
(d)
(a)
JET GROUTING: principio di funzionamento
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Jet monofluido
oo dv
S
M Re
0
50
100
150
200
250
300
350
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4
x [m]
v [
m/s
]
water
grout ( =1)W
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
r/x
v(x
,r)/
v(x
,r=
0)
water
grout ( =1)W
(b)
w
c
cg
W
W
1
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Cement to water ratio W
Appar
ent la
min
ar v
isco
sity
.
g
(Pa*
s) .
Rosquoet et al. (2003)
Raffle and Greenwood (1961)
Chen et al. (2003)
Chupin et al. (2003)
Shen et al. (2013)
g (Pa*s)=0.007*W2
JET GROUTING: principio di funzionamento
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1. monofluido: iniezione di una miscela acqua-cemento con funzione disgregante ecementante: C.C.P. (Chemical Churning Pile).
2. bifluido: iniezione contemporanea di aria e miscela, con funzione disgregante ecementante: J.S.G. (Jumbo Jet Special Grout)
3. trifluido: azione disgregante prodotta da getti coassiali di acqua + aria esuccessiva azione cementante prodotta da getti di miscela: Kajima
Sistemi di trattamentoJET GROUTING: principio di funzionamento
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Jet bifluido
Vair= 200 m/s
Vair= 300 m/s
Vgrout = 200 m/s
0
50
100
150
200
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
x (m)
v(x
,r=
0)
(m/s
) .
grout vair=100 m/s vair=200 m/s vair=300 m/s
(b)
0
10
20
30
40
50
60
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
r (m)
v(x
,r)
(m/s
) .
(c)
x = 0.75 m
(a)
grout (W=1)
air
JET GROUTING: principio di funzionamento
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Interazione getto-terreno
Sand
erosion
Permeation
Clay
erosion
uomo
JET GROUTING: principio di funzionamento
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MISCELE DI INIEZIONE
Acqua (W)
priva di cloruri e solfati
Cemento (C)
Portland o pozzolanico (in ambienti aggressivi)
Rapporto C/W (W)
0.8 2
Scadenti resistenze meccaniche del materiale consolidato
Elevata efficienza idrodinamica
Elevate resistenze meccaniche del materiale consolidato
Bassa efficienza idrodinamica
g
c
cg
W
W
1densità
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Cement to water ratio W
Appar
ent la
min
ar v
isco
sity
.
g
(Pa*
s) .
Rosquoet et al. (2003)
Raffle and Greenwood (1961)
Chen et al. (2003)
Chupin et al. (2003)
Shen et al. (2013)
g (Pa*s)=0.007*W2
viscosità
JET GROUTING: effetti
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DIAMETRO DELLE COLONNE: fattori influenti
Tipo di terreno (composizione e stato)
Modalità di trattamento (sistema e parametri)
sandy
gravel
nominal diameter of columns
boreholes for continuous
sampling and for dynamic tests
0.80 1.00
shaft
clayey
silt
trench
Plan Vertical section
JET GROUTING: effetti
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DIAMETRO MEDIO DELLE COLONNE: ricerca delle correlazioni
JET GROUTING: effetti
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x1
x2
xp
φ(●)
Input
Synaptic weights
wk1
wk2
wk0
wkp
Bias x0 = 1
Activation
function
Output
yk
p
iki xw0
DIAMETRO MEDIO DELLE COLONNE: relazione empirica (reti neurali artificiali)
JET GROUTING: effetti
Parametri di trattamento
Mono, Bi , Trifluido
Terreno
Grana fine, grossa+fine, grossaNspt
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coarse without fine coarse with fine
fine
DIAMETRO MEDIO DELLE COLONNE: relazione empirica (reti neurali)
JET GROUTING: effetti
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DIAMETRO MEDIO DELLE COLONNE: relazione empirica (reti neurali)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0
Measured diameter [m]
Pre
dic
ted
dia
met
er [
m]
Single fluid
Double fluid
Triple fluid
(a)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0
Measured diameter [m]
Pre
dic
ted
dia
met
er [
m]
Single fluid
Double fluid
Triple fluid
(b)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0
Measured diameter [m]
Pre
dic
ted
dia
met
er [
m]
Single fluid
Double fluid
Triple fluid
(c)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0
Measured diameter [m]
Pre
dic
ted
dia
met
er [
m]
Single fluid
Double fluid
Triple fluid
(a)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0
Measured diameter [m]
Pre
dic
ted
dia
met
er [
m]
Single fluid
Double fluid
Triple fluid
(b)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0
Measured diameter [m]
Pre
dic
ted
dia
met
er [
m]
Single fluid
Double fluid
Triple fluid
(c)
Measurement vs prediction with - ANN (a) (Ochmanski et al., 2014)- Flora et al. (2013) (b)- Shen et al. (2013) (c).
JET GROUTING: effetti
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Sabbia poco addensata
Sabbia cementata
Sabbia molto addensata
Limo sabbioso
Limo argilloso consistente
Sabbia poco addensata
Piano campagna
Il diametro delle colonne è una proprietà decisamente “variabile”
DIAMETRO DELLE COLONNE: osservazioni
JET GROUTING: effetti
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2
3
4
5
6
7
8
9
0 0,5 1 1,5
measured diameter (m)
dep
th f
rom
gro
und l
evel
(m
) column #1
column #2
column #3
predictions
(Modoni et al.
2006)
Variabilità sistematica
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,6 0,8 1 1,2 1,4
freq
uen
cy
Vesuvius
PolceveraBarcelona
Amsterdam
DD /
Variabilità casuale
DIAMETRO DELLE COLONNE: variabilità
JET GROUTING: effetti
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Dm D
f(D)
Dm= f (treatment , soil properties)
DIAMETRO DELLE COLONNE: variabilità sistematica
JET GROUTING: effetti
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Dm
Deviazione standard (DS) o
Coefficiente di variazione (CV)
D
f(D)
Dati sperimentali Valori suggeriti
DIAMETRO DELLE COLONNE: variabilità casuale
JET GROUTING: effetti
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0
5000
10000
15000
0 0,5 1 1,5 2 2,5
ea %
q (
kP
a)
Compressione semplice su soilcrete
Triassiale su sabbia (s'h=100 kPa)
PROPRIETÀ MECCANICHE: rigidezza
0
5000
10000
15000
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0
sc (MPa)
Ec (
MP
a)
Polcevera = 304
Fadalto = 422
Vesuvius = 400
b
b
b
E = k * sc
ea
sa
0.01%
0.5 * sa
sc
Ec
JET GROUTING: effetti
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PROPRIETÀ MECCANICHE: resistenza a compressione uniassiale
Sand
erosion
Permeation
Clay
erosion
JET GROUTING: effetti
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PROPRIETÀ MECCANICHE: resistenza a compressione uniassiale
JET GROUTING: effetti
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PROPRIETÀ MECCANICHE: resistenza a compressione uniassiale
Single fluid
JET GROUTING: effetti
Double fluid
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PROPRIETÀ MECCANICHE: variabilità delle proprietà meccaniche
JET GROUTING: effetti
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Terreni Trattati
Par.2.4.3 Ground properties
(5) When establishing values of geotechnical
parameters, the following should be considered:
……………………………………..
the variation of the geotechnical parameters that are
relevant to the design;
………………………………………
Par.2.4.5 Characteristic values of the geotechnical
parameters
……………………………………
(7) The zone of ground governing the behaviour of a
geotechnical structure at a limit state is usually
much larger than a test sample or the zone of ground
affected in an in situ test. Consequently the value of
the governing parameter is often the mean of a range
of values covering a large surface or volume of the
ground. The characteristic value should be a
cautious estimate of this mean value.
………………………………………….
Croce et al. (2014)
Stima cautelativa
del valor medio?
JET GROUTING: effetti
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0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0 0,5 1 1,5 2 2,5
freq
uen
cy
Vesuvius
Polcevera
Japan
Fadalto
cc ss /
PROPRIETÀ MECCANICHE: variabilità delle proprietà meccaniche
scK
JET GROUTING: effetti
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PROPRIETÀ MECCANICHE: variabilità delle proprietà meccaniche
JET GROUTING: effetti
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PROPRIETÀ MECCANICHE: variabilità delle proprietà meccaniche
n
ic
n
icic
a
as
A
Rs
_
__
n
sDSsDS c..
..
Variabilità spaziale/Effetto vicinanza ?
JET GROUTING: effetti
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Media Varianza Distanza di
Correlazione
𝜌 𝑑 =ሻ𝐶(𝑑
ሻ𝐶(0=
ሻ𝐶(𝑑
𝜎𝑥2 =
1
ሻ𝜎𝑥2(𝑛 − 𝑑
𝑖=1
𝑛−𝑑
𝑋 𝑡 − 𝜇𝑥 𝑡 𝑋 𝑡 + 𝑑 − 𝜇𝑥 𝑡 + 𝑑
fx(x)
xd
(Vanmarcke,
1977)
fx(x)
x
𝜌 𝑑
𝑑
JET GROUTING: effetti
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0 2 4 6 8 10 120
0.5
1
1.5
d
ro (
d)
0 2 4 6 8 10 120
0.5
1
1.5
d
ro (
d)
Valle Bormida
vert. exper. autocor. funct.
horiz. exper. autocor. funct.
theor. autocor. function
0 2 4 6 8 10-550
-500
-450
-400
-350
-300
teta
Lz(
teta
)
Polcevera
Polcevera
μ= 10.49
MPa
σ= 3.77
MPa
q= 2.3m
DETERMINAZIONE SPERIMENTALE DELLA VARIABILITÀ
Barcellona
q= 3.7m
0 2 4 6 8 10 120
0.5
1
1.5
d
ro (
d)
Valle Bormida
vert. exper. autocor. funct.
horiz. exper. autocor. funct.
theor. autocor. function
Valle Bormida
q= 3.9m
0 2 4 6 8 10 120
0.5
1
1.5
d
ro (
d)
Fadalto
0 2 4 6 8 10 120
0.5
1
1.5
d
ro (
d)
Valle Bormida
vert. exper. autocor. funct.
horiz. exper. autocor. funct.
theor. autocor. function
Fadalto
q=3.9m
0.3𝑚 < 𝜃 < 2.2m
Optimum values for autocorrelation distance θ in cement-treated soil
Data set Sand Clay Reference
θ [m] θ [m]
No.1 2.2 0.4 Namikawa and Koseki (2012)
No.2 1.2 0.3
No.3 2.1 1.1
Per terreni
cementati
𝑯𝒐𝒏𝒋𝒐 𝟏𝟗𝟖𝟐
0.4𝑚 < 𝜃 < 4m
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JET GROUTING: effetti
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ABAQUS (Abaqus v6.13,
2013)
RFEM (Fenton & Griffiths,
2000)
JET GROUTING: effetti
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range=3m
range=2m
range=2m
range=1m range=1m
range=3m
JET GROUTING: effetti
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0.0
0.1
0.2
0 5 10 15 20 25
freq
uen
za
Media della resistenza a compressione monoassiale
d [m] Media [Mpa] Dev.st.[Mpa]
0.1 12.6 5.5
JET GROUTING: effetti
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0.0
0.1
0.2
0 5 10 15 20 25
freq
uen
za
Media della resistenza a compressione monoassiale
d [m]
0.1 12.6 5.50.2 12.6 5.2
Media [Mpa] Dev.st.[Mpa]
EFFETTI
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0.0
0.1
0.2
0 5 10 15 20 25
freq
uen
za
Media della resistenza a compressione monoassiale
d [m]
0.1 12.6 5.50.2 12.6 5.20.3 12.6 5.0
Media [Mpa] Dev.st.[Mpa]
EFFETTI
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0.0
0.1
0.2
0 5 10 15 20 25
freq
uen
za
Media della resitenza a compressione monoassiale
d [m]
0.1 12.6 5.50.2 12.6 5.4
0.3 12.6 5.2
0.5 12.6 5.0
Media [Mpa] Dev.st.[Mpa]
EFFETTI
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0.0
0.1
0.2
0 5 10 15 20 25
freq
uen
za
Media della resistenza a compressione monoassiale
d [m]
0.1 12.6 5.50.2 12.6 5.4
0.3 12.6 5.2
0.5 12.6 5.01.0 12.7 4.8
Media [Mpa] Dev.st.[Mpa]
EFFETTI
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0.0
0.1
0.2
0 5 10 15 20 25
freq
uen
za
Media della resistenza a compressione monoassiale
d [m]
0.1 12.6 5.50.2 12.6 5.40.3 12.6 5.20.5 12.6 5.01.0 12.7 4.82.0 12.7 4.1
Media [Mpa] Dev.st.[Mpa]
EFFETTI
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0.0
0.1
0.2
0 5 10 15 20 25
freq
uen
za
Media della resistenza a compressione monoassiale
d [m]
0.1 12.6 5.50.2 12.6 5.4
0.3 12.6 5.2
0.5 12.6 5.01.0 12.7 4.82.0 12.7 4.13.0 12.1 3.3
Media [Mpa] Dev.st.[Mpa]
EFFETTI
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0.0
0.1
0.2
0 5 10 15 20 25
freq
uen
za
Media della resistenza a compressione monoassiale
d [m]
0.1 12.6 5.50.2 12.6 5.4
0.3 12.6 5.2
0.5 12.6 5.01.0 12.7 4.82.0 12.7 4.13.0 12.1 3.34.0 12.1 2.7
Media [Mpa] Dev.st.[Mpa]
EFFETTI
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0.0
0.1
0.2
0 5 10 15 20 25
freq
uen
za
Media della resistenza a compressione monoassiale
d
[m]0.1 12.6 5.50.2 12.6 5.4
0.3 12.6 5.2
0.5 12.6 5.01.0 12.7 4.82.0 12.7 4.13.0 12.1 3.34.0 12.1 2.75.0 12.1 2.0
Media
[Mpa]Dev.st.[Mpa]
EFFETTI
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0.0
0.1
0.2
0 5 10 15 20 25
freq
uen
za
Media della resistenza a compressione monoassiale
d [m]
0.1 12.6 5.50.2 12.6 5.4
0.3 12.6 5.2
0.5 12.6 5.01.0 12.7 4.82.0 12.7 4.13.0 12.1 3.34.0 12.1 2.75.0 12.1 2.06.0 12.1 1.6
Media [Mpa] Dev.st.[Mpa]
EFFETTI
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VALUTAZIONE DEGLI EFFETTI
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0.8 θ0.5_A0.5_h0.8 θ1_A0.5_h0.8 θ1.5_A0.5_h0.8 θ2_A0.5_h0.8
1.6 θ0.5_A0.5_h1.6 θ1_A0.5_h1.6 θ1.5_A0.5_h1.6 θ2_A0.5_h1.6
2.4 θ0.5_A0.5_h2.4 θ1_A0.5_h2.4 θ1.5_A0.5_h2.4 θ2_A0.5_h2.4
3.2 θ0.5_A0.5_h3.2 θ1_A0.5_h3.2 θ1.5_A0.5_h3.2 θ2_A0.5_h3.2
4 θ0.5_A0.5_h4 θ1_A0.5_h4 θ1.5_A0.5_h4 θ2_A0.5_h4
1.6 θ0.5_A1_h1.6 θ1_A1_h1.6 θ1.5_A1_h1.6 θ2_A1_h1.6
3.2 θ0.5_A1_h3.2 θ1_A1_h3.2 θ1.5_A1_h3.2 θ2_A1_h3.2
4.8 θ0.5_A1_h4.8 θ1_A1_h4.8 θ1.5_A1_h4.8 θ2_A1_h4.8
6.4 θ0.5_A1_h6.4 θ1_A1_h6.4 θ1.5_A1_h6.4 θ2_A1_h6.4
8 θ0.5_A1_h8 θ1_A1_h8 θ1.5_A1_h8 θ2_A1_h8
3.2 θ0.5_A2_h3.2 θ1_A2_h3.2 θ1.5_A2_h3.2 θ2_A2_h3.2
6.4 θ0.5_A2_h6.4 θ1_A2_h6.4 θ1.5_A2_h6.4 θ2_A2_h6.4
9.6 θ0.5_A2_h9.6 θ1_A2_h9.6 θ1.5_A2_h9.6 θ2_A2_h9.6
12.8 θ0.5_A2_h12.8 θ1_A2_h12.8 θ1.5_A2_h12.8 θ2_A2_h12.8
16 θ0.5_A2_h16 θ1_A2_h16 θ1.5_A2_h16 θ2_A2_h16
0.5 1 1.5 2
AREA 0.5x0.5 m2
AREA 1x1 m2
AREA 2x2 m2
0.5 1 1.5 2
0.5 1 1.5 2
hθ
hθ
hθ
JET GROUTING: effetti
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ORIENTAMENTO DELL’ASSE DELLE COLONNE
JET GROUTING: effetti
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Colonne sub-verticali
ORIENTAMENTO DELL’ASSE DELLE COLONNE
JET GROUTING: effetti
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Colonne sub-orizzontali
ORIENTAMENTO DELL’ASSE DELLE COLONNE
b = 0.2 - 0.6 °
tanb = 0.3 - 1 %
In funzione del controllo sull’esecuzione
JET GROUTING: effetti