campionamento indisturbato

Università degli Studi del SannioDipartimento di Ingegneria

Campionamento indisturbato

Corso di Indagini e Caratterizzazione Geotecnica del Sottosuolo

Augusto Penna


Corso di Indagini ecaratterizzazione geotecnica

del sottosuolo

Augusto Penna

4. Campionamento indisturbatogiovedì 14 marzo 2013




Augusto Penna

Prelievo di campioni cilindrici da superficie

(Hvorslev, 1949)

1. Infissione fustella

2giovedì 14 marzo 2013




Augusto Penna


(Hvorslev, 1949)

1. Infissione fustella 2. Taglio estremità del campione





Augusto Penna


(Hvorslev, 1949)


3. Sigillatura

con capsule e nastro





Augusto Penna


(Hvorslev, 1949)


3. Sigillatura

con capsule e nastro in contenitore metallico





Augusto Penna

Prelievo di blocchi cubici da superficie

(Hvorslev, 1949)

Taglio di blocco da superficie(metodo Gilboy)





Augusto Penna


(Hvorslev, 1949)


Campionamento di blocco da fronte di scavo





Augusto Penna


(Hvorslev, 1949)


Campionamento di blocco da fronte di scavo

Contenitori stagni





Augusto Penna

Fasi di prelievo di un blocco cubico





Augusto Penna

Prelievo di blocchi cubici 30x30x30cm





Augusto Penna

Prelievo di blocchi cubici 30x30x30cm

Prelievo di campioni in blocco, da custodire in apposite cassette impermeabilizzate

e sigillati con paraffina (cera di candele...)





Augusto Penna

Prelievo manuale da scavi accessibili

(AGI, 1977)

Cilindro campionatore Attrezzatura di spinta a vite





Augusto Penna

Prelievo manuale da scavi accessibili

(AGI, 1977)

Cilindro campionatore Attrezzatura di spinta a vite

Chiusura a flange con guarnizione





Augusto Penna

Prelievo di campioni in fustella da trincea

1. trasporto





Augusto Penna


1. trasporto

2. contrasto





Augusto Penna


1. trasporto

2. contrasto

3. infissione





Augusto Penna


1. trasporto

2. contrasto

3. infissione 4. scavo





Augusto Penna

Tecniche di prelievo da fondo foro

Campionatore ad infissione

(Shelby)

1)2a)

2b)

3)

8

giovedì 14 marzo 2013




Augusto Penna



(Shelby)

Campionatore a pistone

(Osterberg)

1)2a)

2b)

3)

8





Augusto Penna



(Shelby)


(Osterberg)

Campionatore continuo

(Begemann/Kjelman)

1)2a)

2b)

3)

8





Augusto Penna



(Shelby)


(Osterberg)

Campionatore continuo

(Begemann/Kjelman)Campionatore a doppio carotiere

(Mazier)

1)2a)

2b)

3)

8





Augusto Penna9giovedì 14 marzo 2013




Augusto Penna


(Osterberg)





Augusto Penna

Fasi di avanzamento del campionatore a pistone

1) posizionamento





Augusto Penna


1) posizionamento

2) prelievo





Augusto Penna


1) posizionamento

2) prelievo

3) recupero





Augusto Penna

Campionamento in foro di terreni a grana fine

Montaggio della fustella Shelby su aste di manovra





Augusto Penna

Campionamento in foro di terreni a grana fine

Montaggio della fustella Shelby su aste di manovra Calo della fustella a fondo foro per l' infissione





Augusto Penna

Prove eseguiteProve eseguiteProve eseguiteProve eseguiteProve eseguite

Proprietà fisiche Proprietà fisiche Foto campione Proprietà meccanicheProprietà meccaniche

n,γ,w x Compressione uniassiale

Analisi granulometrica x TX –UU

Limiti x TX-CIU

CaCO3 TX-CID

Sostanze organiche x C.E. a gradini x

Permeabilità Taglio diretto

Proctor Stress path

CBRCBR RC TS x

Altro ______________________Altro ______________________ Altro _______________________Altro _______________________





Augusto Penna

Caratteristiche geometriche dei campionatori

Dimensioni tipiche:

D = 80 ÷ 100 mmL/D = 8 ÷ 12LS/D = 0.1 ÷ 0.4

angolo di scarpa α = 4° ÷ 15°

Standard





Augusto Penna

Caratteristiche geometriche dei campionatori

Dimensioni tipiche:

D = 80 ÷ 100 mmL/D = 8 ÷ 12LS/D = 0.1 ÷ 0.4

angolo di scarpa α = 4° ÷ 15°

Con allargamento scarpa o fustellaStandard





Augusto Penna

Requisiti dimensionali dei campionatoriCoefficiente di parete Cp





Augusto Penna


Campionatori a parete grossa à Cp >15%

Campionatore a parete sottile (preferiti) à Cp <15% (meglio se Cp <6%)





Augusto Penna


Coefficiente di ingresso Ci







Augusto Penna





Campioni corti o superficiali, avanzamenti rapidi, terreni a grana grossa Ci <0.5%

Campioni lunghi e profondi, avanzamenti lenti, terreni a grana fine Ci = 0.75% ÷1.5%





Augusto Penna



Coefficiente di attrito esterno Ca









Augusto Penna



Coefficiente di attrito esterno Ca





Terreni a grana grossa Ca =0

Terreni a grana fine Ca < 2% ÷ 3%





Augusto Penna

Definizione di classi di qualità secondo AGI (1977) e EC7 (1997)

CostituzioneCostituzione Proprietà fisicheProprietà fisiche Proprietà meccaniche

Caratteristiche geotecniche determinabiliAGI Q1 Q2 Q3 Q4 Q5

Caratteristiche geotecniche determinabiliEC7 CC BB A

Profilo stratigrafico1Profilo stratigrafico1 * * * * *

Composizione granulometrica2Composizione granulometrica2 * * * *

Contenuto d’acqua naturale3Contenuto d’acqua naturale3 * * *

Peso dell’unità di volume4Peso dell’unità di volume4 * *

Caratteristiche meccaniche5Caratteristiche meccaniche5 *

Campioni rimaneggiatiCampioni rimaneggiatiCampioni rimaneggiati A disturbo limitato

Indisturbati

1: livello di qualità del carotaggio2: più tutte le proprietà intrinseche delle particelle solide3: si conserva solo la massa della frazione fluida 4: si conservano anche i rapporti volumetrici tra le fasi5: non si hanno distorsioni del terreno





Augusto Penna

Classi di qualità ottenibili con vari campionatori (AGI, 1977)

Tipo di terrenoTipo di terrenoTipo di terrenoTipo di terrenoTipo di terreno

Grana fineGrana fineGrana fine Grana grossaGrana grossa

Tipo di campionatore Poco consistenti Mediamente consistenti

Molto consistenti Fuori falda In falda

A parete grossa infisso a percussione - Q3 (4) Q2 (3) Q2 Q1

A parete sottile infisso a percussione Q3 Q4 Q3 (4) Q3 Q2

A parete sottile infisso a pressione Q4 Q5 Q5 * Q3 Q2

A pistone infisso a pressione Q5 Q5 - Q3 (4) Q2 (3)

A rotazione a doppia parete con scarpa avanzata - - Q5 - -

In grigio: tecnica di prelievo ottimale per il tipo di terrenoTra parentesi: qualità ottenibili con campionamento molto accurato* Può risultare impossibile prelevare campioni di adeguata lunghezza





Augusto Penna

Efficacia del sistema di conservazioneConfronto tra le perdite d’acqua corrispondenti a diverse tecniche di conservazione:

I campioni vanno quindi ben sigillati e conservati dopo il prelievo in camere a umidità controllata (≥ 90-95%)





Augusto Penna

Fonti di disturbo e rimediPossibili fonti di disturbo RimediRigonfiamento del terreno dovuto alla riduzionedelle tensioni durante la fase di perforazione

Minimizzare le soste tra fine perforazioneed inizio campionamento

Eccessiva compressione del terrenoprodotta dall’avanzamento del campionatore

Evitare che il campionatore sia infissoal di sotto del fondo foro

Presenza di materiale rimaneggiatosul fondo foro Assicurare la pulizia del foro

Disturbi prodotti dalla penetrazione del campionatore (spostamento di volume di terreno; attrito tra parete interna e campione)

Utilizzare campionatori con adeguati valori dei coefficienti geometrici (parete, ingresso, attrito esterno)

Disturbo prodotto dal tipo di avanzamento Adottare l’avanzamento a pressione

Trasporto Evitare colpi e variazioni di temperatura

ConservazioneSigillare accuratamente e conservare a temperatura e umidità controllate, il più possibile simili a quelle in sito

EstrusioneEstrarre il campione con continuità, seguendo il verso del campionamento ed evitando ulteriori deformazioni

Variazione dello stato tensionale Inevitabile


campionamento indisturbato

Documents