Analisi di stabilità di scavi con metodi ad elementi distinti

GIORGIO MICOLITTI è VINCITORE del premio nazionale SOCIETA' ITALIANA GALLERIE nell'anno 2001, per la migliore tesi di Laurea discussa tra il 1997 ed il 2001 presso Politecnici e Università italiane relativamente a COSTRUZIONI IN SOTTERRANEO

Lo studio ha analizzato lo stato tensionale e deformativo indotto dalla realizzazione di CAVITA' sotterranee in ammassi rocciosi FRATTURATI, con particolare riferimento alla stabilità degli scavi nel caso di ammassi di tipo STRATIFICATO. Nello svolgimento della tesi si è fatto ricorso alla modellazione numerica ad ELEMENTI DISTINTI(DEM), implementata nel codice alle differenze finite UDEC. Tale tecnica si presenta particolarmente adatta alla modellazione di sistemi a comportamento marcatamente discontinuo, caratterizzati da blocchi interagenti lungo le discontinuità.
Il lavoro, dopo una premessa di carattere teorico, affronta, inizialmente, lo studio dell’evoluzione della ''ZONA DISTURBATA'' dallo scavo al variare di alcuni parametri fondamentali, fra i quali: frequenza ed orientazione dei giunti, angolo d’attrito e stato di sforzo originario; poi, nel caso di cavità realizzate in ammassi stratificati interessati da giunti di varia origine individua sia i parametri chiave che influiscono maggiormente sulle condizioni di stabilità e sulle possibilità di auto-sostegno dello strato di tetto di queste ultime, sia la loro interdipendenza.
Il confronto fra le assunzioni alla base dei criteri di progetto reperibili in letteratura e l’analisi dei loro risultati con quanto individuato per via numerica, ha consentito di comprendere con quale grado di approssimazione tali metodi sono in grado di cogliere il comportamento reale del sistema e di valutarne l’applicabilità a livello progettuale. Sulla base dello studio del comportamento del SINGOLO STRATO (strato di tetto), si è proceduto all’interpretazione del comportamento di sistemi più complessi, derivanti dalla sovrapposizione di più strati (sistemi che simulano l’intera COPERTURA dello scavo). L’individuazione, al variare della profondità di scavo, dei MECCANISMI STATICI di volta in volta alla base della stabilità, ha consentito di CONVALIDARE e di giustificare l’approccio al problema della stabilità di scavi in sotterraneo in ammassi stratificati e fratturati con l’applicazione del modello costituito dalla TRAVE A BLOCCHI.
Nella parte finale della tesi, sulla base degli studi condotti e degli strumenti semplificati di comprensione messi punto, si è mirato:
A) ad individuare, in termini di stato tensionale e deformativo, il grado di approssimazione del comportamento DI GALLERIE, proprio dei modelli semplici introdotti;
B) a valutare le eventuali differenze derivanti da ipotesi diverse sulla GEOMETRIA dell’ammasso.

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