Ordine dei Geologi delle Marche - Jesi (20.01.2012)
Prove Geotecniche in Situ – Liquefazione dei Terreni
Il dilatometro piatto (DMT)
Vita, Morte e …. si spera Resurrezione (Italia), Miracoli
Gianni Togliani
Geologo
Gradinata Forghee 2
6900 Massagno (Svizzera)
[email protected]
Componenti dell’attrezzatura DMT
www.marchetti-dmt.it/
DMT: La lama
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È in acciaio inox ed è in grado di
sopportare in sicurezza sino a 250 kN di
forza di spinta.
È dotata di una membrana in acciaio,
piatta , circolare, montata su un lato.
È collegata alla centralina di misura
mediante un cavetto che trasmette
pressione di gas e continuità elettrica.
Viene fatta avanzare nel terreno per
mezzo di attrezzature di spinta di uso
comune (sonde, penetrometri)
Le aste di spinta trasferiscono la forza
di penetrazione alla lama.
DMT: La membrana metallica
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Non è un sensore ma un “separatore”
passivo terreno-gas
È montata sulla lama con il lato esterno
a pari livello con il piano circostante e
fissata da una ghiera di ritenuta.
Ha un diametro di 60 mm ed è in acciaio
Ha uno spessore in genere di 0.2 mm
ma, in casi particolari (suoli in grado di
tagliarle), si usano quelle di spessore
maggiore (0.25 mm).
Deve essere “snervata” prima dell’uso
pressurizzandola ripetutamente (2-3
volte) con una apposita siringa (max
500 kPa).
Questa operazione viene di solito
effettuata immergendo la lama in un
recipiente colmo d’ acqua per verificarne
l’ermeticità.
DMT: La membrana metallica
Significato dei valori di correzione
La posizione naturale della membrana metallica che possiede una rigidezza
diversa da zero, è situata tra A e B.
Definizioni:
A = è la pressione esterna che, all’aria aperta, deve essere applicata
alla membrana per farla aderire perfettamente alla sua sede;
B = è la pressione interna che, all’aria aperta, serve per “alzare” il
centro della membrana di 1.1 mm rispetto alla sua posizione iniziale.
Fonte: Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
Taratura della Membrana
Per effettuare tale operazione si impiegano in genere la siringa ed i cavi corti
Per Ispettori (Supervisors)
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Per A: si tira rapidamente indietro il pistone
della siringa, lo si tiene fermo per almeno 5
sec. (il segnale audio si attiva) e poi lo si
rilascia lentamente e si esegue la lettura
quando il segnale si interrompe.
•
Per B: si spinge lentamente il pistone
all’interno della siringa e si legge sul
manometro di bassa pressione quando il
segnale audio si riattiva
•
i valori di A e B devono essere controllati
all’inizio ed al termine di ogni prova.
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I valori iniziali di A devono essere compresi
tra 5 e 30 kPa e quelli di B tra 5 e 80 kPa.
•
Valori tipici: A=15 kPa, B=40 kPa.
•
La variazione di A e B tra inizio e fine prova
non deve superare 25 kPa
DMT: Principio di funzionamento
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La lama funziona come un interruttore elettrico
(On/Off).
Il disco di contatto, separato dalla zona isolata dal
corpo della lama , è a massa (e si attiva il segnale
audio), quando si verifica uno dei seguenti casi:
a) la membrana poggia sul disco di contatto
b) il centro della membrana si è spostato di
1.1 mm contro il terreno ( il cilindretto di
acciaio caricato dalla molla va a contatto col
disco soprastante).
Non c’è contatto elettrico e quindi segnale audio
per posizioni intermedie della membrana.
Quando si inizia ad aumentare la pressione interna
il segnale è attivo ed al momento in cui la
pressione controbilancia quella del terreno la
membrana comincia a muoversi ed il segnale si
interrompe perchè viene perso il contatto con il suo
piano di supporto (lettura A).
Continuando ad aumentare la pressione si riattiva il
segnale (lettura B) quando il centro della
membrana si sposta di 1.1m ed il cilindretto di
acciaio tocca la base del disco di contatto.
Pulsante di controllo
Connettore bombola
livello batteria interna
+segnali
Galvanometro
Connettore terra
Connettore lama
Valvola di sfiato rapido
• I due manometri collegati in parallelo hanno diversi fondi
scala (precisione 0.5%)
• quello di bassa pressione si autoesclude quando raggiunge
il fondo scala
• ZM è la lettura sul manometro presa con lo sfiato aperto
Valvola di sfiato lento
Connettore siringa
Valvola principale
Valvola micr. di regolazione flusso
DMT: La centralina di misura
DMT: Bombola, Cavetti elettropneumatici, Cavo di massa
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La sorgente di pressione è una bombola che contiene azoto
compresso o aria compressa.
È dotata di un regolatore di pressione, di valvole e di un tubo
pneumatico per il collegamento alla centralina.
Il regolatore deve essere in grado di fornire una pressione di
uscita di 7-8 MPa (per la maggior parte dei terreni è in genere
sufficiente una regolazione a 3-4 MPa).
Una bombola tipo sub, inizialmente a 15 MPa, contiene gas
sufficiente per 70-100 m di prova.
Il cavetto pneumatico elettrico (p-e) fornisce continuità
pneumatica-elettrica tra la centralina di misura e la lama.
È costituito da un tubo di nylon, anche prolungabile, che include
al suo interno un filo in acciaio inox, provvisto a ciascuna
estremità di speciali terminali metallici.
Il cavo di massa fornisce continuità elettrica tra le aste di spinta
cui è collegato con una pinza a bocca di coccodrillo e la
centralina di misura.
DMT: Acquisizione automatica dati
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L’acquisizione automatica non è
indispensabile come ad esempio per le
CPTU perchè il DMT genera solo poche
misure per minuto che sono facilmente
gestibili dall’operatore.
Non velocizza la prova ne incrementa la
produttività o la precisione.
Viene richiesta principalmente per le
verifiche di controllo di qualità, come
ovvio piu semplici quando tutto viene
registrato.
www.marchetti-dmt.it
DMT: Inserimento con penetrometro statico
Modo più efficiente: spingere
con penetrometro pesante
Fonte : Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
DMT: Metodi alternativi di inserimento
Battuto con tripode SPT
Battuto da sonda
Spinto da sonda
Spinto da mezzo su piattaforma
Spinto o battuto
da penetrometro leggero
Battuto da pontone
Fonte : Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
DMT: Modalità di inserimento
DMT: Manutenzione e Controlli della lama
Lama
Tolleranze delle correzioni della membrana
Nitidezza del segnale elettrico
Tenuta all’aria
Altezza del disco di contatto, tastatore
(feeler) e cilindretto di quarzo (Tripode)
Forza di estrazione del disco di contatto
Condizioni del bordo della lama
Coassialità tra lama e asse delle aste
Planarità della lama
Controllo della continuità elettrica della lama
Il disco di contatto, la cavità sottostante e gli
elementi all’interno della cavità devono
essere perfettamente puliti
DMT: Esecuzione della prova
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L’operatore si assicura che la valvola di
sfiato sia aperta e che la valvola
micrometrica di regolazione di flusso sia
invece chiusa.
Non appena raggiunta la profondità di
prova si rimuove il carico dalle aste di
spinta, si chiude la valvola di sfiato e si
apre lentamente la valvola micrometrica
aumentando gradualmente la pressione in
modo da eseguire le letture A e B.
Dopo la lettura B, se si vuole effettuare
anche la lettura C, si apre immediatamente
la valvola di sfiato lenta e si chiude quella
micrometrica.
In caso contrario è la valvola di sfiato
rapido che viene chiusa immediatamente.
DMT: La lettura C” di richiusura” nelle sabbie permeabili (B>2.5A)
• La lettura C approssima u0 perchè nella fase di
pressurizzazione la membrana sposta la sabbia mentre in
quella di decompressione la sabbia stessa ha un limitato
ritorno ragione per cui la sola pressione agente all’atto della
“richiusura” è quella dell’acqua e quindi è Cu0.
• u0 viene allora derivato da:
P2= C-ZM+A=u0
• Durante l’operazione di decompressione è necessario non
confondere il passaggio da B (il segnale audio si spegne)
con la “richiusura” che è ovviamente successiva ed è
individuata dalla riattivazione del segnale!!
• Il fenomeno non accade invece nella stessa misura nelle
argille che hanno invece un ritorno migliore ed allora sarà
C>u0
DMT: Prove di dissipazione
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Il metodo DMTA (significa prendi la lettura A e sfiata)
messo a punto da Marchetti e Totani (1989) consiste
nell’arrestare la lama ad una data profondità e
successivamente effettuare una sequenza di letture A ad
intervalli di tempo crescenti (e. g. 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 32
min, ecc.).
In pratica il metodo DMTA misura la velocità di
decadimento della pressione di contatto orizzontale.
Nella curva A-logaritmo del tempo si individua il punto di
cambiamento della pendenza (contraflexure) e si calcola il
coefficiente di consolidazione orizzontale mediante
l’equazione:
ch=7 cm2/ Tflex
L’esempio a fianco si riferisce ad una prova DMT eseguita
per un cantiere (Lugano-Paradiso) che verrà discusso in
seguito.
Il metodo DMTC (Schmertmann, Robertson et al., 1988)
presuppone invece che alla profondità di arresto vengano
effettuate una serie di letture A-B-C sempre ad intervalli
di tempo crescenti
Entrambi i metodi si basano sull’assunto, valido
soprattutto per le argille tenere, che la lettura C
rappresenti la sovrapressione interstiziale media, corrente,
che agisce sulla membrana il cui decadimento si valuta
quindi con lo stesso criterio usato per le dissipazioni con il
piezocono
DMT: Distinzione tra gli strati drenanti e non tramite UD
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Per tale identificazione si utilizzano le letture C
(p2) e l’equazione seguente (Lutenegger e
Kabir, 1988)
UD=(p2-u0)/(p0-u0)
Valori di p2=u0 contrassegnano, come visto in
precedenza, strati drenanti mentre valori di p2>
uo sono propri di materiali non drenanti tanto
meno permeabili quanto piu p2>u0.
Nel primo caso essendo p2 0 sarà allora anche
UD0 mentre nel secondo, poiché p2>u0 anche
UD sarà >0.
Il grafico a fianco (Benoit, 1989) illustra come si
possano distiguere gli strati drenanti (UD 0 ) da
quelli non drenanti (UD  0.7) in pieno accordo
con il valore di Bq =[(u2-u0)/(qt-v] delle prove
con piezocono
DMT: Condizioni di drenaggio nel corso della prova
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Nelle sabbie pulite la prova DMT è perfettamente
drenata perché sia la sovrapressione interstiziale
generata dalla penetrazione che quella conseguente
all’espansione della membrana si esauriscono nel corso
del minuto che serve per effettuare le letture A e B.
Il contrario è valido invece per i suoli argillosi in genere
poco permeabili.
Esiste tuttavia una categoria di suoli (limi in genere) in
cui la durata della prova consente una parziale
dissipazione. In questi casi la lettura B viene assai
penalizzata ed il suo valore risulta molto vicino a quello
di A ciò che determina una errata valutazione di Id, KD
ed ED che non devono pertanto essere considerati.
Un metodo per individuare queste situazioni anomale
(gli stessi risultati potrebbero essere infatti propri di
argille molto tenere), è quello di effettuare anche la
lettura C ed in funzione del valore di UD verificare se ci
si trovi in una situazione intermedia tra uno strato
drenato oppure non drenato
DMT: Foglio di campagna
DMT: Parametri geotecnici interpretati (via parametri intermedi Id, KD, ED)
DMT: Descrizione dei suoli
Grafico sinottico
Grafico per la determinazione del
tipo di suolo e del peso di volume 
(normalizzato rispetto a w)
Marchetti e Crapps (1981)
DMT: Tabulato dei risultati
DMT: Id = Indice di materiale=(p1-po)/(po-uo)
Eseguendo una prova dilatometrica si nota immediatamente con che
tipo di suolo si ha a che fare; in certo qual modo Id esprime infatti
un “rapporto di vicinanza”
Sabbia
Argilla
p0
p1
p
p0
p1
p
Id è un parametro che riflette un comportamento meccanico del suolo,
una specie di indice di rigidezza quindi e non è pertanto riferibile ad
una classificazione granulometrica in senso stretto.
È infatti per questo motivo che un’argilla che si comporta in modo più
rigido rispetto alla maggior parte delle argille viene interpretata da Id
come un limo
DMT: KD = Indice di spinta orizzontale = (p1-po)/’v
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Fonte : Gianni Togliani (Stabio - Sito sperimentale)
KD può essere considerato come un K0
amplificato dalla penetrazione
Il valore di KD nelle argille NC è in genere
= 2 cioè circa 4 volte il valore di K0 per lo
stesso terreno
Il profilo di KD è molto simile nella forma a
quello di OCR ed è quindi utile per capire la
storia tensionale del deposito
In argille cementate notoriamente NC (e.g.
Fucino), il valore di KD è superiore a 2
(varia da 3.5 a 4).
In questi casi le condizioni NC possono
venire facilmente individuate dalla forma
del profilo di KD perchè i suoi valori non
diminuiscono con la profondità come
invece accade sempre nei depositi
realmente sovraconsolidati
Nelle sabbie la condizione di normal
consolidazione può essere contrassegnata
da valori di KD variabili da 1.5 (Marchetti &
Crapps, 1981-Tereni naturali) a 4-5
(Belloti,1980-Camera di calibrazione)
DMT: ED = Modulo dilatometrico=34.7(p1-po)
•
•
La differenza “p1-p0” può essere convertita in un
modulo elastico del terreno usando appunto la
teoria dell’elasticità laddove si consideri lo spazio
che circonda la lama costituito da due semispazi
elastici in contatto lungo il piano di simmetria della
stessa.
Per un semispazio elastico dotato di un modulo
elastico “E” e di un rapporto di Poisson “”
supponendo che non vi siano spostamenti esterni
all’area di carico, si può scrivere (Gravesen, 1960):
S= 2Dp(1-2)/E
essendo D=60mm e S=1.1 mm si ottiene allora:
E/(1-2)= 34.7 (p1-p0)
Il rapporto E/(1-2) calcolato con la equazione precedente è
definito modulo dilatometrico ED
ED, non fornendo informazioni sulla storia tensionale deve essere
usato solo in combinazione con Id e KD
LI-T-ID-’-’p: alcune correlazioni (GT, Corso SUPSI, 2002)
OCR: alcune correlazioni (GT, Corso SUPSI, 2002)
K0: alcune correlazioni (GT, Corso SUPSI, 2002)
su: alcune correlazioni (GT, Corso SUPSI, 2002)
ED-E’-u0-up-ch-kh: alcune correlazioni (GT, Corso SUPSI, 2002)
PL-fps-qp: alcune correlazioni (GT, Corso SUPSI, 2002)
Per la determinazione di OCR l’equazione di Marchetti (1980)
risulta ancora oggi assolutamente valida
I profili su-DMT (Marchetti, 1980) sono in buon accordo con quelli ottenuti con
le prove ritenute di riferimento tanto in situ (FVT) che di laboratorio
su (kPa): Soft-Medium Clay (Fucino, I)
su (kPa) - Soft Clay (Bothkennar, UK)
0
20
40
60
80
100
120
0
0
0
1
2
2
4
3
6
su=(p0-p2)/2.65 (Lutenegger, 2006)
4
10
su=0.22s'v (0.5 Kd)
7
14
8
16
9
10
11
12
su=0.22s'v (0.5Kd)
15
30
(Marchetti,1980)
Lab Vane
Lab DSS
32
Media Triassiale
1.25
24
28
18
Lab UU
22
14
17
100
20
26
Media FVT
80
18
13
16
60
12
(Marchetti,1980)
Profondità (m)
Profondità (m)
1.25
40
8
5
6
20
34
36
19
38
20
40
Media FVT
120
MDMT si dimostra affidabile ed è quindi giustificato che venga
preso come valore di riferimento per le altre prove in situ
Sunshine Skyway Bridge a Tampa Bay (Florida)
(Schmertmann – Asce Civil Engineering – March 1988)
World record span for cable
stayed post-tensioned concrete
box girder concrete construction
da prove DMT: M  200 MPa
(circa 1000 prove DMT)
da prove di laboratorio: M  50 MPa
dai cedimenti osservati: M  240 Mpa
 DMT buona stima del modulo edometrico
Fonte : Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
DMT: Principali Applicazioni
1 – Previsioni di cedimento
by Boussinesq
S1DMT 

 v
z
M DMT
- Approccio monodimensionale classico (lineare elastico) o tridimensionale con
E  0.8 MDMT (risultati simili);
- Cedimenti ragionevolmente approssimati di fondazioni sottoposte a carichi di
esercizio (Fs  2.5-3.5)
Fonte : Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
Motivi che spiegano le “buone” previsioni dei cedimenti
fatte con l’impiego delle prove dilatometriche
- La lama deforma il suolo molto
Baligh & Scott (1975)
Jamiolkowski (1988)
“Without Stress History, impossible to
select reliable E (or M) from qc”
meno che il cono
- MDMT è ottenuto da una mini
prova di carico ed è quindi ad
esempio più adatto di “qc” per
determinare un modulo
- MDMT considera via KD sia la
sovraconsolidazione che la
possibile presenza di
significative spinte laterali
delle terre
Stiffness

Strenght
Strength
Fonte : Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
DMT: Cedimenti previsti e misurati
Grafico sinottico
400
DMT/measured=0.5
Measured settlement (mm)
350
ALL SOILS
300
DMT/measured=1
Monaco et al.
(2006)
250
200
DMT/measured=2
150
100
Hayes 1990
Skiles & Townsend 1994
Marchetti 1997
Didaskalou 1999
Marchetti et al. 2004
Mayne 2005
50
- Elevato No. di casi di studio 
buon accordo per una vasta
gamma di suoli, cedimenti e
dimensione delle fondazioni
- Rapporto medio tra cedimenti
previsti e misurati  1.3
- Cedimenti misurati ± 50 %
rispetto ai previsti
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
DMT-calculated settlement (mm)
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
DMT: Principali applicazioni
2 – Progetto di pali caricati lateralmente
Robertson et al. (1987)
Marchetti et al. (1991)
Mortaiolo (Italy)
NC soft clay
Questi 2 metodi vengono
raccomandati per derivare
curve P-y via DMT (palo
singolo, carico monotonico)
Stime indipendenti  I 2
metodi forniscono previsioni
simili e in ottimo accordo con
il comportamento del palo
osservato nel corso di prove
di carico
Fonte : Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
DMT: Principali applicazioni
3 – Progetto di paratie
Monaco & Marchetti (2004 – ISC'2 Porto)
g.l.
s
H
Correlazione via MDMT per derivare il
modulo di reazione di sottofondo
Kh per il progetto di paratie con
puntellazioni multiple
L
Indicazioni basate su MDMT per la
scelta dei moduli (E50, ref) da
impiegare per analisi FEM (PLAXIS
Hardening Soil model)
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
Per la determinazione del modulo di reazione di sottofondo (kh) ci
si può anche avvalere dell’abaco sottostante
DMT: Principali Applicazioni
4 - Individuazione di superfici di scivolamento in argille OC
1. SLIDING
3. RECONSOLIDATION
(NC STATE)
2. REMOULDING
4. INSPECT KD PROFILE
02
10
20
KD (DMT) 2
30
Metodo DMT-KD  Verifica la presenza di superfici di scivolamento attive o
quiescenti in pendii formati da argille OC (Totani et al. 1997)
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
Convalida del metodo DMT-KD
Frana "FILIPPONE" (Chieti)
Superfici di
scivolamento
documentate
Frana "CAVE VECCHIE" (S. Barbara)
Superfici di
scivolamento
documentate
(inclinometri)
Totani et al. 1997
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
DMT: Principali Applicazioni
5 - Controllo addensamento/incremento di resistenza
L’esperienza suggerisce che la prova DMT è sicuramente idonea ad
individuare i BENEFICI provocati da operazioni di consolidamento
del suolo in considerazione della sua elevata sensibilità alle
variazioni di resistenza/densità intervenute
Alcune testimonianze sul confronto tra i risultati di prove CPT e DMT
prima e dopo le operazioni di addensamento:
Schmertmann et al. (1986), Jendeby (1992)  Increase in MDMT after
compaction of sand  2 increase in qc (CPT)
Pasqualini & Rosi (1993)  DMT clearly detected improvement even in
layers where benefits were undetected by CPT
Ghent group (1993)  DMTs before-after installation demonstrate more
clearly [than CPT] beneficial effects of Atlas installation
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
DMT vs. CPT: prima e dopo le operazioni di addensamento
Rapporto MDMT /qc prima e dopo la compattazione di una sabbia sciolta riportata
(Jendeby 1992)
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
DMT: Principali Applicazioni
6-Controllo dell’addensamento di sottofondi stradali (Bangladesh)
MDMT profilo approvato (max
trovato sempre a 25-26 cm
di profondità)
Fonte: Silvano Marchetti (1994)
Il dilatometro sismico (SDMT)
Monaco et al. (2009)
Le onde di taglio sono generate in superficie da un martello di un peso di ca. 10 kg
azionato a “pendolo” che percuote orizzontalmente un parallelepipedo in acciaio,
lungo ca. 0.8 m, pressato verticalmente contro il terreno dal peso del camion che lo
sovrasta.
L’ asse longitudinale della base è orientato parallelamente all’asse dei ricevitori
dei geofoni in modo che essi offrano la massima sensibilità all’onda generata.
Caratteristiche SDMT
SDMT
• Interpretazione di Vs
• automatica
• indipendente dall’operatore
• ottenuta in tempo reale
Accuratezza (ritardo Δt)
• true-interval (2 ricevitori distanziati di 0.5m)
• Stessa onda arriva ad entrambi i sensori
• Trigger non influenza Δt
• Segnali amplificati e digitalizzati in profondità  onde
pulite  ritardo Δt ben condizionato
• Tempi di esecuzione rapidi (frequenza misure 0.5m)
• Non necessita di perforazioni
• nessuna attesa per la cementazione
Fonte: Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
Calcolo automatico del ritardo Δt
Algoritmo di Cross-correlazione
Δt = ritardo arrivo impulso
Si trasla il segnale rosso
all’indietro verso il segnale
blu, finché non si ottiene la
migliore sovrapposizione
Fonte: Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
Acquisizione delle onde sismiche
Fonte: Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
SDMT: Vs - Confronto con altre tecniche di indagine
Fonte: Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
SDMT in terreni non-penetrabili
Totani (2009) : misure SDMT in preforo riempito di sabbia
Questa tecnica di indagine è resa
possibile dal fatto che:
Il percorso dell’onda di taglio dalla
superficie al ricevitore superiore e
inferiore include un breve tratto nel
Il tratto
percorso in
sabbia è di
lunghezza
simile
riempimento sabbioso, di lunghezza
molto simile per entrambi i ricevitori.
Fonte: Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
Convalida
In un terreno penetrabile sono
possibili entrambe le procedure
con risultati  coincidenti
(Totani)
N.B.: nei fori riempiti di sabbia il solo dato ottenibile è ovviamente quello di Vs!
SDMT: Principali Applicazioni
a. Tutte quelle esaminate in precedenza per le prove DMT
b. La progettazione antisismica (NTC08, Eurocodice 8)
Curve di decadimento in sito G-
Stima della liquefacibilità dei suoli
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
Vs: Progettazione antisismica
Profilo Vs
Vs 30
Categoria del
suolo (NTC08,
Eurocodice 8)
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
Livelli di deformazione associati alle prove in situ e di laboratorio
Correlazioni per la stima di Vs (G0) da DMT (Id, KD, ED)
Basate su un grande numero di SDMT eseguite in 34 siti nel mondo con
suoli di tipo differente 
Marchetti et al. (2008)
Importante : è impossibile la
stima di Vs non conoscendo la
storia tensionale (KD) .
• Difficoltà: qc-Vs NSPT-Vs ???
• L’impiego di un solo parametro
(NSPT, su) come surrogato di Vs
è assai discutibile anche se
suggerito da alcune normative.
Per tutti i suoli G0/MDMT diminuisce con l’aumentare di
KD (legato a OCR)
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
Curve di decadimento G- da SDMT
low GO/M
Maugeri (1995)
HARA (1973)
YOKOTA et al. (1981)
TATSUOKA (1977)
high GO/M
SEED & IDRISS (1970)
ATHANASOPOULOS (1995)
CARRUBBA & MAUGERI (1988)
0.05 –0.05
0.1 %
0.05
to
– Mayne
0.1% (2001)
0.1%
0.01 – 1 % Ishihara (2001)
SDMT 
G0 modulo a piccole deformazioni da Vs
GDMT (= MDMT/2.67 se = 0.2) modulo a deformazioni “operative”
(Marchetti et al. 2008)
2 punti determinano la scelta della curva di decadimento
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
Stima della liquefacibilità dei suoli
SDMT  2 valutazioni indipendenti di CRR da VS1 e KD
(Seed & Idriss 1971 simplified procedure)
CRR da Vs1
Andrus & Stokoe (2000)
Andrus et al. (2004)
CRR da KD
Monaco et al. (2005)
ICSMGE Osaka
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
Terremoto a L’Aquila (6 Aprile 2009)
Vs
Kd
Vittorito – L’Aquila (Aprile 2009)
Magnitudine (momento) MW: 6.3
Distanza dall’epicentro: 45 km
Accelerazione di picco PGA: 0.065 g
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
Terremoto a L’Aquila (6 Aprile 2009)
Valori limite di “non liquefazione”
Vs1>215 m/sec
KD >5.5
Profondità di liquefazione
da Vs1=Vs(pa/’v)0.25: 1-2.5 m
Monaco et al.
(2009,2010)
Profondità di liquefazione
da KD: 2-6 m
Fonte: Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
DMT – Liquefazione: Conclusioni
Fonte: Silvano Marchetti (Torino, 20.11.2001)
I° Caso di Studio (Fase indagini preliminari)
Lugano (Paradiso): Indagini geognostiche e Progetto di massima
Lugano (Paradiso): Estratto Carta Geologica
Lugano (Paradiso): Stratigrafia (S.3) e USCS
Lugano (Paradiso) - CPTU S.2: Grafici base e Prove di dissipazione
u2 (kPa)
300
250
Prof. 16.93m
200
Prof. 14.82m
150
100
50
0
-50
-100
1
10
100
Tempo (sec.)
1000
10000
Lugano (Paradiso): Depositi lacustro glaciali wurmiani
Limiti di Atterberg e Analisi granulometriche
100
S.4 (7.60m-7.78m)
90
80
S.3 (14.80m-15.04m)
Passante (%)
70
60
S.3 (29.20m-22.35m)
50
40
30
20
10
0
0.0001
A rgilla
0.001
Limo
0.01
Sabbia
0.1
Ghiaia
1
Diametro grani (mm)
10
100
Lugano (Paradiso) - DMT S.3: Elaborazione
Lugano (Paradiso)
OCR (rapporto di sovraconsolidazione), su (coesione non drenata)
0
DMT S.3 - CPTU S.2 (Paradiso, 2011)
DMT S.3 - CPTU S.2 (Paradiso, 2011)
OCR (Id<0.8)
su (kPa) [Id<0.8]
5
10
15
20
25
0
30
12
OCR= (0.5 Kd )
13
1.56
(Marchetti,1980)
su =0.22 s' v (0.5 Kd )
OCR (CPTe-IT)
1.25
600
800
su (CPTe-IT)
15
16
17
17
0.8
su =0.23 s' v OCR
18
dove N k t=14-16
14
16
18
1000
(Marchetti,1980)
13
Profondità (m)
Profondità (m)
400
su =(qt-sv )/Nk t dove Nk t=20-22
OCR=0.33(q t-sv )/ s' v
14
15
200
12
dove OCR=10
Lugano (Paradiso): Modulo confinato (M=1/mv)
DMT S.3, S4 - CPTU S.2 (Paradiso, 2011)
M (MPa)
20
40
60
80
100
120
140
160
180
12
M= RM ED (Marchetti,1979-1980)
M (CPTe-IT)
13
Profondità (m)
14
15
16
17
18
0.4
M=(SBT+1)q t OCR
(se SBT<5)
200
Lugano (Paradiso) :  (peso di volume) e attrito unitario (palo)
Palo Battuto: Attrito unitario (kPa)
DMT S.3, S4 - CPTU S.2 (Paradiso, 2011)
0
g (kN/m3)
14
15
16
17
18
19
20
13
g (CPTe-IT)
22
23
24
CPTU S.2 (Metodo Togliani)
g (Lab.)
g= 1.95 gw (s'v /pa) 0.06(fs/pa) 0.06 (Mayne et al., 2010)
13
14
Profondità (m)
Profondità (m)
16
150
DMT S.3, S.4 (Metodo Powell et al.)
14
15
100
12
21
12
g= 1.17 gw ED0.1(Id)^-0.05
50
15
16
17
17
18
18
200
250
300
Stabio (sito sperimentale): Suoli incoerenti
Rapporto di sovraconsolidazione (OCR) e modulo confinato (M)
KD, OCR
0
1
2
M (MPa)
3
4
1
5
6
7
CPTU1
OCR= 0.33(qt -sv )
mp
(s' v /100 )
1-mp
7
/s'v (Mayne, 2009)
KD
9
10
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
19
20
Profondità (m)
Profondità (m)
DMT1
11
18
0.1
SBT>5; M= 5qt OCR
8
10
17
100
6
8
9
10
17
18
19
20
21
21
22
22
23
23
24
24
25
25
26
26
27
27
28
28
29
29
30
30
Id >1.2; M= RM ED
(Togliani)
1000
Stabio (sito sperimentale): Suoli incoerenti
Indice di densità (ID) e Angolo di attrito di picco (’picco)
f 'picco(°)
ID [Indice di densità] (%)
38
42
46
50
54
58
62
66
70
74
78
24
82
7
SBT>5; ID=100[0.268LN(qt/s'v )
0.5
8
Id >1.2; ID={[1/40(KD-1]+1/120}
-1
7
-1.292] (Jamiolkowski, 2001)
(Mayne. 2001)
9
10
10
11
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
17
18
19
20
28
30
32
34
36
38
40
42
0.5
CPTU1
SBT>5; f '= 17.6+11LOG[(qt /pa)/(s'v /pa)
DMT1
Id >1.2; f '= 20+{1/[0.04+(0.06/KD )]} (Mayne)
] (Mayne)
8
Profondità (m)
Profondità (m)
9
26
6
6
16
17
18
19
20
21
21
22
22
23
23
24
24
25
25
26
26
27
27
28
28
29
29
30
30
44
II° Caso di Studio (Costruzioni in corso di esecuzione)
Residenza Vedeggio (Agno): Progetto
Studio di Ingegneria Cesare Lucini, 6900 Paradiso
Agno: Estratto Carta geologica
Residenza Vedeggio: Indagini geognostiche
Residenza Vedeggio: Sezione geologica (dettaglio Case F e C)
Residenza Vedeggio: Prove DPSH (Case C ed F)
Residenza Vedeggio: Modello geotecnico del sottosuolo
Residenza Vedeggio: Raccomandazioni
Residenza Vedeggio: Sezione schematica
Residenza Vedeggio: Stratigrafia (S.2)
Residenza Vedeggio: Casse Campioni (S.2)
Residenza Vedeggio: DMT (Grafici base)
Residenza Vedeggio: Conversione SPT – qc eq.
Residenza Vedeggio: Parametri geotecnici derivati
Residenza Vedeggio: Modello geotecnico del sottosuolo
Alluvioni
ghiaiose
Alluvioni
sabbiose
Depositi
palustri
Massa volumica
g
kN/m3
18.5
18
17
Angolo di attrito
f'
(°)
36
32
-
Coesione non drenata
su
kPa
-
-
0.4*s'v
Modulo di deformazione
M
MPa
20
12
8
Permeabilità
k
m/sec
10-5
10-7
10-9
Residenza Vedeggio: Discesa Carichi
Studio di Ingegneria Cesare Lucini, 6900 Paradiso
Residenza Vedeggio: Dimensionamento preliminare
Pali prefabbricati in c.a.c.
Capacità (kN)
0
0
150
300
450
600
750
Testa palo= -3.0 m da p.c.
1
2
900
1050
1200
1350
Rc,cal=1318 kN
Rc,cal=1328 kN
3
4
L.palo (m)
5
6
7
8
9
10
RP=63
kN kN
b,cal=63
11
12
13
14
kN
RP=53
b,cal=53 kN
15
Case a monte: 12/0.42-0.24 m
Curve distribuzione resistenza
Case a valle: 14/0.45-0.24 m
Residenza Vedeggio: Cedimenti previsti (Case A e D)
Residenza Vedeggio: Cedimenti previsti (Case B ed E)
Residenza Vedeggio: Cedimenti previsti (Case B ed E)
Residenza Vedeggio: Cedimenti previsti
Influenza delle Case C ed F sulla Ferrovia Lugano-Ponte Tresa
Cedimenti ammissibili per strutture in C. A.
Residenza Vedeggio - Indagine supplementare
Considerazioni finali
L’indagine geognostica supplementare eseguita (sondaggi S.1 ed S.2) ha consentito di:
•
•
•
•
•
•
stabilire in generale che le caratteristiche geotecniche delle terre interessate sono migliori di
quanto previsto precedentemente (e.g. Amsler & Bombeli) ed in particolare che i depositi
palustri sono leggermente sovraconsolidati;
confermare la presenza di una falda di pendio ad una quota che interferisce con le fondazioni
specie delle case B, E, C, F oltretutto soggetta a variazioni metriche in corrispondenza di intense
precipitazioni ciò che richiederà provvedimenti specifici di protezione (e.g. WellPoint);
confermare che fondazioni isolate (plinti) o continue (nastriformi) sono possibili solo previo
consolidamento preliminare (con colonne jet grouting, pali di malta, ecc.) o impiegando pali
battuti (ad esempio prefabbricati troncoconici in c.a.c tipo SACAC o in ghisa duttile tipo TRM
oppure a “vite” tipo FDP);
confermare che un eventuale ricorso a pali battuti richiederà comunque verifiche preliminari sia
sulla effettiva capacità ammissibile (prove di carico dinamiche) che sulla entità delle vibrazioni
indotte.
stabilire che fondazioni a platea, nei limiti di carico indicati, sono possibili per tutte le case e che
la diversità dei cedimenti teorici che le contraddistingue, renderà necessario eseguire per ultimi
i manufatti in comune (autorimesse e quant’altro);
stabilire che uno strato di bonifica di almeno 0.30m di spessore, costituito da misto granulare
accuratamente addensato, sarà sicuramente necessario per allestire un piano di lavoro sempre
accessibile per i mezzi di cantiere [in caso di fondazioni su pali dovrebbe essere separato dal
materiale naturale mediante un geonontessuto mentre se venisse scelta una fondazione diretta
sarebbe invece consigliabile ricorrere ad un geocomposito di rinforzo (geonontessuto +
geogriglia)].
Residenza Vedeggio: Carichi e Cedimenti (07.06.2011)
Residenza Vedeggio: Cedimenti Case A e D (07.06.2010)
Residenza Vedeggio: Cedimenti Case A e D (proiezione finale)
Residenza Vedeggio: Cedimenti Case B ed E (proiezione finale)
Residenza Vedeggio: Cedimenti Case C ed F (proiezione finale)
Residenza Vedeggio: Condizioni di carico e Cedimenti
Residenza Vedeggio: Stato dei lavori (09.01.2012)
III° Caso di Studio (Opera terminata)
Ampliamento Piazzale FFS a Contone
•
•
•
Attualmente le operazioni di caricoscarico di merci tra ferrovia e
strada si svolgono al Centro Cargo
presso la stazione di Cadenazzo.
Al fine di aumentare la capacità e la
produttività delle operazioni è
previsto un ampliamento dei binari e
dei piazzali.
Il terreno scelto per l’ampliamento
si trova nel Comune di Contone al
confine con il Comune di Cadenazzo
ed è al momento utilizzato in parte
per l’agricoltura e in parte per il
deposito di legname ed inerti
(Deposito TIRA), come mostrano le
fotografie a fianco.
Studio Ing. Gianfranco Sciarini – Vira Gambarogno
•
•
•
•
•
Il futuro piazzale che si estende su un
fronte con lunghezza di ca. 250 m, occuperà
complessivamente una superficie di ca.
18000 m2.
Il progetto prevede la rimozione di uno
spessore di ca. 0.90 m di materiale a partire
dal p.c. attuale, la sua sostituzione con
misto granulare 0-100 mm ed una
sopraelevazione di ca. 1m sempre rispetto al
p.c. da realizzare con misto granulare 0-63
mm.
L’addensamento del misto granulare, non
gelivo e posato a strati, si richiede sia tale
da consentire il raggiungimento in sommità
di un valore ME > 80 MPa
Il progetto in questione è stato elaborato
sulla base delle informazioni litologiche ed
idrologiche esistenti, che sono riassunte a
fianco.
I volumi di scavo previsti sono di 6000m3 e
10000 m3 rispettivamente per la coltre
humosa ed i depositi limosi sottostanti
Studio Ing. Gianfranco Sciarini – Vira Gambarogno
Lo Studio di progettazione mi ha chiesto di verificare la fattibilità dell’opera
cosi come prevista e di proporre se del caso eventuali varianti esecutive.
A tal fine ho programmato e fatto eseguire l’indagine schematizzata di seguito.
Studio Ing. Gianfranco Sciarini – Vira Gambarogno/GT
DMT: caratteristiche e schema operativo (P.W.Mayne)
Elaborazione della DMT meno favorevole
DMT1
27.04.2006
Prof.
(m)
p0
(kPa)
p1
(kPa)

(kN/m3)
'v
(kPa)
u0
(kPa)
ID
KD
ED
(MPa)
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
53
172
142
123
150
148
131
67
95
76
160
300
260
220
320
350
280
90
150
120
16.7
15.7
15.7
15.7
16.7
16.7
15.7
14.7
15.7
15.7
3
7
10
13
16
20
23
26
29
32
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2.03
0.75
0.82
0.79
1.13
1.36
1.14
0.34
0.57
0.58
15
25
14
9
9
8
6
3
3
2
3.7
4.4
4.1
3.4
5.9
7.0
5.2
0.8
1.9
1.5
K0
OCR
3.2
2.3
1.8
1.8
53
22
11
11
1.3
0.7
0.9
0.6
5
1
2
1
M
(MPa)
10.8
15.0
11.6
8.2
14.3
15.6
10.1
0.9
2.6
1.6
su
(kPa)
36
26
20
24
19
8
12
9
Terreno
Tipo
Sabbia limosa
Limo argilloso
Limo
Limo argilloso
Limo
Limo sabbioso
Limo
Argilla limosa
Argilla limosa
Argilla limosa
DMT: elaborazioni
ID
0 .1
OCR
1
1
10
10
M (Mpa)
10 0
0
0
0
0 .2
0 .2
0 .4
0 .4
0 .6
0 .6
0 .8
0 .8
1
1
1. 2
1. 2
1. 2
1. 4
1. 4
1. 4
1. 6
1. 6
1. 6
1. 8
1. 8
1. 8
2
2
2
0
Clay
0 .2
Silt
Sand
DMT1
0 .4
DMT2
0 .6
DMT3
0 .8
DMT4
1
DMT5
GT
10
20
30
40
50
DPSH: caratteristiche e metodo di elaborazione
•
•

•
•
•
•

•
qd = resistenza alla punta dinamica = MH/eA
qc eq. = resistenza alla punta statica equivalente =  qd
 = coefficiente il cui valore varia da 0.3 (torbe) a 1.2 (ghiaie)
fsd = attrito unitario dinamico= MH/(z N)( d z)
z = profondità
d= diametro del rivestimento
fs eq.= attrito unitario statico equivalente= ( qc eq.0.5 + fsd)/2
coefficiente il cui valore varia da 1(sabbie) a 1.2 (ghiaie grossolane)
ID= indice di densità = [(qc/pa)/(’vo/pa)0.5] / (305*OCR0.18) (Sabbie e Ghiaie)
•
•
M = modulo di deformazione confinato= qc eq. 10 [1- (ID *0.075)] (Sabbie e Ghiaie) (Mayne et al.)
M = modulo deformazione confinato=4 qc eq.
(Limi)
•
pa = pressione atmosferica
GT
(Togliani)
(Togliani)
(Togliani)
(Togliani)
(Togliani)
(Mayne et al.)
No. dei colpi (punta) e resistenza statica equivalente (qc eq.)
No. colpi/0.3m (Punta)
0
10
20
30
q c eq. (Mpa)
40
0
0
1
DPSH1
1
DPSH2
2
3
3
4
4
Profondità (m)
Profondità (m)
2
10
20
30
40
0
5
6
7
8
5
6
7
8
9
9
10
10
11
11
12
12
13
13
GT
DPSH1
DPSH2
Litostratigrafie da DPSH (secondo l’approccio statistico di Zhang &
Tumay) e moduli di deformazione (DPSH e DMT)
M (Mpa)
0
20
40
60
80
100
0
1
DPSH1
2
DPSH2
3
DM T1
Profondità (m)
4
DM T5
5
6
7
8
9
10
11
12
13
GT
Risultati ottenuti con le prove DMT e DPSH
•
•
•
•
•
•
I depositi di copertura sottostanti la coltre humosa, rivelatisi in genere limosi,
hanno uno spessore variabile da 1.4 m a 2 m.
Le DMT hanno individuato lo stato di sovraconsolidazione di tali depositi con
ogni probabilità dovuto alle cicliche oscillazioni del livello freatico.
Solo la DMT1 ha evidenziato la presenza di uno strato torboso tra 1.4 e 2 m di
profondità dal p.c. attuale.
Le informazioni di cui sopra hanno consentito di proporre una variante con uno
scavo limitato alla sola coltre humosa e di verificarne la fattibilità nelle
condizioni meno favorevoli.
Le DPSH evidenziano come la formazione ghiaiosa sottostante i depositi di
copertura sia di spessore limitato e presenti intercalazioni sabbioso limose o/e
limoso argillose.
Le DMT e DPSH, in combinazione, hanno infine reso possibile una ricostruzione
litostratigrafica e geotecnica dei depositi di copertura e dei sottostanti
depositi alluvionali utile per allestire un modello del sottosuolo che consentisse
una stima sufficientemente approssimata dei cedimenti indotti dal riporto
previsto.
GT
Cedimento teorico indotto dal riempimento (carico finale netto di 20
kPa esteso su una superficie di 120m x 90m che appoggia su un suolo
con le caratteristiche litostratigrafiche e geotecniche uniformate alle
prove DMT1 e DPSH1 che sono le più sfavorevoli)
Layer
140

Es

Designation
[kN/m³] [MN/m²]
[-]
20.00
30.00 0.000
0-0.30m
18.00
10.00 0.000
0.3-1.5m
6.00
3.00
0.000
1.5-2m
9.00
30.00 0.000
2-4.5m
8.00
10.00 0.000
4.5-5.5m
8.50
25.00 0.000
5.5-6.5m
8.50
20.00 0.000
6.5-9.5m
8.50
25.00 0.000
9.5-12m
8.00
10.00 0.000
12-20
2 0. 30
1.
2. 50
00
3 0.30
1.50
2.00
1.3
4. 50
5. 50
6. 50
1.4
1.4
1.4
1.4
1.3
9. 50
120
4.50
5.50
6.50
9.50
12.00
12.00
1.4
1.5
1.5
1.5
1.5
1.4
100
20.00
20.00
80
1.4
1.5
1.5
1.5
1.5
1.4
1.3
1.4
1.4
1.4
1.4
1.3
60
40
20
0
-20
1 0. 30
1.
2. 50
00
4 0.30
1.50
2.00
4. 50
5. 50
6. 50
4.50
5.50
6.50
9. 50
9.50
12.00
12.00
20.00
20.00
Basis for calculation:
Settlement GL
Limiting depth = 15. 0 %
Limiting depth w ith all foundations
0
20
40
60
80
100
GT
120
140
160
180
200
220
Layout del campo prova
Campo prova: esito delle prove di carico con piastra
GT
Note a commento
• Con una indagine mirata (DMT, DPSH, campo prova), ad impatto
economico decisamente modesto (Fr. 15000 ca.), si è è stati in grado
di proporre una variante al progetto di scavo originario e di
verificarne la fattibilità.
• Tale variante determina una importante riduzione dei costi visto che
evita sia la rimozione di 10000 m3 di terreno da smaltire in discarica
che la conseguente fornitura e posa in opera di una uguale quantità di
misto granulare sostitutivo.
• I risultati delle prove in situ (DMT, DPSH) hanno consentito inoltre
di escludere che il riempimento previsto possa provocare cedimenti
degni di nota e prolungati nel tempo (gli strati con coefficiente di
consolidazione orizzontale ridotto sono infatti di spessore < 1.5 m ed
hanno un percorso di drenaggio bidirezionale).
Situazione a scoticamento avvenuto
Studio Ing. Gianfranco Sciarini – Vira Gambarogno
Messa in opera ed addensamento del materiale di riempimento
Studio Ing. Gianfranco Sciarini – Vira Gambarogno
Risultati prove di carico su piastra
Situazione a lavori terminati
Studio Ing. Gianfranco Sciarini – Vira Gambarogno
Treporti (VE): Rilevato sperimentale
Fonte : Sara Amoroso (Cesano, 18 Novembre 2011)
Treporti: Progressione di carichi e cedimenti
Fonte : Paolo Simonini (2007)
Sequenza stratigrafica tardo-pleistocenica della parte
centrale della Laguna di Venezia (Gatto & Previatello, 1974)
Treporti: Layout prove in situ
Fonte : Marchetti et al. (ISC’2, 2004)
Treporti: DMT di riferimento
Fonte : Marchetti et al. (ISC’2, 2004)
Treporti: coefficienti di consolidazione (ch) e permeabilità (kh)
Fonte : Marchetti et al. (ISC’2, 2004)
Treporti: Settle 3D-Impostazioni di progetto
Treporti: Settle 3D
Moduli di deformazione e Coefficienti di consolidazione
Treporti: Confronto cedimenti consolidazione primaria
Fonte : Marchetti et al. (ISC’2, 2004)
Settle 3D
Treporti: Settle 3D
Cedimenti immediati al 14.04.207
Treporti: Settle 3D
Cedimenti per consolidazione primaria al 14.04.207
Treporti: Settle 3D
Cedimenti per consolidazione secondaria al 14.04.207
Treporti: Settle 3D
Cedimenti totali al 14.04.207
Treporti: Settle 3D- Carichi e sovrapressioni indotte
Sovrapressioni interstiziali
-3
0
3
6
(kPa)
9
12
0
4
8
02.12.2002 (48 kPa)
14.03.2003 (104 kPa)
15.04.2007 (104 kPa)
Profondità (m)
12
16
20
24
28
32
36
40
15
Treporti: Confronto evoluzione cedimenti (misurati/calcolati)
Cedimento
0
100
200
300
(mm)
400
500
0
4
Misurato
8
12
Profondità (m)
16
20
24
28
32
36
40
Fonte : Paolo Simonini (2007)
Calcolato
600
Prove in situ: Quale affidabilità ?
SPT
A. Jones, S. Kramer, P. Arduino
CPT
A. Jones, S. Kramer, P. Arduino
PMT
A. Jones, S. Kramer, P. Arduino
DMT
A. Jones, S. Kramer, P. Arduino
DMT: Correlazioni con altre prove in situ
•
DMT/ PMT
p0/pL 0.8, p1/pL1.2 (argille – Schmertmann, 1987)
p1/pL1.25, EPMT/ED 0.4 (argille – Kalteziotis et al., 1991)
• DMT/CPT
MDMT/qc=5-10 (sabbie NC)
MDMT/qc=12-24 (sabbie OC)
• DMT/SPT
NSPT=MDMT (MPa)/3 (Schmertmann, 1988)
NSPT=ED (MPa)/2.5 (sabbie - Tanaka & Tanaka, 1998)
Fonte : Silvano Marchetti et al. (Rapporto Comitato Tecnico TC 16, 2001)
Guida all’uso delle prove in situ
Standards & Normative
EUROCODE 7 (1997). Standard Test Method, European Committee
for Standardization, Part 3: Design Assisted by Field Testing, Section
9: Flat Dilatometer Test (DMT), 9 pp.
ASTM (2002). Standard Test Method D6635-01, American Society for
Testing and Materials. The standard test method for performing the
Flat Dilatometer Test (DMT), 14 pp.
TC16 (1997). “The DMT in soil Investigations”, a report by the
ISSMGE Technical Committee tc16 on Ground Property,
Characterization from in-situ testing, 41 pp.
Protezione Civile - Gruppo di Lavoro (2008) "Indirizzi e criteri per la
microzonazione sismica" Prova DMT pp. 391-397, Prova SDMT
pp. 397-405
Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici (2008) "Istruzioni per
l'applicazione Norme Tecniche per le Costruzioni". Bozza 7.3.09
Fonte : Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
Riproducibilità delle misure
Grafico di 3 prove eseguite a poche decine di metri l’una dall’altra
Fonte : Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
Risultati indipendenti dall’operatore ?
 DMT
– Funziona come uno switch ON-OFF (nessun
componente elettronico)
– Solo due letture di pressione ad ogni
profondità (step 20 cm)
– Misure possibili senza PC (carta e penna)
 Misure Sismiche
– L’operatore non può influire sulla
registrazione dell’onda (solo errori grossolani)
– L’interpretazione di Vs è automatizzata
(nessuna scelta del ‘primo arrivo’)
Fonte : Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
Tempi (Costi)
• Velocità di esecuzione (a regime)
– DMT: 10 m / ora
– SDMT: 8 m / ora
– Misure solo sismiche in preforo: 12 m / ora
• Risultati già disponibili durante la prova
• Prova Sismica molto rapida in terreni penetrabili
(no foro)
Fonte : Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
Prova DMT: Limiti / Flessibilità
 Limiti della prova
– No misure in roccia
– No misure per granulometrie > sabbia
 Flessibilità
– Adeguato e rapido in qualsiasi terreno di argillalimo-sabbia
– Utilizzabile in condizioni ostili di cantiere
(sistema puramente meccanico)
– Metodo di avanzamento ininfluente sui risultati
(no velocità costante)
Fonte : Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
Esecuzione SDMT: Limiti / Flessibilità
 Limiti
– profondità massima (ad oggi 130 m)
 Flessibilità
– Non serve foro in terreno penetrabile (rapido)
– Eseguibile anche in terreno non-penetrabile
(foro riempito di sabbia)
– Eseguibile in mare
Fonte : Diego Marchetti (Sapienza, Roma, 13 Maggio 2011)
Conclusioni
DMT  è una prova in situ rapida, semplice,
economica, di elevata riproducibilità
È realizzabile con differenti attrezzature di
perforazione ed infissione
Consente stime affidabili dei seguenti parametri:
–
–
–
–
–
–
tipo di suolo
storia tensionale
modulo confinato
coesione non drenata nelle argille
consolidazione/permeabilità
e... molto altro ancora