Geologia Applicata e Geotecnica

Il Laboratorio di Geologia Applicata e Geotecnica del Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Ambiente e delle Risorse (DiSTAR) si avvale di un’ampia dotazione strumentale per la caratterizzazione delle proprietà fisiche, indice, meccaniche ed idrauliche delle terre (norme ASTM, UNI, ecc.), sia nel campo saturo che insaturo, nonché per la determinazione dei parametri geomeccanici delle rocce lapidee e degli ammassi rocciosi (Classificazioni RMR e Q-system).

A partire dal primo contributo del Prof. Giovanni Valentini nel 1982, la dotazione strumentale del laboratorio si è accresciuta progressivamente nel tempo ad opera di investimenti effettuati dai docenti coinvolti in ricerche geologico-applicative, afferenti prima al già Dipartimento di Scienze della Terra (DST), ed attualmente al DiSTAR. Dal 2017, grazie ad un finanziamento del Centro Universitario Grandi Rischi (CUGRI), il laboratorio si è dotato di un’importante parco strumentale, consistente, tra le attrezzature di maggiore rilievo, in: pressa per rocce e calcestruzzo da 3000 kN, apparecchiatura per prove di compressione triassiale su terre e rocce ed apparecchiatura per la determinazione della conducibilità idraulica della matrice rocciosa.

L’ampia gamma di prove di caratterizzazione delle terre e delle rocce costituisce un valido supporto a tutte le ricerche di carattere geologico-applicativo per le quali è richiesta la ricostruzione di un modello geologico-tecnico e idrogeologico. Tra queste sono ricomprese, ad esempio, quelle riguardanti i meccanismi di innesco e propagazione di fenomeni franosi, l’analisi di stabilità dei versanti e di pendii artificiali, le problematiche geologico-tecniche nella progettazione di opere dell’ingegneria civile e la caratterizzazione idraulica delle terre per l’analisi dei sistemi acquiferi.

Sono altresì svolte dal laboratorio di Geologia Applicata e Geotecnica del DiSTAR attività per conto terzi riferite a tutte le prove eseguibili con le strumentazioni in dotazione, nel rispetto degli standard previsti dalla normativa tecnica vigente.

Strumentazione

Per le terre, la strumentazione disponibile consente di eseguire la determinazione delle principali proprietà indice, tra cui l’analisi granulometrica ed i limiti di consistenza, e delle principali proprietà meccaniche, come: resistenza al taglio, rispettivamente con le prove di compressione triassiale (Tx-CD, Tx-CU e Tx-UU), anche a stress-path controllato, e la prova di taglio diretto; compressibilità, con la prova edometrica. Le caratteristiche idrauliche dei terreni sono determinate su campioni indisturbati, prelevati con uno specifico campionatore, o ricostituiti: nel campo saturo, mediante permeametro a carico costante e variabile, che consente la stima della conducibilità idraulica; nel campo insaturo, mediante Pressure Extractor e Tempe Cells (Soil Moisture Inc.) che consentono la ricostruzione della curva di ritenzione rispettivamente fino a 5 bar ed 1 bar.

I parametri di resistenza a compressione uniassiale della matrice rocciosa sono determinati mediante pressa da 3000 kN; la resistenza al taglio delle rocce e dei giunti degli ammassi rocciosi sono determinati rispettivamente mediante la cella triassiale per rocce e mediante l’apparecchio di Hoek; la resistenza a compressione della roccia lungo le superfici di discontinuità affioranti e la scabrezza delle stesse sono determinate, in campo, mediante apparecchi portatili e speditivi, rispettivamente il martello di Schmidt e il profilometro di Barton.

Ricerca e didattica

Le attività del Laboratorio di Geologia Applicata e Geotecnica sono primariamente orientate alle attività di ricerca condotte in tesi di dottorato ed altre ricerche svolte nell’ambito di progetti finanziati, nazionali ed internazionali. Inoltre, il laboratorio è la sede di riferimento per le esercitazioni pratiche dei corsi di Geologia Applicata, Idrogeologia, Laboratorio di Geotecnica e Meccanica delle Terree delle Rocce, sia nella laurea triennale che magistrale. Esso offre agli studenti la possibilità di formarsi sulla caratterizzazione fisica, meccanica e idraulica dei materiali geologici e di svolgere la parte pratica e sperimentale della tesi di laurea con l’assistenza di personale tecnico.

Sono altresì eseguite in laboratorio attività di orientamento per studenti delle scuole medie superiori nell’ambito dei programmi ministeriali quali il Piano Lauree Scientifiche (PLS) e l’Alternanza Scuola Lavoro (ASL).