Dipartimento di Ingegneria Civile 

ESERCITAZIONE DI GEOTECNICA

CAPACITÀ PORTANTE DI FONDAZIONI SUPERFICIALI

Esercizio n.1: Si consideri una fondazione superficiale nastriforme, di larghezza B = 3 m, con carico baricentrico e verticale, realizzata ad una profondità D = 3 m dal piano di campagna in un terreno costituito da uno strato superficiale di sabbia sciolta (γ = 14 kN/m3; ϕ’ = 30°), di spessore H1 = 2m, seguito da uno strato di argilla consistente (γ = 21 kN/m3; ϕ’ = 30°; c’ = 10 kPa; cu = 20 kPa). Nell’ipotesi che il livello di falda sia ad 1 m dal piano di campagna, determinare la capacità portante, qlim:

a) a lungo termine; b) a breve termine;

[Soluzione: a) qlim = 152 kPa; b) qlim = 1204 kPa] Esercizio n.2: Determinare la capacità portante e, assumendo un fattore di sicurezza F = 3, la pressione ammissibile (nell’ipotesi che i cedimenti siano compatibili con la funzionalità della sovrastruttura) di una fondazione nastriforme di larghezza B = 1 m, ubicata ad una profondità D = 1 m dal piano di campagna in un terreno sabbioso (γd = 16 kN/m3; γs = 27 kN/m3 ; ϕ’ = 35°) nei casi di: a) sabbia asciutta; b) livello di falda coincidente col piano di campagna; c) livello di falda coincidente col piano di fondazione; d) sabbia asciutta e forza orizzontale, FH = 50 kN/m, applicata alla quota del piano di campagna e

pressione verticale uniforme applicata sul piano di fondazione, pari alla pressione ammissibile ottenuta nel caso a).

[Soluzione: a) qlim = 917 kPa, qamm = 316 kPa b) qlim = 579 kPa, qamm = 200 kPa; c) qlim = 775 kPa, qamm = 269 kPa; d) qlim = 593 kPa, qamm = 208 kPa] Esercizio n.3: Una fondazione quadrata di lato B = 2 m è ubicata ad una profondità D = 1 m dal piano di campagna in uno strato di elevato spessore di sabbia compattata (γsat = 18 kN/m3; ϕ’ = 35°). Nell’ipotesi che il livello di falda sia ad 1 m dal piano di fondazione determinare la pressione ammissibile, assumendo un fattore di sicurezza F = 3. [Soluzione: qamm = 547 kPa] Esercizio n.4: Una fondazione rettangolare di larghezza B = 1.8 m e lunghezza L = 2.5 m è ubicata ad una profondità D = 1.5 m dal piano di campagna in uno strato di elevato spessore di argilla sovraconsolidata, caratterizzata da una resistenza al taglio in condizioni non drenate, cu = 120 kPa e da un peso di volume saturo, γsat = 20 kN/m3. Il livello di falda è a 2 m dal piano di campagna. Determinare la pressione ammissibile, nel caso più critico, assumendo un fattore di sicurezza F =3. [Soluzione: qamm = 304 kPa]

Esercizio n.5 Si consideri una fondazione rettangolare (di larghezza B = 2.5 m, lunghezza L = 3.5 m e spessore S = 0.5 m) situata ad una profondità D = 1.7 m dal piano di campagna in uno strato di argilla satura compatta (γsat = 21.5 kN/m3; ϕ’ = 27°, cu = 65 kPa, c’ = 3 kPa) di elevato spessore con livello di falda a profondità zw = 1.2 m piano di campagna. Il terreno di riempimento al di sopra del piano di posa della fondazione è caratterizzato da un peso per unità di volume paria a γ = 19.5 kN/m3. Nell’ipotesi che, determinare la capacità portante qlim e il fattore di sicurezza, FS nell’ipotesi che: a) venga realizzato un plinto a distanza di 0.6 m dal centro della fondazione nella direzione della

sua dimensione maggiore e che esso trasmetta un carico verticale di 850 kN; b) si aggiunga, rispetto al caso a) un carico orizzontale di 80 kN applicato al plinto ad una distanza di

1.5 m al di sopra del piano di campagna e nella direzione della dimensione minore della fondazione.

[Soluzione: a) qlim = 434.2 kPa, FS = 2.8 (condizioni non drenate), qlim = 822.4 kPa, FS = 5.6 (condizioni drenate); b) qlim = 397 kPa, FS = 2.0 (condizioni non drenate), qlim = 688.4 kPa, FS = 3.6 (condizioni drenate)]

VALORI DI FATTORI DI CAPACITÀ PORTANTE SECONDO TERZAGHI

Nq Nγ Nc ϕ’

[°] Terzaghi Prandtl-Vesic

Terzaghi Prandtl-Vesic

Terzaghi Prandtl-Vesic

0 1 1 0 0 5.7 5.14 20 7.5 6.4 5.0 5.4 18.0 14.8 25 13.0 10.7 10.0 10.9 25.0 20.7 30 22.0 18.4 20.0 22.4 37.0 30.1 35 41.0 33.3 42.0 48.0 53.0 45.0 40 81.0 64.0 100.0 75.0 95.0 73.0