Forze di scavo

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Forze di scavo

 

Quando una porzione di terreno è scavata, sia nella fase di apertura dello scavo (taglio) che nella fase di chiusura di un tunnel, le forze devono essere applicate lungo la superficie scavata in modo tale che il materiale restante presenti l’effetto corretto di distensione della tensione e la nuova superficie libera sia priva di tensioni. Si suppone che il corpo A venga rimosso dal corpo B come mostra la Figura 26, e si denota che le tensioni nelle due parti del corpo prima dello scavo siano rispettivamente . Eventuali carichi esterni sono presi in considerazione nella formazione delle tensioni prima della rimozione del corpo A. Fintanto che entrambi i corpi sono in condizione di equilibrio le forze FAB sono applicate sul corpo B dal corpo A per mantenere e, nello stesso modo FBA agisce sul corpo A. Queste forze sono uguali in intensità ma sono opposte in segno. Le forze di scavo che agiscono sul contorno dipendono dallo stato tensionale del materiale scavato e dal suo peso proprio.

Si può quindi scrivere che:

 

clip0118

 

dove B è la matrice deformazione-spostamento, VA il volume scavato, N le funzioni di forma degli elementi e g il peso specifico del terreno.

clip0322

(a) Stato tensionale iniziale

 

clip0323

(b) Forze FAB

 

clip0324

 

 

(c) Forze FBA agenti sul volume B

(d) Forze FBA

 

Fig. 26. Forze di scavo