Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio

GIUSEPPE SAPPA
GERARDO GRELLE

Il corso di Geologia Applicata si propone di fornire conoscenze approfondite in vari campi delle
Scienze della Terra per applicare le nozioni acquisite a reali problemi tecnico-scientifici. Tale corso
di studi ha lo scopo di fornire le conoscenze necessarie per individuare, interpretare, caratterizzare
ed analizzare tematiche inerenti lo studio delle rocce (nella loro accezione geologica) e delle
relative formazioni rocciose, in relazione alla loro genesi, del loro percorso evolutivo e della loro
interazione con problematiche ingegneristiche sia a carattere regionale sia locale. Il corso riguarderà
richiami introduttivi della geologia di base, della sedimentologia, della mineralogia e petrografia
con particolare riguardo ai percorsi di cristallizzazione, alle proprietà e alla classificazione dei
singoli minerali e dei relativi aggregati rocciosi. Tale contesto riguarderà anche lo studio dei
fenomeni di alterazione chimico-fisico e delle successive litologie prodotte. Lo studente verrà
condotto allo studio della meccanica delle rocce, all’analisi del campo tensionale e quindi alle
condizioni di rottura e le forme strutturali fragili e duttili-fragili derivanti. Alla fine di tale percorso
lo studente sarà in grado di riconoscere e classificare gli ammassi rocciosi e definirne il livello di
fratturazione in relazione al riconoscimento delle caratteristiche e alle proprietà fisico-meccaniche
richieste dalle varie tecniche di classificazione quantitative e quali-quantitative. Lo studente
acquisterà nozioni per la gestione tridimensionale degli elementi geologico-strutturali con abilità
nella rappresentazione ed analisi del dato azimutale proiettato. Lo studente avrà conoscenza di
alcune tecniche per la determinazione e definizione del dato geologico e geologico-tecnico sia
attraverso prove in situ che in laboratorio. Particolare riguardo verrà dato alla conoscenza e alla
interpretazione delle carte geologiche, al riconoscimento delle varie Unità e delle varie forme
geologico-strutturali e geomorfologiche. Lo studente sarà in grado di svolgere rappresentazioni del
sottosuolo in differenti contesti geologici e con differente grado di complessità. Allo studente
verranno forniti gli elementi base volti allo studio della idrogeologia in relazione al ciclo
idrogeologico, alla classificazione degli acquiferi e delle sorgenti e alla ricostruzione della
superficie piezometrica. Lo studente inoltre avrà nozioni base circa problematiche connesse al geo-
hazard, quale il rischio sismico e quello idrogeologico.

Il corso di Geologia Applicata si propone di fornire conoscenze approfondite in vari campi delle Scienze della Terra per applicare le nozioni acquisite a reali problemi tecnico-scientifici. Alla fine del corso e della valutazione positiva dello studente, lo stesso avrà le conoscenze adeguate per individuare, interpretare, caratterizzare ed analizzare tematiche inerenti lo studio delle rocce (nella loro accezione geologica) e delle relative formazioni rocciose, in relazione alla loro genesi, del loro percorso evolutivo e della loro interazione con problematiche ingegneristiche sia a carattere regionale sia locale. Il corso riguarderà richiami introduttivi della geologia di base, della sedimentologia, della mineralogia e petrografia con particolare riguardo ai percorsi di cristallizzazione, alle proprietà e alla classificazione dei singoli minerali e dei relativi aggregati rocciosi. Tale contesto riguarderà anche lo studio dei fenomeni di alterazione chimico-fisico e delle successive litologie prodotte. Lo studente avrà ricevuto strumenti cognitivi per un adeguato approccio alla meccanica delle rocce, all’analisi del campo tensionale e quindi alle condizioni di rottura e le forme strutturali fragili e duttili-fragili derivanti. Alla fine di tale percorso lo studente sarà in grado di riconoscere e classificare gli ammassi rocciosi e definirne il livello di fratturazione in relazione al riconoscimento delle caratteristiche e alle proprietà fisico-meccaniche richieste dalle varie tecniche di classificazione quantitative e quali-quantitative. Lo studente acquisterà nozioni per la gestione tridimensionale degli elementi geologico-strutturali con abilità nella rappresentazione ed analisi del dato azimutale proiettato. Lo studente avrà conoscenza di alcune tecniche per la determinazione e definizione del dato geologico e geologico-tecnico sia attraverso prove in situ che in laboratorio. Particolare riguardo verrà dato alla conoscenza e alla interpretazione delle carte geologiche, al riconoscimento delle varie Unità e delle varie forme geologico-strutturali e geomorfologiche. Lo studente sarà in grado di svolgere rappresentazioni del sottosuolo in differenti contesti geologici e con differente grado di complessità. Allo studente verranno forniti gli elementi base volti allo studio della idrogeologia in relazione al ciclo idrogeologico, alla classificazione degli acquiferi e delle sorgenti e alla ricostruzione della superficie piezometrica. Lo studente inoltre avrà nozioni base circa problematiche connesse al geo-hazard, quale il rischio sismico e quello idrogeologico.

Lo studente dovrà avere nozioni base di Scienze della Terra, quindi di livello di scuola media superiore. Mentre dovrà avere nozioni avanzate di matematica e di geometria, relativamente allo studio di funzioni, di trigonometria e di analisi degli elementi geometrici. Nonché, nozioni avanzate di chimica inorganica e di fisica relativamente all’analisi vettoriale e alla meccanica dei corpi rigidi.

• Significato e ruolo sia storico che attuale della geologia applicata;
• Obiettivi del corso;
• Illustrazione del programma.
• Illustrazione delle prove di esame
• Tettonica delle Placche e margini continentali;
• Evoluzione geo-dinamica
• Test di controllo della preparazione in ingresso (domande generali) Esercitazioni Es. 1

• Introduzione allo studio delle Rocce;
• I minerali: Silicati e cristallizzazione;
• I minerali: Carbonati, Ossidi -Idrossidi, Sali.
• I minerali: Classificazione;
• I minerali: Cristallizzazione frazionata ." Esercitazioni Es. 2

• Introduzione allo studio delle Rocce;
• Rocce Ignee: Intrusive
• Rocce Ignee: Effusive
• Rocce Ignee: Nomenclatura e classificazione
• Rocce Ignee: Diagramma di Streckeisen" Esercitazioni Es. 3

• Rocce Metamorfiche
• Rocce Metamorfiche: Nomenclatura e classificazione Esercitazioni Es. 4

• Rocce Sedimentarie: Weatering, Trasporto, deposizione e diagenesi, ambienti di sedimentazione
• Proprietà Indice: caratteristiche fisico volumetriche,
• Proprietà indice dei materiali argillosi: Plasticità e Attività - Teoria/Esercitazioni Es. 5
• Rocce Sedimentarie: Ambienti di deposizione e Classificazione ed ambienti di deposizione

• Sforzi e deformazioni: elementi di modelli costitutivi e comportamentali Teoria/Esercitazioni Es. 6
• Tettonica e strutture geologiche: Geologia strutturale e discontinuità

• Rottura plastica: rottura e distribuzione degli stress (teoria di Mohr Coulomb)
• Rottura plastica: percosi di rottura e condizioni iniziali e al contorno Teoria/Esercitazioni Es. 7a
• Caratterizzazione ammassi rocciosi: indicatori di qualità dell'ammasso roccioso
• Rottura plastica: percosi di rottura e condizioni iniziali e al contorno Teoria/Esercitazioni Es. 7b

• Rappresentazione spaziale delle discontinuità: Giaciture e proiezioni polari e stereografiche Teoria
• Proiezioni ed elementi di proiezione: piani, punti e vettori principali di sforzo; utilizzo di STEREONET software Teoria/Esercitazioni Es. 8a
• Classifiche di qualità degli ammassi rocciosi: Bieniawski, RMR, Qsystem, ecc..
• Proiezioni ed elementi di proiezione: approccio statistico dei dati di proiezione Teoria/Esercitazioni Es. 8b
• Prove di laboratorio sulla qualità delle rocce: Resistenze meccaniche, weatering, gelività, urto.

• Elementi di idrogeologia: aquiferi e sorgenti
• Permeabilità: Legge di Darcy e misure di permeabilità
• Permeabilità: Misure di permeabilità e regimi di permeabilità (perm. in serie ed in parallelo) Teoria/Esercitazioni Es. 9

• Rilevamento geologico e carte geologiche: 1:100.000 e 1:50.000
• Rilevamento geologico e carte geologiche: Elementi cartografici
• Rilevamento geologico e carte geologiche: Scala dei tempi
• Profili e sezioni: esercitazioni su plath Teoria/Esercitazioni Es. 10a
• Profili e sezioni: esercitazioni su plath pieghe e faglie Es. 10b
• Geologia della aree Appenniniche (Zone appenniniche)
• Profili e sezioni: esercitazioni su carta geologica Teoria/Esercitazioni Es. 10c
• Geologia della città di Roma (Piane alluvionali e costiere)



• Indagini in situ: Indagini geognostiche e Prove meccaniche e idrauliche Teoria
• Indagini in situ: Correlazioni parametriche Teoria/Esercitazioni Es. 11


• Frane: Instabilità di versante frane in roccia. Test di Markaland Teoria/Esercitazioni Es. 12b

Geologia applicata - seconda edizione: Giuseppe Sappa (Autore); Città studi Editore
Materiale bibliografico, dispense e appunti distribuiti durante il corso.

Consigliati:
Principi di geologia applicata per ingegneria civile-ambientale e scienze della terra: Laura Scesi (Autore), Monica Papini (Autore), Paola Gattinoni (Autore); Casa Editrice Ambrosiana

Mineralogia e petrografia: Cornelis Klein (Autore), Anthony R. Philpotts (Autore), Roberto Braga (Autore); Geologia Zanichelli

L'erogazione del corso avviene in didattica frontale tradizionale. Gli argomenti trattati avranno una parte teorica ed una di pratica nella quale saranno effettuate esercitazioni e verifiche. Durante il corso gli studenti svolgeranno un seminario di gruppo sull'interpretazione della carta geologica di una zona a loro scelta.

Due volte a settimana con moduli di 4 e 3 ore.

L'esame consiste in due prove scritte e una orale
Le prove scritte sono anticipate, in termini di esonero, durante il corso oppure nell'ultima parte dello stesso. Gli studenti che non superano tale prova in questa fase possono ripeterla ad ogni appello e sostenere la prova orale al successivo appello, qualora questa venga superata. Il superamento delle prove scritte, quindi, è la condizione per l'accesso alla prova orale finale, ufficializzata dalla prenotazione sulla piattaforma Infostud e quindi alla verbalizzazione dell'esame. Il voto delle prove scritte è mantenuto per tutto l'anno accademico e definisce la base di partenza dalla quale appurare lo stato di preparazione dello studente nella successiva prova orale.

Le prove scritte riguardano la ricostruzione della struttura geologica del sottosuolo e una prova grafica numerica relativa alla caratterizzazione, rappresentazione e analisi delle diverse tematiche di carattere geologico applicativo
L'esame orale verterà sulla parte teorica del corso e il voto di partenza sarà la media dei voti delle due prove scritte.

cosa sono le olivine?
cosa sono i pirosseni?,
come si classificano i minerali?
come si misura la durezza dei minerali?
parla e risolvi il diagramma di cristallizzazione frazionata da un fuso di concentrazione nota
parla e risolvi il diagramma di cristallizzazione continua da un fuso di concentrazione nota
parla delle tipologia di rottura per faglia
Analisi di alcune consizionidizioni di stress
Pieghe e loro classificazione

• Dispense del corso
  • Testi di riferimento: Disponibili su moodle


• Link di supporto per filmati, dimostrazione di test e software open access
  • Testi di riferimento: Disponibili su Moodle