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Acque

RockPlane modella tre regimi idraulici distinti che possono coesistere sullo stesso versante.

Hw — acqua esterna al piede (ponded)

Livello idrostatico esterno al versante (lago, ristagno, falda di valle che lambisce il piede). Genera una spinta orizzontale sul fronte del versante.

Simbolo Significato Unità Default
Hw livello acqua al piede m 0
γw peso volume dell'acqua kN/m³ 9.81

Effetto sul cuneo: forza Up normale al fronte (direzione +sin β, −cos β), che entra come azione attiva nei termini Fx/Fy dell'equilibrio. Può essere stabilizzante (preme contro il fronte → aumenta N) o destabilizzante se associata ad acqua interna (vedi sotto).

Sul disegno 2D, compare il simbolo CAD con l'etichetta Hw = X.XX m al livello indicato.

Zw — acqua nella discontinuità (uplift sul piano)

Acqua interna alla frattura, che genera pressione interstiziale u(s) distribuita lungo il piano di rottura e quindi una sottospinta U normale al piano.

Simbolo Significato Unità Default
Zw acqua nella discontinuità m 0
Distribuzione forma di u(s) sul piano enum Assente

Forme di distribuzione disponibili

Valore Descrizione
Assente Nessuna pressione (anche se Zw > 0 nessuna sottospinta calcolata; usato per disattivare il termine)
Triangolare · max a metà altezza u = 0 al piede e in cima, picco a metà — caso classico Hoek-Bray con drenaggio bilanciato
Triangolare · max al piede u = γw·Zw al piede, 0 in cima (eq. 20 manuale) — caso conservativo con drenaggio in sommità
Triangolare · max alla base della fessura u = picco al piede della TC, 0 al piede del piano — quando la TC è il principale ingresso d'acqua

Effetto sul cuneo: la sottospinta U riduce la tensione normale efficace sul piano → riduce l'attrito mobilitato → FS diminuisce. È l'effetto destabilizzante più rilevante in molti casi pratici.

Sul disegno 2D, il piano di rottura mostra una sovrapposizione blu con freccette di pressione perpendicolari al piano, lunghezza proporzionale alla pressione locale, e una linea che chiude il poligono triangolare della distribuzione.

Versante pervio

Toggle opzionale: se attivo, acqua esterna (Hw) e acqua nella frattura (Zw) sono idraulicamente connesse, cioè Zw = Hw al piede e segue la stessa quota. In questo caso anche con Zw=0 il software usa Hw come livello di sottospinta sul piano (distribuzione "max al piede").

Tipico per ammassi rocciosi molto fratturati con buona conduttività idraulica.

Zt — acqua nella tension crack

Quando la fessura di trazione è attiva e contiene acqua (es. dopo piogge intense), genera una forza V sulla TC.

Direzione: perpendicolare alla TC, entrante nel cuneo. Componenti: $$ V_x = -V \cdot \sin \theta, \quad V_y = +V \cdot \cos \theta $$

Il livello di acqua nella TC è derivato automaticamente da Zw: se Zw supera il piede della fessura (Dy), Zt = Zw − Dy con clamp a Cy.

Sommario delle azioni idrauliche

Termine Origine Direzione Effetto su FS
Up (ponded) Hw esterna ⟂ al fronte, verso monte stabilizzante (di solito)
U (uplift sul piano) Zw interna ⟂ al piano, verso il cuneo destabilizzante
V (TC) Zt nella TC ⟂ alla TC, verso il cuneo destabilizzante

Coefficienti parziali NTC

NTC §6.2.2: le pressioni interstiziali u non sono moltiplicate da γG; entrano nel calcolo come grandezze caratteristiche. RockPlane segue questa convenzione.

Sul disegno 2D

  • simbolo CAD per Hw
  • Linea orizzontale tratteggiata blu al livello Hw
  • Overlay blu spesso sul tratto bagnato del piano (per Zw > 0)
  • Poligono triangolare con freccette perpendicolari per la distribuzione di pressione
  • Etichetta Zw = X.XX m sopra il picco della distribuzione
  • Per Zt: overlay sulla TC con freccette perpendicolari + label Zt

Esempio pratico

Caso Hw Zw Distribuzione Effetto su FS atteso
Versante asciutto (estate) 0 0 Assente massimo
Versante con falda stabile bassa 0 5 Max al piede Δ FS ≈ −5%
Versante post-pioggia con drenaggio 0 10 Max a metà altezza Δ FS ≈ −7%
Lago di valle + acqua intrappolata in frattura 8 15 Max al piede Δ FS ≈ −10%
Tension crack riempita + pioggia 0 25 Max base TC Δ FS ≈ −15%