Analisi della resistenza di terreni e rocce: criteri e tensioni

Resistenza di terreni e rocce

Nel caso di terreni, rocce e calcestruzzi il criterio di resistenza è l’inviluppo delle combinazioni di tensione del materiale che riesce a sostenere. È possibile dividere quindi il grafico dello sviluppo di resistenza in tensioni possibili e impossibili. i terreni e le rocce presentano dei comportamenti tra loro molto diversi, che dipendono principalmente dalla natura della loro matrice. le rocce rapide presentano una matrice continua, mentre i terreni sciolti presentano una granulometria variabile e delle particelle che risentono sia di interazioni meccaniche che soprattutto di interazioni elettrostatiche, cosa che influenza radicalmente il loro comportamento quando sottoposti a delle importanti sollecitazioni.

Criterio della curva intrinseca

Uno dei più importanti criteri di resistenza che si usano per classificare la resistenza di un terreno o di una roccia è il criterio della curva intrinseca, il quale assume che la resistenza del materiale sia dovuta all'attrito adesso interno. Si rappresenta il criterio di rottura nel piano di Mohr, in cui la resistenza è espressa da un valore limite della pensione tangenziale ed è funzione della tensione efficace normale. Si verifica la rottura quando lungo una giacitura la tensione tangenziale assume valori al limite. La curva intrinseca è costituita da due rami simmetrici che si incontrano dal lato delle tensioni di trazione. La crisi si manifesta quindi sotto una uno scorso di trazione, agente lungo le tre direzioni principali. La curva intrinseca non incontra l'asse delle tensioni dalla parte opposta delle compressioni, pertanto il mezzo raggiunge la rottura per effetto della sua pressione media, ma è la tensione tangenziale a essere responsabile della rottura. È plausibile avere un terreno sottoposto a elevate tensioni medie, e il materiale sviluppi delle le deformazioni plastiche per cui crescere della tensione sul piano di scorrimento, la tensione tangenziale limite tende ad essere costante e a non dipendere dal valore della tensione normale. La curva intrinseca può presentare un asintoto orizzontale con concavità verso l'asse delle ascisse.

Tensione limite e bilatera di Coulomb

La tensione limite è espressa come somma di coesione drenata e tensione moltiplicata per l'angolo di attrito interno. La bilatera di Coulomb è un criterio di resistenza a due parametri, ovvero la coesione drenata e l'angolo di attrito interno, che vanno determinati sperimentalmente. L’intervallo di variazione di questi parametri è troppo ampio e quindi non ci si può riferire a dei manuali.

Resistenza meccanica e tensioni efficaci

Per valori della suzione minori alla suzione di ingresso di aria non vale il principio delle tensioni efficaci di terzaghi. La resistenza del terreno è in funzione della tensione netta e della suzione, che possono anche non essere considerate combinate.

Quanto alla resistenza meccanica molte indagini sperimentali hanno dimostrato che l'approccio alle tensioni efficaci riproduce i risultati ottenuti sperimentalmente.