Analisi dei fenomeni idraulici nei terreni e loro impatti sulle strutture

Comportamento dei terreni sotto carico

I terreni sono fortemente sollecitati dai carichi applicati e si comportano in modo diverso anche in base alla loro granulometria e ha la disposizione dei granuli. questo perché i granuli, in base a come sono disposti, possono meno creare dei pori. il terreno può subire fenomeni di collasso per fenomeni di natura idraulica, con effetti catastrofici sulle opere a contatto col terreno coinvolto. per effetto del moto di filtrazione al di sotto dell’opera i granelli vengono saturati e trascinati dal flusso, creando cavità nterna. Un altro fenomeno molto problematico è il galleggiamento, in cui la risultante delle pressioni neutre al di sotto dell’opera uguaglia il peso proprio dell’opera. infine il sifonamento consiste nel fatto che un volume di terreno finito a contatto con l’opera faccia annullare le tensioni efficaci a causa del particolare regime di pressioni neutre. ecco perché c’è bisogno di prescrivere dei coefficienti di sicurezza nei confronti delle progettazione di manufattiidraulici. Per verificare gli Stati limiti di natura idraulica sono prescritte delle verifiche espresse in tensioni totali in cui si amplificano le azioni caratteristiche stabilizzanti e sono ridotte le azioni caratteristiche stabilizzanti con dei coefficienti parziali.

Erosione interna e conseguenze

L’erosione interna può avvenire nei depositi di terreni sciolti per effetto del moto di filtrazione, in cui il fluido esercita sulle particelle solide delle forze di trasferimento. L’erosione interna consiste nella asportazione e nel trasferimento delle particelle solide ad opera del fluido, formando progressivamente la cavità e si prepara verso l’interno.

Una delle conseguenze delle cavità interne, la quale si presenta quando le particelle sono trasportate dal flusso trovano recapito al vigore del mezzo poroso, è la perdita d’acqua resa dai collettori fognari. Se la fognatura va in pressione si esercitano delle fuoriuscite di acque fuori dello speco e saturano del reni circostanti, i quali vengono asportati dal flusso e crollano nello speco. Il fenomeno può evolvere fino al collasso della calotta e del terreno, creando catastrofe sul piano campagna. Per questo motivo si creano i canali di flusso all’interno dei quali le acque di filtrazione trascinano le acque solide verso lo speco.

Stato limite ultimo di galleggiamento

Nello Stato, limite ultimo di galleggiamento, il terreno conserva lo stato di mezzo solido e la sua resistenza, portata in conto attraverso un valore di progetto, ottenuto a partire da un valore caratteristico ridotto con degli opportuni coefficienti riduttivi.
Nelle opere di terra costipata l’erosione interna può interessare anche il corpo dell’opera, oltre che la sua fondazione.per questo motivo bisogna impegnarsi a limitare le portate filtranti, per evitare travasi e cedimenti stessi della struttura in terra. Ecco perché è importante creare degli argini e sedotti materiali come la terra comportata.