Consolidamento dei Terreni

METODI DI CONSOLIDAMENTO

Classifichiamo su come agiscono le modifiche, occorre capire se con questi metodi otteniamo il consolidamento e se

è efficace in funzione dell’obiettivo.

A) MODIFICHE MECCANICHE

 Interventi superficiali: terra utilizzata come materiale da costruzione COSTIPAMENTO, COMPATTAZIONE

SUPERFICIALE (per tutti i tipi di terreno, tipicamente parzialmente saturi). Per esempio, per realizzare un

rilevato andrà fatto per strati, ogni strato viene steso e compattato in funzione delle caratteristiche volute.

 Interventi in profondità, sui depositi in sito: su materiali granulari, saturi o meno, addensamento mediante

azione meccanica: VIBROCOMPATTAZIONE (VIBROFLOTTAZIONE), HEAVY TAMPING, ESPLOSIVI, ecc.

B) MODIFICHE IDRAULICHE

 Interventi sull’acqua interstiziale, riduzione delle pressioni interstiziali e conseguente aumento delle

tensioni efficaci

 Terreni a grana grossa, drenanti con alta permeabilità: pozzi (sistemi well-point), trincee o gallerie

drenanti, ecc. A gravità ovvero per sollevamento. Dewatering come intervento di stabilizzazione dei versanti

 Terreni a grana fine: bassa permeabilità, tempi di filtrazione molto lunghi. Metodi indiretti: rilevati di

precarico (metodo più antico), con/senza sovraccarico, tipicamente insieme ai dreni verticali (per accelerare i

tempi di consolidazione); elettro-osmosi (applicazione di un campo elettrico); altri…

C) MODIFICHE FISICHE/CHIMICHE

 Modifica dello stato fisico del terreno, a seguito di variazioni di temperatura: cottura (delle argille),

congelamento (per tutti i terreni saturi)

 Modifica della composizione del terreno mediante l’aggiunta di composti di natura chimica

 Interventi superficiali: sul terreno utilizzato come materiale da costruzione; stabilizzazione/miglioramento

mediante additivi chimici (calce, cemento, altri)

 Interventi in profondità: sui depositi in sito, mediante interventi colonnari, con diverse modalità

(miscelamento deep mixing ovvero per iniezioni, jet-grouting)

D) RINFORZO (PER INCLUSIONE)

 Inserimento di materiali dotati di migliori caratteristiche meccaniche rispetto al terreno (resistenza alla

trazione): metallici, geosintetici, ecc. Terre armate e/o rinforzate

 Colonne di ghiaia (in depositi di terreno a grana fine)

 Inserimento di tiranti, chiodi (soil nailing), … 24

Appunti non ufficiali, presi a lezione – Laura P. Lez. 28/03/2022

STABILITÀ DEI VERSANTI

CLASSIFICAZIONE DELLE FRANE (CRUDEN e VARDEN)

File: 01_Classificazione Frane_2019

FRANA: movimento di una massa di roccia, terra o detrito lungo un versante. (Cruden 1991) il movimento può



essere visibile oppure no, ma ogni qualvolta ci sia un movimento è causa di instabilità del versante naturale o

artificiale.

Per descrivere un movimento franoso occorre fare riferimento a Cruden e Varnes 1978:

1. CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE

2. DIMENSIONI

3. STATO DI ATTIVITÀ

4. DISTRIBUZIONE DI ATTIVITÀ

5. STILE DI ATTIVITÀ

6. TIPO DI FRANA

CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE

In alto si vede la planimetria della frana, mentre sotto abbiamo

una sezione della frana e servono per introdurre il GLOSSARIO

INTERNAZIONALE delle frane. (File: Glossario frane_RIG)

1) Coronamento: parte alta stabile dalla quale si stacca la frana

rispetto ad una superficie che rimane stabile. La massa

instabile avrà una lunghezza (1-8) e una larghezza (19).

7) Piede

8) Unghia

10) Superficie di rottura: definisce la massa stabile e quella

instabile che si muove, è la superficie di scorrimento lungo la

quale si muove la frana.

14) Zona di alimentazione

15) Zona di accumulo

16) Scarpata principale: si distingue dalla scarpata secondaria,

non sempre è semplice distinguerle. La principale è quella che si

distacca dalla massa stabile.

20) Superficie originaria del versante

Bisogna sempre ricordare che il movimento della frana è sempre tridimensionale anche se noi considereremo spesso

le sezioni.

La formazione del pendio è data dalla resistenza al taglio, grazie all’attrito che cerca di contrastare la forza di gravità

che è quella che genera il crollo dell’ammasso. Se la resistenza al taglio viene superata, per vari motivi, si ha il

movimento e di conseguenza della frana. Per questo motivo si ha una zona di alimentazione e una di accumulo.

DIMENSIONI E CARATTERISTICHE GEOMETRICHE DEL

CORPO FRANA

1) Larghezza della frana W : solitamente si fa riferimento alla

D

larghezza massima.

2) Lunghezza superficie di rottura W R

3) Lunghezza del materiale franato L : occorre sempre

D

precisare se ci si riferisce alla lunghezza del materiale franato

o del suo stato originale.

4) Lunghezza della superficie di rottura L R 25

Appunti non ufficiali, presi a lezione – Laura P.

5) Spessore della massa franata D D

La larghezza, lunghezza e spessore della frana servono per determinare il volume franato che servirà anche a

comprendere la pericolosità della frana.

STATO DI ATTIVITÀ

È quello che ci individua se la frana è ancora in movimento o se è stata in movimento in passato e ora può essere in

equilibrio.

1) Frana ATTIVA: attualmente in movimento. Si può muovere lentamente o perché si possono verificare crolli

improvvisi. Sono quelle più pericolose ed indicate in rosso nelle mappe.

2) Frana SOSPESA: è una frana che si è mossa nell’ultimo ciclo stagionale, ma attualmente non attiva. La

stabilità può tipicamente peggiorare in inverso a causa dell’apporto di acqua o neve. (Principio tensioni

efficaci e importanza dell’acqua che da stagionalità ai movimenti).

3) Frana RIATTIVATA: attiva dopo un periodo di inattività.

4) Frana INATTIVA: si è mossa l’ultima volta prima dell’ultimo ciclo stagionale:

a. QUIESCENTE (5): frana inattiva che può essere riattivata dalle sue cause originarie. Se tornassero le

condizioni che si sono verificate in passato potrebbe essere che si possa muovere nuovamente.

b. NATURALMENTE STABILIZZATA (6): frana inattiva che è stata protetta dalle sue cause originarie senza

interventi antropici. Non ci sono più le condizioni per un eventuale evento franoso.

c. ARTIFICIALMENTE STABILIZZATA (7): frana inattiva che è stata protetta dalle sue cause originarie da

apposite misure di stabilizzazione.

d. RELITTA (8): frana inattiva che si è sviluppata in condizioni geomorfologiche o climatiche

considerevolmente diverse da quelle attuali.

Si prende sempre a riferimento un ciclo stagionale, quindi un anno per definire lo stato di attività della frana che è

un compito dei geologi.

Dietro questa classificazione c’è un EFFETTO TEMPO!

DISTRIBUZIONE DI ATTIVITÀ

1) Frana in AVANZAMENTO: la superficie di rottura si

estende nella direzione del movimento. Avanza

verso valle

2) Frana RETROGRASSIVA: la superficie di rottura si

estende in senso opposto a quello del movimento

del materiale spostato. È quella che si verifica più

frequentemente, il materiale scende verso valle ma

26

Appunti non ufficiali, presi a lezione – Laura P.

il versante e la superficie di rottura si spostano verso monte.

3) Frana MULTIDIREZIONALE: la superficie di rottura si sposta in più direzioni.

4) Frana DIMINUZIONE

5) Frana CONFINATA

6) Frana COSTANTE

7) Frana in ALLARGAMENTO

STILE DI ATTIVITÀ

1) Frana COMPLESSA: combinazione, in sequenza temporale, di due tipi o più di movimento. Es: ci sono dei

massi di roccia che si staccano, il materiale poi crea sovraccarico nel terreno che si muove.

2) Frana COMPOSTA: combinazione di due o più tipi di movimento, simultaneamente in parti diverse dalla

massa spostata.

3) Frana SUCCESSIVA: movimento dello stesso tipo di quello di un fenomeno precedente adiacente, e se le

masse spostate e le superfici di rottura si mantengono ben distinte.

4) Frana SINGOLA: caratterizzata da un singolo movimento del materiale spostato

5) Frana MULTIPLA: molteplice ripetizione dello stesso tipo di movimento

TIPO DI FRANA

Prima occorre classificare la tipologia di movimento che sono 6, poi il tipo di materiale:

Ammasso roccioso

Terreno grossolano: è la nostra definizione di detrito, quindi materiali di granulometria molto variabile

Terreno fine: noi lo identifichiamo come terreno

TIPOLOGIA DI MOVIMENTO: 27

Appunti non ufficiali, presi a lezione – Laura P.

Il fenomeno comprende la caduta

libera, movimento a salti e

rimbalzi, rotolamento di

frammenti di roccia. Movimento

CROLLO molto rapido e spesso associato

all’ammasso roccioso, che

essendo molto pesante e quindi

cade molto velocemente.

Movimento dovuto a forze che

causano un movimento ribaltante

attorno ad un punto di rotazione

RIBALTAMENTO situato al di sotto del baricentro

della massa interessata.

La velocità aumenta passando

dalla rotazione al crollo.

Anziché un ammasso roccioso si

ha un detrito, ma il fenomeno è

lo stesso.

RIBALTAMENTO È un fenomeno che per esempio

IN DETRITO si verifica nelle coste vicino al

mare che scalza il terreno al

piede e poi si ha il ribaltamento

lento e il distacco veloce.

Movimento che avviene in

prevalenza lungo una superficie

più o meno piana. La divisione tra

due strati rocciosi si chiama

giunto che ha una sua debolezza.

Hanno una loro inclinazione che

dipende da come si è formato ed

evoluto l’ammasso. Il piano di

debolezza della roccia

SCORRIMENTO corrisponde proprio con il giunto

TRASLATIVO dove la resistenza disponibile è

molto limitata.

Se i giunti sono più inclinati del

pendio è più probabile che

avvengo lo scorrimento

(franapoggio), mentre se si ha che

la stratificazione è opposta al

versante allora è improbabile che

frani (reggipoggio).

La superficie di scorrimento è

SCORRIMENTO curvilinea, il centro di rotazione è

ROTAZIONALE più alto rispetto al baricentro

della massa di scorrimento.

Il terreno si fessura verticalmente

che sta però su un terreno

ESPANSIONE sottostante poco resistente, si ha

LATERALE una tendenza all’espansione

laterale. 28

Appunti non ufficiali, presi a lezione – Laura P.

In funzione della granulometria la

COLAMENTI velocità cambia. Può essere di

detrito o di terra.

Si hanno dei blocchi superficiali

resistenti appoggiati su un

materiale meno resistente che

ESPANSIONE tende a muoversi e spostare, a

LATERALE causa di ciò i blocchi di roccia

sovrastanti si rompono e il

materiale tende a spostarsi

lateralmente.

La diff