Principio delle pressioni efficaci

Principio delle pressioni efficaci

Tensione totale

Le pressioni efficaci sono quelle attribuite allo scheletro solido di un terreno e sono definite a partire dallo stato tensionale del terreno nel suo complesso, che chiameremo uno stato tensionale che invece compete all’acqua.

Stato tensionale totale

È un principio che è sostanzialmente un’evidenza sperimentale. È alla base della meccanica dei terreni ed è stato formulato da Karl Terzaghi negli anni '30. Il fondamento della meccanica dei terreni è più o meno legato all’enunciazione di questo principio delle pressioni efficaci.

Riguardiamo il concetto di tensione totale in mezzo continuo ideale:

Viene ripreso il concetto del nostro solido su quale sono applicate delle forze, in questo caso forze di superficie ΔA, e la tensione in un mezzo continuo ideale si vede che è un’operazione in cui la superficie ΔA tende a zero, ovvero:

Ovviamente questo concetto, che è ormai acquisito alla nostra meccanica del continuo, non può funzionare in un mezzo discreto ideale, ovvero non è rigorosamente applicabile al mezzo discreto che è sostanzialmente il terreno.

Tensione totale in mezzo discreto reale

Se a questo terreno applichiamo uno sforzo e quindi una forza F, verticale rispetto al piano del recipiente, e il contenitore possiede una superficie A, possiamo definire la tensione come il loro rapporto, ovvero: (IN UN TERRENO MISURIAMO FORZE PER UNITÀ DI AREA E NON TENSIONI)

È la prima volta che troviamo un aggettivo che definisce la tensione, e le definiamo totali in quanto questa caratterizza e rappresenta sostanzialmente lo stato tensionale che è indotto dai carichi esterni applicati al corpo. Questa forza applicata sulla superficie rappresenta una tensione totale, cioè una tensione generata dai carichi esterni sull’elemento di terreno.

Pressione dell’acqua interstiziale

La pressione totale ovviamente la distinguiamo dalla tensione che caratterizza lo scheletro solido solamente, e la distinguiamo dalla pressione dell’acqua interstiziale.

Pressione dell’acqua interstiziale in mezzo continuo ideale:

La pressione dell’acqua interstiziale è definita tale perché è l’acqua che occupa i vuoti del terreno, ed è rigorosamente definita anch’essa come un’operazione al limite di questo rapporto, ovvero:

Pressione dell’acqua interstiziale in mezzo discreto reale:

La pressione dell’acqua si calcola come: Cambia solo in base alla profondità e non all’orientazione del piano, perché...