Stabilità del territorio e geotecnica ambientale - appunti

Introduzione al miglioramento dei terreni

L'ingegneria geotecnica ambientale è quel ramo della geotecnica che si occupa dello studio dei fenomeni connessi all'inquinamento del terreno e dell'acqua di falda e delle tecniche per il miglioramento delle caratteristiche del terreno stesso.

In particolare il consolidamento dei terreni è un settore dell'ingegneria in rapida evoluzione ed espansione grazie alle nuove tecnologie offerte dall'industria per il miglioramento e il rinforzo dei terreni e delle rocce.

In presenza di un terreno con scarse caratteristiche meccaniche possono essere intraprese tre differenti strategie:

• ridurre i carichi della struttura gravanti sul terreno, ovvero realizzare un nuovo progetto;
• cambiare il sito di edificazione scegliendone uno con caratteristiche migliori;
• migliorare le caratteristiche del terreno.

Il miglioramento delle caratteristiche di un terreno e di primario impatto nel caso di terreni con scadenti caratteristiche meccaniche quali terreni coesivi molli o terreni sabbiosi saturi poco addensati nei quali ci possono innescare fenomeni di instabilità e di cedimenti che recherebbero danni alle strutture e infrastrutture realizzatevi.

In particolare i fenomeni principali che si cerca di evitare sono:

• in campo dinamico, ovvero in presenza di un terremoto:
  • liquefazione - si verifica in terreni incoerenti sciolti saturi non cementati;
  • densificazione - si verifica in terreni incoerenti sciolti non saturi e non cementati;
  • cedimenti per consolidazione indotta dal sisma - si verifica in terreni coesivi teneri e saturi.
• in campo statico:
  • scarsa capacità portante dei terreni;
  • eccesso di abbassamento.

I motivi principali per cui si cerca di migliorare le caratteristiche di un terreno sono:

• utilizzo di aree marginali;
• realizzazione di nuove opere o infrastrutture.

1 Introduzione al miglioramento dei Terreni

L'ingegneria geotecnica ambientale è quel ramo della geotecnica che si occupa dello studio dei fenomeni connessi all'inquinamento del terreno e dell'acqua di falda e delle tecniche per il miglioramento delle caratteristiche del terreno stesso.

In particolare il consolidamento dei terreni è un settore dell'ingegneria in rapida evoluzione ed espansione grazie alle nuove tecnologie offerte dall'industria per il miglioramento ed il rinforzo dei terreni e delle rocce.

In presenza di un terreno con scarse caratteristiche meccaniche possono essere intraprese tre differenti strategie:

• ridurre i carichi della struttura gravanti sul terreno, ovvero realizzare un nuovo progetto;
• cambiare il sito di edificazione scegliendone uno con caratteristiche migliori;
• migliorare le caratteristiche del terreno.

Il miglioramento delle caratteristiche di un terreno è di primaria importanza nel caso di terreni con scadenti caratteristiche meccaniche quali terreni coesivi molli o terreni sabbiosi saturi poco addensati nei quali ci possano innescare fenomeni di instabilità e di cedimenti che recherebbero danni alle strutture e infrastrutture realizzate.

In particolare i fenomeni principali che si cerca di evitare sono:

• in campo dinamico, ovvero in presenza di un terremoto:
  • liquefazione - si verifica in terreni incoerenti sciolti saturi non cementati;
  • densificazione - si verifica in terreni incoerenti sciolti non saturi e non cementati;
  • cedimenti per consolidazione indotta dal sisma - si verifica in terreni coesivi, terreni e saturi.
• in campo statico:
  • scarsa capacità portante dei terreni
  • eccesso di abbassamento

I motivi principali per cui si cerca di migliorare le caratteristiche di un terreno sono:

• utilizzo di aree marginali;
• realizzazione di nuove opere o infrastrutture.

• garantire la stabilità di strutture esistenti durante la costruzione di nuove opere;
• prevenire l'impatto di rischi naturali (terremoti, frane, vento, ecc...) ed antropici (inquinamento, attività estrattive, ecc...).

Per quanto riguarda in modo più dettagliato la stabilizzazione dei terreni, alla luce di quanto detto essa ha come obiettivi principali: l'incremento della resistenza dei terreni (per aumentare la stabilità dei rilevati, prevenire il fenomeno della liquefazione e aumentare la capacità portante), il miglioramento delle proprietà dei terreni (per ridurre i cedimenti ed i tempi di consolidazione), l'aumento della rigidezza del terreno e il contenimento di un'eventuale contaminazione.

Il miglioramento di tali proprietà dei terreni comporta inoltre vantaggi legati al risparmio di materiali ed energia, alla maggiore flessibilità di lavorazione ed