Le strutture della terra forniscono fondamenta più solide
I terreni insaturi sono importanti per gli ingegneri geotecnici in tutto il mondo come per i professionisti interessati all'interazione di una struttura con il terreno. L'uso dei terreni insaturi in ingegneria comprende l'incorporazione nelle infrastrutture degli argini, nei depositi di residui nucleari e nelle barriere contro le inondazioni. I pori nei terreni insaturi sono parzialmente riempiti con acqua e aria. La meccanica dei terreni insaturi ha compiuto passi in avanti sotto la pressione del settore edilizio al fine di migliorare le tecniche per la gestione e la valutazione del comportamento delle strutture su terra. Un aspetto fondamentale per garantire una manutenzione a lungo termine e un'economicità nei terreni compatti è la comprensione del comportamento pre-cedimento. Il progetto Sladus ("Small to large deformations of unsaturated soils: an application to earth structures") è ha teso ad indagare la risposta dei terreni compattati a piccole deformazioni per l'applicazione nelle dinamiche di ingegneria. I dati in questa zona possono anche essere usati per analizzare le strutture a terra sotto carichi statici quali i pavimenti. Le prove sul campo sono state condotte a Mantova in Italia, dove è stato eretto un argine di limo argilloso per scopi di ricerca vicino alle barriere anti-inondazioni del fiume Po. Il terreno allentato è stato raccolto per determinare le proprietà del suolo di base così come prelevare campioni di terreno indisturbati tramite carotaggio con un campionatore Shelby. I ricercatori del progetto Sladus hanno eseguito quattro diverse serie di test di laboratorio sul suolo indisturbato, tra cui due serie di prove di taglio delle colonne di torsione per valutare il modulo elastico di taglio e le proprietà di smorzamento dei terreni. I test a cella triassiale hanno fornito dati sul comportamento quando soggetti a forza su una gamma di livelli di compressione e taglio degli isotropi allo stato critico. Il test edometrico ha misurato le curve di ritenzione idrica a livelli di sollecitazione differenti. Il terreno allentato dal terrapieno è stato utilizzato per determinare altre proprietà, come i limiti di Atterberg, il peso specifico e il contenuto organico. Secondo il contenuto di acqua, i limiti di Atterberg misurano il comportamento del terreno a grana fine (limo argilloso, in questo caso). Il confronto dei dati con altri campioni precedenti attraverso lo stato dell'arte della modellazione costitutiva ha contribuito a costruire un repertorio di importanti differenze nella forza critica e nella rigidezza al taglio con piccole deformazioni. Con l'aiuto dell'Università di Cassino, l'analisi della microstruttura del campione con un microscopio elettronico a scansione ha aiutato ad ottenere l'interpretazione dei risultati. Il cedimento strutturale di strade e aeroporti e i danni causati da un insediamento con fondazioni possono essere spesso ricondotti al mancato raggiungimento di una compattazione del suolo adeguata. Il lavoro del progetto Sladus aiuterà a prevenire la destabilizzazione e a prevedere il comportamento del terreno compattato durante il movimento a terra causato da eventi come terremoti e dalla presenza di alta velocità ferroviaria.
