In questo articolo andremo vedere una metodologia approssimata, ma allo stesso tempo realistica, per il calcolo preliminare dei cedimenti di un terreno.
Il termine cedimento di un terreno indica uno spostamento, normalmente un abbassamento, che subisce un terreno per via della presenza dei carichi verticali.
I carichi verticali possono essere provocati da edifici, terrapieni oppure un altro genere di manufatto che viene applicato sul terreno oggetto di studio.
I cedimenti dipendono fortemente dalla tipologia di terreno, infatti per terreni incoerenti prevalgono cedimenti per espulsione d’acqua e cedimenti di tipo elastico.
Mentre per terreni coesivi possono presentarsi i cedimenti visti in precedenza, con l’aggiunta dei cedimenti per assestamento, i cedimenti plastici e i cedimenti viscosi.
I cedimenti per espulsione d’acqua sono tipici dei terreni saturi, la sovrapressione del manufatto agisce sull’acqua incomprimibile, creando una spinta a filtrare verso le zone di terreno non sollecitate.
I cedimenti per assestamento coinvolgono terreni aventi un miscuglio caotico di strati sedimentari, i quali tendono ad assestarsi con l’azione di carichi dinamici o di tipo vibratorio.
I cedimenti di tipo elastico sono dei granuli che, sottoposti ad una sollecitazione di compressione, si deformano riducendo la propria dimensione.
I cedimenti di tipo plastico, a differenza di quelli di tipo elastico, coinvolgono deformazioni plastiche permanenti, le quali vengono recuperate solo parzialmente al cessare del carico.
I cedimenti viscosi sono provocati dalla migrazione dei grani di terreno verso zone prive di carico, questo fenomeno prende il nome di rifluimento.
Le tempistiche dei cedimenti dipendono fortemente dalla tipologia di terreno, i terreni incoerenti favoriscono il rapido abbandono dell’acqua nella zona caricata.
Di conseguenza, il cedimento si sviluppa di pari passo con il tempo di creazione del fabbricato, mentre i terreni coesivi la scarsa permeabilità costringe l’acqua a fluire lentamente, generando dei cedimenti in tempi più lunghi.
In via del tutto preliminare un cedimento può essere valutato con la seguente formula:
Dove:
h è lo spessore dello strato;
Eed è il modulo di compressibilità dello strato;
Delta Sigma è l’incremento medio della pressione nello strato.
Per terreni ghiaiosi e sabbiosi Eed assume valori di circa 110 Mpa, per i terreni argillosi d 15 a 3 Mpa, mentre per la torba 0,3 Mpa.
Bibliografia:
Gian Luigi Rinaldi, Disegno e progettazione tecnologia dei materiali e delle costruzioni, Zanichelli editore, anno 1997.
