Suolo (geotecnico)

In geotecnica , il pavimento è "la superficie di formazione naturale, con struttura sciolta e spessore variabile risultante dalla lavorazione del substrato roccioso sottostante sotto l'influenza di vari processi, fisici, chimici e biologici, a contatto con l'atmosfera e gli esseri viventi". (definizione del pedologo Albert Demolon )

Origini del suolo

I terreni hanno due origini principali:

la disintegrazione delle rocce da agenti atmosferici meccanici e fisico-chimici sotto l'effetto di agenti naturali:
- cracking a seguito di decompressione, gli effetti di shock termico o congelamento,
- attacco meccanico (urti e attrito) in un processo naturale di trasporto per gravità glaciale, fluviale, marino e del vento,
- attacco chimico sotto l'effetto della circolazione dell'acqua aggressiva (acida o basica);
la decomposizione degli organismi viventi : piante (torba) o animali (gesso).

Distinguiamo inoltre:

i suoli residui derivanti dall'erosione delle rocce verso l'alto;
il terreno trasportato dal deposito di alterazione merce precedentemente prelevata con mezzo di trasporto fisico. Sono i terreni trasportati che pongono i problemi più difficili per il progettista.

Infine, a seconda della loro formazione e delle condizioni di deposizione, i suoli possono contenere materia organica in proporzioni maggiori o minori.

Va sottolineato che i processi meccanici o fisici di evoluzione della roccia non consentono di ridurre la dimensione dei grani al di sotto di 10-20 μm, perché gli effetti meccanici, dovuti a urti o attriti legati alla massa dei grani diminuiscono rapidamente con il loro volume. Al di sotto di questa dimensione, la frammentazione dei grani continua principalmente attraverso l'alterazione chimica che porta alla distruzione di alcuni dei legami chimici dei minerali. È accompagnato da un rapido aumento della superficie dei grani offerti all'attacco chimico.

Composizione del suolo

Un terreno è una miscela di tre fasi in proporzioni variabili:

La fase solida (nota s) o spina dorsale solida è costituita dai grani minerali dell'aggregato;
La fase liquida (w), formata dall'acqua, occupa i vuoti dell'aggregato. Se tutti i vuoti sono riempiti d'acqua, si dice che il suolo è saturo; altrimenti è parzialmente saturo;
La fase gassosa (a): in un terreno parzialmente saturo una parte dei vuoti dell'aggregato viene riempita di gas, principalmente aria.

Indicatori che caratterizzano un suolo

Un campione di suolo è caratterizzato in particolare da:

la sua porosità n = Vv / Vt, con Vv il volume dei vuoti e Vt il volume totale del campione;
l'indice di vuoto e = Vv / Vs, con Vs il volume occupato dai grani solidi.

La porosità e l'indice di vuoti definiscono la proporzione di vuoti contenuti nel terreno considerato.

il grado di saturazione Sr = Vw / Vv, con Vw il volume d'acqua contenuto nel campione di terreno;
il contenuto di acqua w = Pw / Pd, con Pw la massa dell'acqua contenuta nel campione e Pd la massa secca del campione.

Il grado di saturazione definisce la proporzione di acqua nei vuoti.

la coesione c: resistenza al taglio a zero stress normale.

Test per caratterizzare un terreno

Esistono diversi test per caratterizzare la natura di un suolo.

Analisi granulometrica :

Una vagliatura permette di smistare le particelle con un diametro maggiore di 80 micrometri.

La sedimentometria consente quindi di analizzare la distribuzione di elementi con diametro inferiore a 80 micrometri

Limiti di Atterberg : questo test permette di prevedere il comportamento dei suoli durante le operazioni di sterro, in particolare sotto l'azione delle variazioni del contenuto d'acqua. Consiste nel variare il contenuto d'acqua di una frazione di suolo osservandone la consistenza. Esistono due cosiddetti limiti Atterberg: il limite di liquidità e il limite di plasticità.

wl: è il limite di liquidità che caratterizza la transizione tra uno stato liquido e uno stato plastico.
wp: è il limite plastico che caratterizza la transizione tra uno stato plastico e uno stato solido.
Indice di plasticità = Ip = wl -wp
Indice di consistenza = Ic = (wl - w) / Ip

Relazioni tra porosità e indice di vuoti

n = e / (1 + e)
e = n / (1 - n)

Proprietà elettriche di un terreno

Qualsiasi granello di terreno sulla sua superficie viene caricato elettricamente negativamente. La molecola d'acqua è dipolare ma elettricamente neutra. I centri di gravità delle cariche negative e positive non vengono confusi; la molecola ha due poli: è quindi orientata elettricamente. Pertanto, la molecola d'acqua viene attratta dalla superficie dei grani. Si formano i cosiddetti strati adsorbiti. ${\ displaystyle H_ {2} O}$

Essendo i legami elettrici molto forti, gli strati adsorbiti hanno proprietà semisolide; possono essere distrutti solo in laboratorio per essiccamento totale del campione.

Vedi anche

link esterno

Bibliografia

Libri

Albert Caquot, Jean Kérisel - Trattato sulla meccanica del suolo - Gauthier-Villars, editore - Parigi - 1966
J. Verdeyen, V. Roisin, J. Nuyens - Mécanique des sols - Presses universitaire de Bruxelles et Dunod éditeur - Bruxelles, Paris - 1968
François Schlosser - Elementi di meccanica del suolo - Presse della scuola Ponts et Chaussées - Parigi - 2003 - ( ISBN 2-85978-104-8 )
Maurice Cassan - Prove in situ nella meccanica del suolo. 1- Produzione e interpretazione - Editore Eyrolles - Parigi - 1978
Maurice Cassan - Prove in situ nella meccanica del suolo. 2- Applicazioni e metodi di calcolo - Editore Eyrolles - Parigi - 1978
Maurice Cassan - Test di permeabilità in loco nel riconoscimento del suolo - Presses de l'Ecole des Ponts et Chaussées - Parigi - 2005 - ( ISBN 2-85978-396-2 )

Standard AFNOR

NF EN 1997-2 - Eurocodice 7 - Calcolo geotecnico - Parte 2: ricognizione sul campo e prove
NF EN ISO 14688-1 - Indagini e prove geotecniche - Designazione, descrizione e classificazione dei suoli - Parte 1: designazione e descrizione
NF EN ISO 14688-2 - Indagini e prove geotecniche - Designazione, descrizione e classificazione dei suoli - Parte 2: principi per la classificazione
NF EN ISO 14689-1 - Ricerca e prove geotecniche - Denominazione e classificazione delle rocce - Parte 1: denominazione e descrizione
NF P94-049-1 e 2 - Suoli : riconoscimento e test - Determinazione del contenuto di acqua in peso dei materiali
NF P94-050 - Suoli: riconoscimento e test - Determinazione del contenuto di acqua in peso dei materiali - Metodo di vaporizzazione
NF P94-051 - Suoli: riconoscimento e test - Determinazione dei limiti Atterberg - Limite liquido alla tazza - Limite plastica al rullo
NF P94-052-1 - Suoli: riconoscimento e test - Determinazione dei limiti di Atterberg - Parte 1: limite di liquidità - Metodo del cono di penetrazione
NF P94-053 - Suoli: riconoscimento e test - Determinazione della densità di terreni fini in laboratorio - Kit di taglio, muffe e metodi di immersione in acqua
NF P94-054 - Suoli: riconoscimento e test - Determinazione della densità di particelle solide nei terreni - Metodo del picnometro dell'acqua
NF P94-055 - Suoli: riconoscimento e test - Determinazione del contenuto in peso di materia organica in un suolo - Metodo chimico
NF P94-056 - Suoli: riconoscimento e test - Analisi granulometrica - Metodo mediante setacciatura a secco dopo il lavaggio
NF P94-057 - Suoli: riconoscimento e test - Analisi granulometrica dei suoli - Metodo di sedimentazione
NF P94-059 - Suoli: riconoscimento e prove - Determinazione della densità minima e massima di suoli non coerenti
NF P94-061-1 a 4 - Suoli: riconoscimento e test - Determinazione della densità di un materiale in opera
NF P94-064 - Suoli: riconoscimento e test - Densità a secco di un elemento roccioso - Metodo mediante pesatura idrostatica
NF P94-066 - Suoli: riconoscimento e prove - Coefficiente di frammentabilità dei materiali rocciosi
NF P94-067 - Suoli: riconoscimento e prove - Coefficiente di degradabilità dei materiali rocciosi
NF P94-070 - Suoli: riconoscimento e test - Prove dispositivo di rivoluzione triassiale - Generalità - Definizioni
NF P94-071-1 e 2 - Suoli: riconoscimento e test - Prova di taglio a scatola rettilinea
NF P94-072 - Suoli: riconoscimento e prove - Prova scissometrica di laboratorio
NF P94-074 - Suoli: riconoscimento e test - Test del dispositivo di rivoluzione triassiale - Apparato - Preparazione dei campioni - Test non consolidato non drenato (UU) - Test consolidato non drenato (Cu + U) con misurazione della pressione interstiziale - Consolidated Drained Assay (CD)
NF P94-077 - Suoli: riconoscimento e test - Prova di compressione uniassiale
NF P94-110-1 - Suoli: riconoscimento e prove - Prova del misuratore di pressione Ménard - Parte 1: prova senza ciclo
NF P94-112 - Ricognizione e test del suolo - Test scissometrico in atto
NF P94-113 - Suoli: riconoscimento e test - Test di penetrazione statica
NF P94-114 - Geotecnica - Suoli: riconoscimento e prove - Prova di penetrazione dinamica di tipo A
NF P94-115 - Geotecnica - Suoli: ricognizioni e prove - Sondaggio con penetrometro dinamico tipo B
NF P94-116 - Suoli: riconoscimento e test - Corer penetration test
NF P94-117-1 a 3 - Suoli: ricognizione e prove - Capacità portante della piattaforma - Parte 1: modulo sotto carico statico alla piastra (EV2), Parte 2: modulo sotto carico dinamico, Parte 3: coefficiente di reazione di WESTERGAARD sotto carico statico caricamento di un piatto
NF P94-119 - Suoli: riconoscimento e test - Test piezocono
NF P94-130 - Suoli: riconoscimento e test - Test di pompaggio
NF P94-131 - Suoli: riconoscimento e test - Lugeon water test
NF P94-132 - Suoli: riconoscimento e test - Lefranc water test