Modellazione fisica in centrifuga geotecnica di argini fluviali su sottosuolo omogeneo e stratificato

Nel contesto attuale di cambiamento climatico, la frequenza e l’intensità delle inondazioni è drammaticamente aumentata con conseguenze sempre più gravi a causa della crescente urbanizzazione. Pertanto, gli argini fluviali sono riconosciuti come strutture strategiche, essenziali per proteggere le attività umane dagli eventi di piena e per una gestione virtuosa del territorio. Data la loro notevole estensione, la variabilità delle loro proprietà geometriche e geotecniche, le irregolarità del sottosuolo di fondazione, la valutazione della stabilità degli argini fluviali richiede l’applicazione di metodi affidabili e realistici. La risposta di un argine fluviale ai carichi idraulici è fortemente influenzata dalle proprietà idromeccaniche dei terreni che costituiscono il corpo arginale e dalla stratigrafia del sottosuolo. Questo articolo presenta i risultati di quattro prove in centrifuga geotecnica finalizzate a investigare due aspetti di significativo impatto sulla risposta di un argine: i) le variazioni del grado di saturazione del rilevato arginale dovute a variazioni del contenuto d’acqua, indotte dalle interazioni terreno-atmosfera e dalle fluttuazioni del livello idrico del fiume; ii) la presenza nel terreno di fondazione di strati sabbiosi collegati idraulicamente al fiume, che potrebbe provocare lo sviluppo di pressioni di sollevamento o sifonamento alla base dell’argine, causandone il collasso. Le prove in centrifuga sono state condotte su modelli di argini in scala geometrica ridotta caratterizzati da una sezione trasversale trapezoidale e realizzati utilizzando una miscela di limo argilloso e sabbioso compattata. Il terreno di fondazione è stato modellato alternativamente come uno strato fine omogeneo o come uno strato superficiale a grana fine sovrastante uno strato sabbioso ad alta permeabilità, direttamente collegato al fiume. Per monitorare la risposta del modello nelle condizioni di carico idraulico imposte, la sezione centrale dell’argine è stata strumentata con tensiometri miniaturizzati, trasduttori di pressione interstiziale e sensori di spostamento.