Il calcolo dei cedimenti con l’approccio edometrico consente di valutare un cedimento di consolidazione di tipo monodimensionale, prodotto dalle tensioni indotte da un carico applicato in condizioni di espansione laterale impedita. Pertanto la stima effettuata con questo metodo va considerata come empirica, piuttosto che teorica.
Tuttavia la semplicità d’uso e la facilità di controllare l’influenza dei vari parametri che intervengono nel calcolo, ne fanno un metodo molto diffuso.
L’approccio edometrico nel calcolo dei cedimenti passa essenzialmente attraverso due fasi:
a)il calcolo delle tensioni verticali indotte alle varie profondità con l’applicazione della teoria dell’elasticità;
b)la valutazione dei parametri di compressibilità attraverso la prova edometrica.
In riferimento ai risultati della prova edometrica, il cedimento è valutato come:
se si tratta di un terreno sovraconsolidato (OCR>1), ossia se l’incremento di tensione dovuto all’applicazione del carico non fa superare la pressione di preconsolidazione σ’p (σ'v0+ΔσV< σ'p).
Se invece il terreno è normalconsolidato (σ'v0=σ'p) le deformazioni avvengono nel tratto di compressione e il cedimento è valutato come:
dove:
RR = Rapporto di ricompressione;
CR = Rapporto di compressione;
H0 = spessore iniziale dello strato;
σ'v0 = tensione verticale efficace prima dell’applicazione del carico.
ΔσV = incremento di tensione verticale dovuto all’applicazione del carico.
In alternativa ai parametri RR e CR si fa riferimento al modulo edometrico M; in tal caso però occorre scegliere opportunamente il valore del modulo da utilizzare, tenendo conto dell’intervallo tensionale (σ'v0+ΔσV) significativo per il problema in esame.
L’applicazione corretta di questo tipo di approccio richiede:
•la suddivisione degli strati compressibili in una serie di piccoli strati di modesto spessore (< 2.00 m);
•la stima del modulo edometrico nell’ambito di ciascuno strato;
•il calcolo del cedimento come somma dei contributi valutati per ogni piccolo strato in cui è stato suddiviso il banco compressibile.
Molti usano le espressioni sopra riportate per il calcolo del cedimento di consolidazione tanto per le argille quanto per le sabbie di granulometria da fina a media, perché il modulo di elasticità impiegato è ricavato direttamente da prove di consolidazione. Tuttavia, per terreni a grana più grossa le dimensioni dei provini edometrici sono poco significative del comportamento globale dello strato e, per le sabbie, risulta preferibile impiegare prove penetrometriche statiche e dinamiche.
Cedimento secondario
Il cedimento secondario è calcolato facendo riferimento alla relazione:
in cui:
Hc = è l’altezza dello strato in fase di consolidazione;
Cα = è il coefficiente di consolidazione secondaria come pendenza nel tratto secondario della curva cedimento-logaritmo tempo;
T = tempo in cui si vuole il cedimento secondario;
T100 = tempo necessario all’esaurimento del processo di consolidazione primaria.