Liquefazione

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Liquefazione

Il fenomeno della liquefazione interessa i depositi sabbiosi saturi che, nel corso di un evento sismico o più genericamente durante ed immediatamente dopo una sollecitazione di tipo ciclico, subiscono una drastica riduzione della resistenza al taglio.

E' altresì ormai generalmente accettato, che la causa principale della liquefazione dei terreni sabbiosi saturi, che si verifica nel corso degli eventi sismici, è riconducibile all’ insorgere dell'incremento delle pressioni interstiziali indotte dalle sollecitazioni di taglio cicliche, che sono da attribuire alla propagazione nel terreno delle onde di taglio. L'applicazione di una successione di sforzi ciclici in condizioni drenate genera inizialmente una riduzione di volume; se tuttavia la sollecitazione avviene molto rapidamente rispetto alle capacità di drenaggio del deposito ne consegue che la riduzione di volume non può manifestarsi e l'elemento di volume risulterà assoggettato ad un processo di carico non drenato.

La deformazione volumetrica impedita sarà accompagnata da un innalzamento di pressione neutra e da una riduzione delle tensioni effettive, dovendo rimanere le tensioni totali costanti. L'incremento di pressione neutra dipende dal grado di addensamento iniziale del terreno e dall'entità della sollecitazione ciclica.

Se il terreno si trova in uno stato poco denso e la sollecitazione ciclica risulta sufficientemente elevata, l'incremento di pressione neutra che ne consegue può eguagliare la tensione efficace di confinamento e le particelle di terreno non risultano più sottoposte ad alcuno sforzo intergranulare.

In tali condizioni ed essendo nulla la coesione, il terreno non possiede più alcuna resistenza al taglio.

 

 

liqu

 

Terreno sabbioso saturo prima dell'effetto della liquefazione (figura a sinistra), si notano le tensioni che si scambiano i grani

rappresentate dalle freccette rosse.Terreno sabbioso saturo a liquefazione in atto le tensioni intergranulari sono assenti.

 

 

 

 

CASI IN CUI SI PUO’ ESCLUDERE CHE SI VERIFICHINO FENOMENI DI LIQUEFAZIONE (EC8)

La verifica a liquefazione può essere omessa quando si manifesti almeno una delle seguenti circostanze:

 

1.Eventi sismici attesi di magnitudo M minore di 5;

2.Accelerazione massima attesa in superficie minore di 0.1 g;

3.Accelerazione massima attesa in superficie minore di 0.15g e terreni con caratteristiche ricadenti in una delle tre seguenti categorie:

 FC>20%, IP>10;

 FC≥ 35%, N’SPT (corretto-normalizzato) >20;

 FC≤5%,  N’SPT (corretto-normalizzato) >25 ;

 

 

Avvertenza Nota:


dove:

pa è la pressione atmosferica;

σ’v la pressione efficace verticale.

 

 

4.Materiale con Uc < 3.5 –Granulometria del terreno esterna alle zone indicate vedi immagine;

   Materiale con Uc > 3.5 – Granulometria del terreno esterna alle zone indicate vedi immagine

 

5.Profondità media stagionale della falda maggiore ai 15 m (purchè il piano di campagna sia sub-orizzontale e strutture con fondazioni superficiali).

 

granul_1

 

Fasce granulometriche critiche Uc< 3.5

 

granul_2

Fasce granulometriche critiche Uc>3.5

amica (N'SPT)

 

 

La domanda di resistenza ciclica viene espressa dalla relazione:

dove:

g                accelerazione di gravità;

v 'v                rispettivamente la tensione verticale totale e quella efficace alla profondità considerata;

rd= 1-0.015z        coefficiente correttivo che tiene conto della deformabilità del terreno al passaggio delle onde sismiche di taglio.

Nell'espressione della domanda di resistenza (T), per tenere conto del carattere sporadico dei picchi di accelerazione, si corregge lo sforzo massimo ciclico indotto dall'evento sismico del 35% ottenendo un valore di "sforzo equivalente uniforme".

Se FS >1.3 il deposito viene considerato non liquefacibile.

 

 

 


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