l terreno, concepito come un mezzo continuo trifase, è caratterizzato da una struttura porosa composta da una parte solida denominata scheletro solido e da una serie di spazi vuoti riempiti da fluidi di varia natura. Nell’ambito delle applicazioni ingegneristiche, il terreno è comunemente trattato come un mezzo continuo, un’idealizzazione resa possibile considerando un volume rappresentativo del materiale “terreno”:
•sufficientemente ampio da contenere un elevato numero sia di particelle solide che di vuoti;
•sufficientemente ridotto rispetto alle dimensioni geometriche dei problemi in esame.
Questa semplificazione è essenziale ai fini pratici per definire, in ogni punto del dominio in studio, lo stato di sforzo e deformazione all’interno del volume di terreno.
Per quanto riguarda i fluidi presenti nei vuoti, generalmente si tratta sia di liquidi sia di gas. Nella maggior parte delle applicazioni geotecniche, la fase liquida è costituita da acqua, mentre la fase gassosa è costituita da aria. Tuttavia, in circostanze particolari, nei vuoti possono trovarsi liquidi o gas differenti, come petrolio o metano.
Di conseguenza, nella meccanica dei terreni, il terreno è comunemente rappresentato come un mezzo continuo trifase, ovvero un unico volume in cui coesistono contemporaneamente la fase solida (grani di terreno), la fase liquida (acqua) e la fase gassosa (aria).
Nei casi in cui tutte e tre le fasi – solida, liquida e gassosa – sono presenti simultaneamente, ci si trova nella condizione comunemente nota come parziale saturazione, tipica di molti terreni sopra falda. Nell’immagine seguente è illustrato uno schema rappresentativo del terreno in condizione di parziale saturazione.
Nell’ingegneria geotecnica classica, anche a causa delle difficoltà insite nella descrizione e caratterizzazione del comportamento idro-meccanico dei terreni in condizione di parziale saturazione, si fa generalmente riferimento alle due condizioni estreme, ovvero:
•condizione secca, nella quale tutti i vuoti sono riempiti di aria;
•condizione satura, nella quale tutti i vuoti sono riempiti d’acqua.
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Nell’immagine seguente vengono mostrati gli schemi di terreno in condizione secca ed in condizione satura.
