Verso una teoria unificata della meccanica del suolo: L'uso delle tensioni efficaci nei terreni insaturi, edizione rivista

Titolo originale:

Towards A Unified Soil Mechanics Theory: The Use of Effective Stresses in Unsaturated Soils, Revised Edition

Contenuto del libro:

Con l'applicazione del concetto di sollecitazione efficace, è stato possibile comprendere chiaramente la resistenza e il comportamento volumetrico dei materiali saturi. Nel caso dei materiali insaturi, l'equazione delle tensioni efficaci universalmente accettata è ancora oggetto di dibattito.

Tuttavia, l'uso del concetto di sforzo efficace per sviluppare modelli costitutivi per i terreni insaturi sta diventando sempre più popolare, non solo perché l'accoppiamento idromeccanico osservato in questi materiali è implicito nella formulazione, ma anche perché è possibile stabilire modelli più semplici e precisi. Towards A Unified Soil Mechanics Theory dimostra che le stesse equazioni di resistenza e variazione di volume utilizzate nella meccanica dei terreni saturi possono essere utilizzate per il caso dei terreni insaturi. In altre parole, i modelli costitutivi sviluppati per i terreni saturi possono essere utilizzati per i materiali insaturi una volta definita l'equazione delle tensioni efficaci.

In questo libro, viene stabilita un'equazione analitica per la sollecitazione efficace per i terreni insaturi.

Questa equazione richiede la conoscenza dell'area superficiale dei solidi interessati dal fenomeno capillare. In altre parole, è necessario sapere come l'acqua si distribuisce nei pori del terreno.

Questa distribuzione può essere modellata utilizzando un modello solido-poro costruito su una rete regolare. Tuttavia, le dimensioni della rete necessarie per simulare correttamente la struttura di un piccolo campione di terreno non possono essere gestite con un comune PC. Per questo motivo, è stato sviluppato un modello probabilistico poroso-solido.

Questo modello utilizza la distribuzione delle dimensioni dei pori sotto forma di una funzione probabilistica che, oltre all'equazione di Laplace e al principio di continuità, può essere espressa come la probabilità che un poro di determinate dimensioni si riempia o si asciughi all'aspirazione durante un percorso di bagnatura o asciugatura, rispettivamente. In questo modo, è possibile simulare le curve di ritenzione idrica del suolo e determinare la sollecitazione effettiva a qualsiasi aspirazione durante i processi di bagnatura o asciugatura. Sulla base di questo approccio, si dimostra che i terreni insaturi si comportano secondo gli stessi principi di resistenza e volumetria dei terreni saturi.

Questa edizione rivista contiene informazioni aggiuntive su un quadro elastoplastico per i terreni espansivi, sull'accoppiamento idromeccanico e su un modello completamente accoppiato. I capitoli aggiuntivi riguardano anche i parametri sperimentali utilizzati per ricavare i modelli.

Questa edizione include anche una serie aggiornata di riferimenti e un elenco di abbreviazioni. Towards A Unified Soil Mechanics Theory apre la strada a una teoria universale della meccanica del suolo. Il volume sarà un riferimento prezioso per gli ingegneri civili, gli scienziati della terra e gli idrologi interessati alla meccanica del suolo sia a livello accademico che professionale.