La realizzazione di dreni verticali in ghiaia è una tecnica d’intervento di tipo “passivo” che permette il rapido smaltimento delle sovrapressioni interstiziali indotte dal sisma, sfruttando la maggiore permeabilità di alcuni strati, ossia mediante l’installazione di dreni verticali si facilità lo smaltimento delle sovrapressioni interstiziali durante l’evento sismico.
Tale tipologia d’intervento può risultare costosa, ma se ben progettata garantisce buoni risultati e può essere applicata anche a profondità elevate.
Il metodo è basato sull’equilibrio tra la sovrapressione interstiziale indotta dal sisma, che aumenta all’aumentare dell’intensità dell’evento ed è maggiore per i terreni sciolti, e la parte essa dissipata dai dreni, che aumenta infittendo i dreni ed utilizzano per essi un materiale molto permeabile.
La tecnica di drenaggio può avere il duplice effetto di limitare l’occorrenza del fenomeno della liquefazione, favorendo la dissipazione delle sovrapressioni interstiziali che ne sono la causa, e ridurre le eventuali deformazioni indotte.
I dreni verticali saranno realizzati attraverso la perforazione del terreno e il successivo riempimento con ghiaia che sarà compattata per strati. L’azione del compattamento determinerà una compressione laterale del terreno naturale a confine della cavità, con un conseguente incremento dello sforzo laterale nella matrice del terreno.
La posa in opera di colonne in ghiaia permetterà una significativa riduzione del potenziale di liquefazione dei terreni con la riduzione del carico e dei cedimenti che si possono verificare durante il sisma.
DIMENSIONAMENTO DRENI VERTICALI
Per il dimensionamento dei dreni verticali occorre conoscere:
Dati relativi alle caratteristiche del terreno da consolidare (noti o da stimare):
- coefficiente di permeabilità orizzontale, Kn (cm/s);
- coefficiente di compressibilità volumetrica del terremo, m, (MPa”) → (mv = 1/Ma
- dove Mo = modulo edometrico) :
- numero di cicli di carico che portano alla liquefazione, N1:
Dati relativi al terremoto di progetto
- magnitudo, M;
- numero di cicli di carico equivalenti, N;
- durata del terremoto di progetto, tai
- rapporto tra sovrappressione interstiziale generata dalle tensioni di taglio cicliche indotte dal sisma e la pressione di consolidazione, rgi
Parametri di progetto relativi ai dreni
- coefficiente di permeabilità del dreno, Kd (cm/s)
- Ka ≥ Kn (h/a) ;
- profondità di installazione del dreno, h (cm);
- raggio del dreno, a (cm);
- raggio di influenza del dreno, b (cm).