Il software per il calcolo dell’incremento della Resistenza al Taglio e del Fattore di Sicurezza (Fs)

Il software sviluppato per il calcolo dell’incremento di resistenza al taglio del fattore di sicurezza dei terreni armati con radici deriva dalla sperimentazione condotta presso l’Istituto di Idraulica Agraria dell’Università degli Studi di Milano, in collaborazione con il Prof. Gian Battista Bischetti e il Dr. Geol. Fabrizio Bonfanti.

L’osservazione e la quantificazione di tutti gli aspetti fisico-meccanici caratterizzanti i PRATI ARMATI® ed il Sistema VETIVER hanno permesso di sviluppare un applicativo che, tenendo conto dei parametri inseriti dall’utente (tipo di terreno, pendenza, coesione, peso di volume del terreno, profondità di radicazione, ecc), restituisce il valore dell’incremento di resistenza al taglio del terreno radicato, ottenendo come risultato del calcolo sia lo sforzo aggiunto sia, a titolo esemplificativo, il fattore di sicurezza per un pendio indefinito.

La distribuzione lineare dello sforzo di taglio aggiunto con la profondità deriva dalla formulazione iniziale di Waldron, 1977, poi modificata da Bonfanti e Bischetti, 2001:

Per tutte le specie di piante utilizzate da PRATI ARMATI Srl sono state testate a trazione numerose radici, sono stati misurati i loro diametri, sono state verificate le lunghezze di radicazione, ottenendo alla fine proprio quelle funzioni richieste dalla formula riportata in precedenza.

L’unione nel programma di calcolo di tale funzione con quella che descrive il comportamento in profondità dell’area radicata (cautelativamente assunta a caduta lineare), permette di caratterizzare nel complesso il volume di terreno radicato.

Si è scelto il metodo dell’equilibrio limite del pendio illimitato perché bene si adatta al tipo di scivolamento superficiale, oggetto delle sistemazioni mediante PRATI ARMATI®.

Il presente strumento consente una valutazione ex ante ed una verifica ex post dei risultati ottenibili dai progettisti utilizzando la Tecnologia dei PRATI ARMATI® in termini di incremento dello sforzo di taglio e del fattore di sicurezza (Fs) dei terreni armati con radici. Gli output del programma possono essere inoltre utilizzati come input nei tradizionali e più complessi modelli geotecnici di stabilità.

Tuttavia qualsiasi modello matematico simula ciò che accade nella realtà. In questo caso, trattandosi di materiale vegetale, è assolutamente necessario tenere in considerazione che la rapidità, profondità e densità degli apparati radicali dipende fortemente dalle condizioni pedoclimatiche locali (temperature, piovosità, tipo di terreno etc).

Di conseguenza gli output del programma devono essere utilizzati con cautela, tenendo oltretutto conto che non esiste a livello normativo alcun riferimento di legge relativa a tali tipi di consolidamenti.

E’ comunque importante sottolineare che il modello sviluppato costituisce un netto salto di qualità in cui è stata modellizzata e sistematizzata una disciplina finora del tutto empirica.

Si ricorda in ogni caso che è opportuno che il sistema PRATI ARMATI® venga applicato nelle situazioni in cui sia verificata la stabilità intrinseca del versante (Fs > 1,3).

Infatti, nei casi di erosione superficiale che interessi pendii intrinsecamente stabili e in assenza di rischio immediato, la Tecnologia dei PRATI ARMATI® può efficacemente sostituire le tradizionali opere di consolidamento nella lotta all’erosione superficiale, con evidenti benefici economici e di cantieristica (minori tempi e costi).

Negli altri casi invece, in cui la pendenza della scarpata o le caratteristiche del terreno non garantiscono la stabilità intrinseca del versante o vi sia presenza di trovanti in equilibrio instabile, o comunque problemi di sicurezza con elevato rischio ecc., è necessario abbinare in modo sinergico questa innovativa Tecnologia verde con le opere civili tradizionali o con interventi di ingegneria naturalistica. Questo al fine di ottenere risultati immediati, che risolvano i problemi urgenti di instabilità del versante e di rischio immediato e che, al contempo, grazie proprio ai PRATI ARMATI®, siano duraturi ed incrementino la propria efficacia nel tempo.