Prove Penetrometriche
CPTE
La prova CPTE è una prova effettuata con una punta munita di trasduttori estensimetrici elettrici ma priva di piezocono ossia misura gli stessi parametri della prova CPT ed in più fornisce l'assetto inclinometrico, cioè, quanto e dove la punta si inclina rispetto all'asse verticale.
COME E' FATTA LA PUNTA?
La forma della punta elettrica con piezocono è simile alla punta Begemann (vedi prova CPT) ma il cono ha lo stesso diametro della parte cilindrica che lo segue e nessuna parte della punta si muove relativamente alle altre parti, la punta è attaccata alla batteria di aste e viene infissa con continuità dall'alto verso il basso alla velocità di 2cm/s. Il diametro è lo stesso delle aste che la spingono ossia 36 mm, l'altezza può variare a seconda dei modelli dai 15 cm ai 50cm ma ne esistono di particolari lunghe anche 1 m.
COME FUNZIONA
Durante l'infissione si registrano gli sforzi sulla punta in modo continuativo fino alla profondità stabilita.
COSA SI MISURA
Durante prova ossia durante l'infissione della batteria, viene misurata la pressione che viene esercitata sulla punta tramite un ponte di estensimetri che è fissato (incollato) in alcune aree interne della punta che sotto sforzo si deforma deformando gli estensimetri che a loro volta variano la loro resistenza in funzione della deformazione. Le variazioni di temperatura vengono compensate dalla struttura a ponte degli estensimetri (ponte di Wheatstone).
QUALI PARAMETRI SI RICAVANO
Esiste una vasta messe di articoli scientifici sul tema, ma sostanzialmente il parametro qc= resistenza alla punta, il parametro fs=resistenza laterale ed il parametro; um=pressione misurata oltre all'inclinazione della punta rispetto alla profondità e anche la temperatura del terreno, da questi parametri , si risale a:
- angolo d'attrito (terreni granulari e misti)
- coesione non drenata (terreni coesivi e misti)
- γ' = peso dell` unità di volume (efficace) del terreno [ correlazioni : γ' - Rp - natura ]
( Terzaghi & Peck 1967 -Bowles 1982 ) - σ'vo = tensione verticale geostatica (efficace) del terreno ( valutata in base ai valori di γ' )
- Cu = coesione non drenata (terreni coesivi ) [ correlazioni : Cu - Rp ]
- OCR = grado di sovra consolidazione (terreni coesivi )
- Eu = modulo di deformazione non drenato (terr.coes.) Eu50 - Eu25 corrispondono rispettivamente ad un grado di mobilitazione dello sforzo deviatorico pari al 50-25%
Mo = modulo di deformazione edometrico (terreni coesivi granulari)
Dr = densità relativa (terreni granulari. - N.C.)
Φ' = angolo di attrito interno efficace (terreni granulari N.C. ) [ correl. : φ' - Dr - Rp - σ'vo]
(Schmertmann 1978 - Durgunoglu & Mitchell 1975 - Meyerof 1956 / 1976) - Amax = accelerazione al suolo che può causare liquefazione ( terreni granulari ) ( g = acc.gravità)
(Seed & Idriss 1971 - Sirio 1976 ) [ correlazioni : (Amax/g) - Dr]
A CHI SERVE
A tutti i tecnici che collaborano al calcolo dei manufatti che esercitano pressione sul terreno in superficie o in profondità e quindi può servire ad ingegneri, archietetti, geologi, geometri e periti.
A COSA SERVE
A rivelare le resistenze del terreno in funzione della profondità e quindi è propedeutica alla costruzione di tutti i manufatti che esercitano pressione sul terreno, in superficie o in profondità, ed hanno bisogno di almeno uno dei parametri sopra elencati, quindi strade, edifici, muri, scavi ma anche alla infissione di pali e paratie.
QUALI PROBLEMI PRESENTA
La prova CPTe è molto semplice ma presenta alcuni aspetti critici che occorre conoscere. La prima cosa da considarare è che non è possibile effettuarla in terreni che hanno orizzonti litoidi o ghiaiosi addensati. Il secondo fattore da considerare è che se si attraversano terreni molto resistenti occorre ancorare il mezzo (cingolato o autocarro) con molta cura altrimenti durante la prova esso perderà il contatto con il terreno compromettendo l'esito della stessa. Altro fattore riguarda la verticalità, con la prova CPTe è possibile controllare l'inclinazione della batteria di aste; se essa sta deviando in modo apprezzabile dalla verticale occorre interrompere la prova. Con una punta di tale tipo è più semplice, rispetto alla punta meccanica, stabilire il tipo di terreno attraversato in quanto i dati sono continui e la misura e molto più accurata. Infine non bisogna trascurare i tempi di realizzazione in funzione del tipo di terreno e della profondità nel senso che una prova a bassa profondità occupa tempi molto brevi al contrario di una prova profonda in materiali coesivi che esercitano una grande resistenza sulla batteria di aste e che causano tempi di esecuzione molto lunghi.
