L’innalzamento stagionale della falda rappresenta un fattore critico per la stabilità dei rilevati ferroviari, in particolare quando interessa i pendii lato lago. Una recente indagine sperimentale e modellistica, pubblicata su Geotechnics, ha quantificato l’impatto della saturazione sulle proprietà meccaniche di terreni limo-sabbioso-argillosi, proponendo una soluzione di rinforzo a basso costo basata su barriere geosintetiche.
Riduzione dei parametri di resistenza: dal laboratorio al modello
Le prove di taglio diretto condotte su campioni prelevati hanno evidenziato che la completa saturazione del corpo del rilevato, innescata da un aumento della falda di 2.5-3.0 m, attenua in modo significativo la resistenza al taglio. L’angolo di attrito interno scende da 24-26° a 16-19°, mentre la coesione efficace passa da 12-18 kPa a valori compresi tra 0 e 3 kPa. Il livello compreso tra 3 e 6 m di profondità è stato identificato come zona critica, dove la perdita di coesione risulta pressoché totale.
Questi dati sperimentali sono stati implementati in modelli idromeccanici accoppiati per simulare il comportamento del rilevato in tre scenari: condizioni naturali di falata ordinaria, falda innalzata e configurazione rinforzata.
Spostamenti e fattore di sicurezza: il quadro sotto carico
Con il livello di falda elevato, la modellazione ha registrato uno spostamento laterale massimo verso il lago compreso tra 0.16 e 0.21 m, con un incremento della zona plastica di 2.4 volte rispetto allo scenario base. Il coefficiente di sicurezza (FS) è sceso da circa 1.32 a un valore inferiore a 1.10, confermando una condizione di instabilità prossima al collasso.
I risultati confermano che l’acqua non si limita a ridurre la resistenza del terreno, ma estende anche il volume di massa potenzialmente coinvolta nel cinematismo di rottura, aggravando l’effetto su tutto il fronte del rilevato.
Intervento di rinforzo: geotessile e impermeabilizzazione
La soluzione di stabilizzazione analizzata prevede tre interventi combinati: la sostituzione del banco di terreno debole per uno spessore di 1.5 m, la posa di un rinforzo in geotessile e l’applicazione di uno strato di impermeabilizzazione bituminosa sul lato esposto alla falda.
I modelli hanno mostrato che questa configurazione riduce lo spostamento laterale massimo a 0.12 m, con una contrazione di circa il 43% rispetto al caso non rinforzato. Il coefficiente di sicurezza torna in un intervallo compreso tra 1.25 e 1.40, riportando il rilevato in condizioni di stabilità accettabile per l’esercizio ferroviario.
La ricerca dimostra come l’impiego di barriere geosintetiche, abbinate a una limitata sostituzione del terreno e a uno strato impermeabile, possa rappresentare una soluzione efficace e sostenibile per la manutenzione di rilevati esposti a inondazioni stagionali, senza richiedere opere strutturali complesse o costose.
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