La forza misurata per infiggere la punta (Qc), divisa per l’area di base della punta fornisce la resistenza alla punta misurata, qc = Qc/Ac. Questa resistenza deve essere corretta perché la pressione interstiziale agisce su aree disuguali (Figura 5). Questa correzione è particolarmente importante nei terreni a grana fine (Jamiolkowski et al. 1985; Campanella e Robertson 1988; Lunne et al. 1997). La resistenza alla punta corretta è indicata come qt. Per la sua determinazione è necessario conoscere: (1) il rapporto di area netta (an) ottenuto mediante opportuna calibrazione della punta in una cella triassiale; (2) la pressione dell’acqua interstiziale in sito che deve essere misurata in posizione (u2), come illustrato in Figura 5.
La resistenza alla punta corretta è determinata come:
qt = qc + (1 - an)u2
Nelle sabbie pulite e nei terreni granulari poiché la pressione dell’acqua è uguale alla pressione idrostatica, risulta qt = qc, e la correzione non è rilevante.
Tuttavia, nei terreni argillosi da teneri a rigidi, la pressione dell’acqua interstiziale è considerevole e la correzione può essere significativa, dal 20% al 70% in alcuni casi (Lunne et al., 1986; Campanella e Robertson, 1988). Anche con punte coniche meccaniche che non misurano la pressione dell’acqua interstiziale (CPTm), la correzione resta comunque necessaria.
La forza assiale misurata sul manicotto (Fs) viene divisa per la superficie del manicotto per ottenere l’attrito sul manicotto stesso, fs = Fs/As. Anche questo parametro richiede una correzione; sarebbero necessarie due letture della pressione interstiziale, effettuate alle due estremità del manicotto, che comunque vanno oltre la pratica comune e non sono richieste né dalle norme ASTM né dalle norme internazionali.
Per quanto riguarda le unità del SI, la profondità (z) è espressa in metri (m), la resistenza alla punta corretta (qt) in kilopascal (1 kPa = 1 kN/m2) o in megapascal (1 MPa = 1000 kN/m2), la resistenza al manicotto (fs) e la pressione dell’acqua interstiziale (u) in kPa.
La conversione più semplice in unità di misura anglosassoni è la seguente: 1 tsf = 1 bar =100 kPa = 0.1 MPa.
Se la profondità della falda freatica è nota (zw), sarà opportuno indicare la pressione interstiziale idrostatica (u0), in caso di acquifero non confinato. In questo caso, la pressione idrostatica può essere calcolata mediante: u0=(z-zw) gw, dove gw = 9.8 kN/m3 = 62.4 pcf per l’acqua dolce; gw* = 10.0 kN/m3 =64.0 pcf per l’acqua salata. Solitamente, in alcune presentazioni di prove CPT si riporta la lettura di u in termini di altezza equivalente dell’acqua, calcolata come il rapporto della pressione dell’acqua interstiziale misurata divisa per l’unità di peso dell’acqua, o hw = u/ gw.
Come regola empirica generale, le grandezze delle misurazioni effettuate per mezzo di prove CPT ricadono nel seguente ordine: qt > fs e qt > u1 > u2 > u3. La sollecitazione misurata alla punta del cono nelle sabbie risulta piuttosto alta (qt > 5 MPa o 50 tsf), e riflette le condizioni di resistenza drenata prevalente, mentre i valori misurati nelle argille sono bassi (qt < 5 MPa o 50 tsf) e indicativi della risposta di terreni non drenati, scarsamente permeabili. Allo stesso modo, la pressione dell’acqua interstiziale misurata dipende dalla posizione dell’elemento filtrante e dal livello dell’acquifero. Alle profondità di prova, al disopra della falda acquifera freatica, le letture della pressione dell’acqua interstiziale variano con la capillarità, l’umidità, il grado di saturazione e altri fattori. Al di sotto della falda freatica, per filtri porosi posizionati sopra la base del cono, le sabbie sature pulite mostrano pressioni dei pori che si avvicinano spesso a quella idrostatica (u2 > u0). Effettivamente, il rapporto u2/u0 aumenta con la consistenza dell’argilla. Per le argille tenere intatte, il rapporto può attestarsi intorno a u2/u0 ~ ±3 , che aumenta a circa u2/u0 ~ ±10 per le argille rigide, e ancora di 30 o più per le argille molto rigide. Nel caso di argille fessurate si avranno invece pressioni dell’acqua interstiziale pari a zero o a un valore negativo (si veda Mayne et al. 1990).
Il rapporto delle resistenze è definito come il rapporto tra l’attrito sul manicotto e la resistenza alla punta, designato come Rf=fs/qt e riportato in percentuale. Il rapporto delle resistenze è stato utilizzato come semplice indice per identificare il tipo di terreno. Dalle sabbie di quarzo pulite alle sabbie silicee (parti comparabili di quarzo e feldspato) si osservano bassi rapporti delle resistenze: Rf<1%, laddove nelle argille e nei limi argillosi di bassa sensibilità Rf > 4%. Dunque, in argille da poco sensibili a fluide, il rapporto delle resistenze può essere piuttosto basso, fino ad avvicinarsi a zero in molti casi.