Per le analisi di stato limite ultimo (SLU) di terreni a grana fine come le argille o i limi argillosi, le verifiche vengono convenzionalmente condotte a breve termine o in condizioni non drenate. In questo caso la resistenza del terreno è rappresentata dalla resistenza al taglio non drenata (su=cu). L’approccio classico di valutazione della su partendo dai risultati di una prova CPT è il seguente:
su = (qt -σvo)/Nkt
dove Nkt è un fattore di portanza.
Un grande numero di studi e ricerche si sono concentrati sulla valutazione del valore di Nkt da impiegare per la determinazione sperimentale di su da una prova CPT (es. Keaveny e Mitchell, 1986; Konrad e Law, 1987). I numerosi studi non hanno raggiunto conclusioni unanimemente condivise e tuttora sussistono margini di incertezza. Ciò è avvenuto, in parte, in quanto il valore di su non è unico, ma dipende dalla direzione del carico, dalla velocità di deformazione, dalle condizioni al contorno, dal livello di sollecitazione, dagli effetti di disturbo del campione e da altri fattori (Ladd, 1991). In effetti, per un dato terreno di argilla sono disponibili una serie di resistenze al taglio non drenate diverse tra loro. Per la misura della resistenza al taglio in laboratorio esistono varie prove e attrezzature tra cui CIUC, PSC, CK0UC, la prova di taglio diretto semplice (DSS), DS, PSE, CK0UE, UU, UC, e ancora la prova su campionel cilindrico cavo, quella di vero triassiale e quella di taglio torsionale (Jamiolkowski et al., 1985; Kulhawy and Mayne, 1990).
Ad ogni modo, viene comunemente accettata la scelta dei valori di Nkt all’interno della gamma di seguito riportata. D’altro canto, l’uso di prove CPT sulle argille fessurate è fortemente sconsigliato.
Argilla tenera : Nkt = 14±4
Argilla sovraconsolidata : Nkt = 17±5
Argilla fessurata : Nkt = 10÷30
In luogo dell’approccio classico, è possibile adottare un approccio alternativo di tipo razionale che si concentra sulla valutazione del sp’ dai risultati di una prova CPT. L’entità della tensione di preconsolidazione (sp′) viene definita unicamente come carico di snervamento dal grafico e-logsv’ ottenuto con una prova di consolidazione. D’altra parte, l’influenza della sovraconsolidazione sulla resistenza al taglio non drenata delle argille è ben nota e definita (es. Trak et al. 1980; Leroueil e Hight, 2003).
Partendo dalla teoria del “Critical State Soil Mechanics” (CSSM), è possibile esprimere in forma normalizzata la modalità di taglio semplice (Mayne, 2007):
su/svo’DDS = 1⁄2 sinj’OCR L
dove L=1 - Cs/Cc = potenziale di deformazione volumetrica plastica, Cs = indice di rigonfiamento, e Cc = indice di compressione vergine del materiale. Per molte argille con sensibilità da bassa a media, 0,7 <= L <= 0,8, mentre per argille sensibili e strutturate si può notare una gamma più ampia tra 0,9 <= L <= 1,0 .