Si è proceduto all’esecuzione di prove penetrometriche con l’ausilio di un mini penetrometro su campioni TS ricostituiti a una densità relativa data (circa il 50 %) nella mini CC e consolidati in condizioni BC3 (assenza di deformazione laterale) sottoposti a una pressione verticale data (100 ÷ 400 kPa). Nello specifico, per i test è stata utilizzata la cosiddetta TS4 (gdmin = 13.91 kN/m3; gdmax = 17.00 kN/m3). Nei test, il rapporto tra il diametro della mini CC e il diametro del cono (Dc/dc) è pari a 19,5.
I risultati sono stati confrontati con quelli ottenuti in una CC più ampia con l’ausilio di un cono standard in condizioni BC1 (tensioni verticali e orizzontali constanti). In queste prove, Dc/dc = 33.6.
La Figura 31 mostra alcuni esempi tipici di resistenza alla punta con le profondità nella mini CC. In un caso, la resistenza alla punta raggiunge un valore costante, nell’altro essa è in continuo aumento. Secondo una pratica ben radicata, si è scelto come valore di riferimento la resistenza alla punta a metà altezza della CC (Garizio, 1997).
Figura 31. Alcune misurazioni nella mini CC
Si sono utilizzate per confronto le correlazioni fornite per la TS da Baldi et al. (1986) e da Jamiolkowski et al. (1988). In particolare, si è determinata la resistenza alla punta nella CC più ampia con un cono standard mediante l’Equazione 1 che segue:
qc = C0 (σ’v0)C1e(Dr C2)
dove C0, C1 e C2 sono coefficienti empirici rispettivamente uguali a 172, 0.51 e 2.73. Il termine σ’v0 rappresenta la pressione verticale applicata e Dr è la densità relativa del campione nella mini CC. La Fig. 32 mostra il confronto.
Esistono molti motivi per supporre che la qc(mini) nella mini CC debba essere differente della qc(CC) in quella più ampia. In particolare:
- Il rapporto Dc/dc è differente. Per questo motivo, ci si attende che la qc(mini) sia inferiore alla qc(CC).
Per prendere in conto questo aspetto del fenomeno, sono state suggerite molte relazioni (Mayne & Kulhawy, 1991, Tanizawa, 1992, Garizio, 1997), ma senza raggiungere un punto di vista condiviso;
- le prove sono state eseguite con il mini penetrometro nella mini CC in condizione BC3. Invece, le prove nella CC più ampia sono state eseguite in condizione BC1, maggiormente rappresentativa delle condizioni di un argine. Per questo motivo, prevediamo anche che la qc(mini) > qc(CC). Sfortunatamente, non esistono prove sperimentali sufficienti per quantificare questo effetto;
- la CC più ampia ha contorni flessibili (vale a dire attrito pari a zero). Al contrario, la mini CC ha contorni rigidi e quindi attrito molto grande. Per questo motivo, prevediamo che la qc(mini) < qc(CC).
Figura 32. Confronto dei risultati ottenuti nella mini CC con l’equazione 1
Alla luce delle considerazioni che precedono, sarà possibile supporre che per la densità relativa scelta esista una sorta di effetto di compensazione dei fenomeni richiamati all’interno dell’intervallo di pressione 100 – 300 kPa, in modo che qc(CC)/qc(mini) sia uguale circa a 1. E’opportuno ricordare che l’intervallo indicato contiene il livello di sollecitazione considerato nel caso reale discusso nel prossimo paragrafo.