Home GeoForum Forums Geologia & Professione Geotecnica Pressioni interstiziali negative in prove CPTU.

Buon giorno,
sono un geologo di Bologna.

Negli ultimi anni, utilizzando sempre più spesso le prove penetrometriche con punta elettrica e piezocono, mi è capitato di osservare i seguenti due fenomeni anomali, registrati in condizioni sia al di sopra della falda idrica sia immerse:

- valori di pressioni interstiziali (U2) molto elevate (dell'ordine di 600-700 kPa, circa 6-7 kg/cmq) anche a profondità dell'ordine di qualche metro dal p.c.; profondità che non giustificano tali pressioni, corrispondenti ad una colonna d'acqua alta 60-70 m (60-70 t/mq)

- valori di U2 negativi.

Parlando con colleghi si conviene sul fatto che si tratta evidentemente di errori nelle letture restituite dall'anello poroso (piezocono).

In particolare, in merito ai valori di U2 negativi ho letto che non è così infrequente che si registrino; dovuti forse a problemi di saturazione del piezocono o a particolari condizioni al contorno.

Qualcuno ha avuto esperienze in merito, vi sono riferimenti bibliografici che trattino in particolare queste anomalie?

Proverò anche a cercare in maniera più approfondita fra le pubblicazioni di Robertson.

Ringrazio fin da ora tutti coloro che vorranno fornire un contributo.

Un saluto cordiale.
Riccardo Degli Esposti.

Salve,
allora premetto che ci vuole uno che le prove le fa per rispondere in maniera accurata comunque si può quasi sicuramente affermare che, valori talmente elevati sono legati ad una staratura del sistema di trasduzione.
Per quanto riguarda i valori negativi di u2 sono dovuti alla veloce desaturazione dell'anello poroso della punta piezometrica mentre percorre un tratto di terreno superficiale al di sopra della falda. Alcuni operatori infatti per tentare di ovviare al problema immettono acqua nel preforo per cercare di saturare il tratto che separa la prima lettura dalla falda ma a mio parere, se il tratto è breve tanto tanto altrimenti si va a desaturare il tutto a discapito di letture poco attendibili per non dire senza senso (vedi valori negativi) specialmente in terreni coesivi dove ti aspetteresti sovrappressioni. C'è da dire che entrando in falda i valori di u2 generalmente tendono a riacquisire una corretta lettura ma non nell'immediato per cui bisogna avere un pò di esperienza per ricavarne qualcosa di buono. Quello che ti può aiutare talvolta a ricostruire il tratto anomalo (almeno in linea teorica e se non sei in falda in pressione) è la possibile presenza nella tua stratigrafia di strati sabbiosi in cui la tua pressione u2 a regola equalizza la pressione idrostatica, per cui puoi ricostruire almeno un lower bound di pressione del tratto incriminato. Io sono un tradizionalista e faccio fare la saturazione ad olio col preservativo, ma alcuni operatori mi hanno detto che se la falda è non proprio superficiale, si ottengono migliori risultati con la saturazione a grasso . Io non ho apprezzato sostanziali differenze di comportamento in tali condizioni.
Quindi, e questa è la mia opinione, bisognerebbe usare la CPTU praticamente solo con terreno in falda veramente molto prossima al piano campagna, oppure approfondirsi in altra maniera e poi iniziare la CPTU già da dentro la falda.
Comunque un buon operatore tecnico di esperienza può sicuramente ragguagliarti a dovere.

Un saluto

Gent. Mijasimo,
innanzitutto ti ringrazio per la sollecita e chiara risposta.

Anche dal confronto con altri colleghi che eseguono CPTU frequentemente e da anni, era emerso il fatto che le condizioni ottimali per l'esecuzione di tale prova sono quelle in cui i terreni da indagare sono immersi.

Sulla questione se sia meglio utilizzare l'olio o il grasso al silicone per la saturazione dell'anello poroso mi è stato detto che con l'olio si ha una migliore risposta in termini di valori di U2 però, come è lecito attendersi, è più facile che tale anello si desaturi.

Un saluto cordiale.
Riccardo Degli Esposti.

I valori di pressione interstiziale, misurati nel corso della prova (cioè quando il cono scende a velocità costante) si adattano alla pressione idrostatica soltanto in sabbie molto pulite.
Più i terreni sono impermeabili e più la pressione indotta dalla perforazione tende a salire. E' questo il motivo per cui la u è molto utile nella classificazione dei terreni attraversati.
Pressioni di 600 KPa non sono così elevate da far ritenere che ci sia un problema di desaturazione, che semmai darebbe il problema contrario (di solito).
Del resto la questione è facilmente risolvibile: basta fermare la prova e valutare come varia la pressione: se tende a scendere gradualmente si tratta molto probabilmente di una sovrapressione indotta dalla perforazione stessa (è il principio della prova di dissipazione).
Attenzione però, talora pochi minuti non consentono di valutare il problema: a me sono capitate argille così impermabili che una prova di dissipazione ha impiegato 12 ore a raggiungere il 60%.


Questa è una questione più complessa, ma anche qui la soluzione è la stessa di prima: fermare la prova e valutare se la pressione sale all'idrostatica o anche più su.
In effetti capita spesso che una prova di dissipazione parta da valori bassi (anche se raramente negativi) per poi salire e tornare a scendere dopo diversi minuti.
La prima spiegazione a questo fenomeno è stata data dall'Ing. Sacchetto di SPG in un articolo (mi pare sia negli atti di un convegno dell'AGI, ma proprio non ricordo in che anno).
Mediante prove fatte in edometro ha dimostrato che il fenomeno è legato alla "rottura" dei terreni coesivi tendenzialmente sovraconsolidati, da parte della punta del penetrometro. Inizialmente si formano microfessurazioni che "risucchiano" la pressione (scusate i termini poco tecnici); poi la pressione litostatica determina la chiusura delle fessurazioni e quindi consente l'instaurazione di sovrapressioni.
Prima di quella pubblicazione era abitudine insultare i poveri penetrometristi che fornivano dati così anomali, tanto che qualcuno "barava" sulle prove di dissipazione tagliando la parte iniziale con pressione in crescita... Però sto parlando di oltre 25 anni fa, mi stupisce che ci siano ancora le stesse perplessità.
Sia chiaro: non sto affermando che le cose stanno sempre così, però prima di "buttare" una prova con valori di u anomali è bene valutare con attenzione.

E' ovvio, però una CPTU sopra falda è semplicemente una CPTE...


Purtroppo non conosco più nessuno che utilizzi l'olio, e me ne dispiaccio molto, perchè in effetti i valori di U erano molto più aderenti alla realtà (in sabbie pulite la U si appiattiva sull'idrostatica in maniera perfetta, tanto che spostavamo la soggiacenza della falda per adattarla alla U).
Però eravamo quasi sempre costretti a far fare due diverse prove: la CPTE fino alla falda e poi far sostituire ogni volta l'anello poroso, intasare il tutto (in campagna, con le evidenti difficoltà del caso) e poi fare la prova nello stesso foro a partire dalla quota di falda... un delirio