In questa memoria, tratta dalla XXII Croce Lecture tenutasi a Roma il 18 dicembre 2024 , viene discusso il fenomeno della rottura fragile, sia alla scala dell’elemento di volume sia in relazione a casi reali osservati in sito. In questo articolo un materiale è definito fragile quando, dopo il raggiungimento della resistenza di picco, manifesta, al progredire delle deformazioni o degli spostamenti, una progressiva riduzione della resistenza al taglio. Il comportamento fragile è riscontrabile in numerosi geomateriali ed è riconducibile a meccanismi tra loro differenti. L’attenzione è qui concentrata su due classi di materiali: i) le argille plastiche consistenti e le rocce tenere di natura argillosa, nelle quali la riorientazione delle particelle d’argilla lungo la superficie di scorrimento dà luogo a limitati valori di resistenza residua; ii) i terreni sciolti non plastici, o a bassa plasticità, potenzialmente interessati da fenomeni di liquefazione. Le due forme di fragilità sono governate da fenomeni fisici profondamente differenti, ma presentano alcune caratteristiche comuni. L’articolo ne discute analogie e differenze. I collassi che coinvolgono materiali fragili sono generalmente associati a meccanismi di rottura progressiva e sono associati a collassi caratterizzati da conseguenze catastrofiche. Per mettere allora in evidenza le implicazioni pratiche del comportamento fragile dei materiali e illustrare gli aspetti fenomenologici che caratterizzano lo sviluppo della rottura fragile, sono infine analizzati in dettaglio due casi studio, relativi a contesti geotecnici fra loro molto differenti.
This paper is based on the XXII Arrigo Croce Lecture and its aim is to explore geotechnical brittle failure at the level of soil behaviour as well as in field situations. In this paper, the behaviour of a material is described as brittle when shear strength reduces after reaching a peak. Brittle behaviour is observed in many geomaterials due to different causes. Here, attention is focused on two cases: i) stiff plastic clays and soft argillaceous rocks where clay particle reorientation results in low residual strength and ii) non-plastic or low plasticity loose soils potentially susceptible to flow liquefaction. The two sources of brittleness involve quite different phenomena but sometimes they exhibit common features. These similarities and differences are examined in the paper. Collapses involving brittle materials are always associated with progressive failure and their consequences are often catastrophic. Two case histories are described is some detail to highlight, in two different settings, the implications in practice of brittle material behaviour and to illustrate basic features of the development of brittle failure.
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