Le usuali leggi costitutive, descriventi il comportamento meccanico dei terreni sia in fase elastica che plastica, sono sempre basate sulle leggi di conservazione della massa e dell’energia conducendo a modelli tempo-indipendenti all’interno dei quali i parametri utilizzati sono sempre considerati costanti; allo stesso tempo è anche noto che il comportamento dei terreni dipende sempre dalla storia tensionale pregressa, che sintetizza la storia geologica nell’ambito della quale agiscono anche fenomeni di weathering che conducono ad una variazione negativa nel tempo dei parametri di resistenza e di deformabilità. Occorre inoltre considerare che tali fenomeni, tipici ad esempio dei versanti la cui instabilità si manifesta nel tempo alla ricerca di un equilibrio nel sistema morfoclimatico di appartenenza, possono agire anche alla scala della vita utile delle strutture, come nel caso delle fondazioni i cui cedimenti possono talora essere associati a variazioni delle proprietà geotecniche dei terreni con i quali interagiscono.Tenendo presenti tali elementi, nel seguito sono dapprima sinteticamente illustrate le modalità di alterazione delle rocce e delle terre in genere e successivamente sono derivate leggi matematiche 1D capaci di tenere conto di tali effetti nell’analisi della variazione nel tempo della resistenza al taglio dei geomateriali. La ricerca, dopo alcune applicazioni pratiche, è infine completata con la derivazione di ulteriori formulazioni di validità generale (2D) che, capaci di simulare gli effetti della degradazione nel complesso spazio-tempo due-dimensionale e tre-dimensionale, consentono anche una facile implementazione nei software numerici (come nel caso del metodo degli elementi finiti) o tradizionali basati sulle leggi rigido-plastiche.
Per la lettura dell'articolo integrale si rimanda alla rivista oppure al pdf dello stesso; inoltre è anche possibile scaricare il foglio excel (realizzato dal Geologo Amedeo Di Giulio) che calcola la degradazione 1D nel tempo della coesione.
Elemento aggiuntivo: il 15 ottobre 2013 ho ricevuto un nuovo foglio excel (realizzato dal Geologo Giancarlo Rocco Di Berardino) che calcola la degradazione 2D risultando di fatto più aderente a molti processi morfogenetici reali.
