Meccanica delle strutture geologiche e geotecniche chiude la collana “Geotecnica del III millennio” nonché un capitolo importante della mia vita dal momento che la stesura dei 5 volumi è iniziata nel febbraio 2008 per chiudersi nel settembre 2016; in esso, al pari dei precedenti (Introduzione al metodo degli elementi finiti; Introduzione alla Meccanica del Continuo e Scienza dei materiali; Introduzione alla Meccanica del Continuo; Manuale avanzato di Meccanica delle terre) vi trovate la ricaduta diretta in campo professionale delle mie più recenti ricerche scientifiche.

Come recita la quarta di copertina, la Geologia non è mai stata così vicina alla Geotecnica, anche se in realtà sarebbe più corretto affermare che le due materie sono praticamente fuse insieme; ed assieme concorrono all’analisi del comportamento delle strutture geologiche (viste all’interno degli ambienti geologici) e dell’influenza che le stesse hanno sulle strutture geotecniche sfruttando gli stessi principi energetici e gli stessi modelli fisico-matematici che governano il comportamento di queste ultime.

Si tratta, in pratica, di un flusso bidirezionale di informazioni che consente di ottimizzare la progettazione geotecnica a partire dall’analisi del comportamento microscopico delle rocce e delle terre per giungere a comprendere meglio quello macroscopico, più utile nella prassi professionale.

Ad esempio, nel capitolo 5 (Meccanica delle strutture tettoniche) sviluppo un nuovo modello (globale) che spiega in maniera univoca la formazione delle pieghe e delle faglie (dirette ed inverse) e l’inclinazione dei piani di queste ultime, superando i limiti insiti nelle attuali teorie che le vedono formarsi separatamente e non in un’unica visione meccanica; poi, utilizzo lo stesso modello per ricavare i parametri fisico-meccanici che hanno governato il comportamento delle rocce in fase di collasso ed infine applico tali parametri per progettare il consolidamento delle pareti rocciose instabili.

In un altro esempio, utilizzo i miei modelli per analizzare le faglie che bordano il lago artificiale di Campotosto (il secondo più grande in Europa), che ad ogni terremoto in centro Italia (L’Aquila, Amatrice e Norcia) vengono alla ribalta della cronaca per il timore che possano riattivarsi portando alla rottura una delle 3 dighe che ne hanno consentito la formazione; ne descrivo il comportamento atteso, ne analizzo l’influenza che hanno avuto sull’evoluzione morfologica dell’area e ne ricavo i parametri fisico-meccanici a rottura.

Nel capitolo 7, infine, analizzo il comportamento di alcune mega-frane presenti vicino ad una di queste faglie e ne faccio scoprire l’origine sismica.

Ovviamente nel testo mi spingo molto più avanti, perché illustro con l’ausilio dell’analisi vettoriale e tensoriale la meccanica del pianeta a scala globale e a scala locale (spiegando, ad esempio, il comportamento sismico dell’Italia), delle frane, degli ambienti alluvionali e dell’influenza della naturale degradazione dei materiali naturali ed artificiali nei confronti della stabilità delle strutture geologiche e geotecniche; allo stesso modo, nel capitolo 2, analizzo la propagazione delle onde sismiche con un nuovo modello globale pubblicatomi nel 2013, lo applico ai mezzi porosi (praticamente a i tutti i materiali naturali e alla maggior parte di quelli artificiali) per studiarne la microstruttura interna ed infine insegno come usarlo nelle prospezioni geofisiche per calcolare il volume di un giacimento petrolifero o delle risorse idropotabili delle quali necessitiamo.

Romolo Di Francesco