Geotessile: funzione e benefici nell'ingegneria civile

I geotessili svolgono diverse funzioni fondamentali all’interno di un sistema costruttivo: garantiscono la separazione tra materiali, filtrano le particelle fini permettendo al tempo stesso il passaggio dell’acqua, favoriscono il drenaggio dei fluidi, proteggono gli strati sensibili e contribuiscono al rinforzo del terreno.

Sono prodotti versatili, progettati per rispondere alle esigenze di molte applicazioni: dall’edilizia alle infrastrutture stradali e ai tunnel, dalle ferrovie agli aeroporti, fino alle opere idrauliche come porti e bacini. Trovano impiego anche in discariche, interventi di giardinaggio, opere di movimento terra e consolidamento, oltre che nell’accoppiamento industriale con altri sistemi, come le impermeabilizzazioni bituminose e sintetiche o i sistemi drenanti.

Separazione

I geotessili impediscono la mescolanza tra diversi tipi di terreno, mantenendo l’integrità dei materiali e garantendo la stabilità delle strutture.

Impediscono il contatto tra materiali non compatibili.
Fungono da barriera permeabile tra terreni di diversa struttura.
Migliorano la capacità portante ed evitano la perdita di materiale nel terreno.
Migliorano le proprietà di compattazione degli strati granulari.
Assicurano una stabilità a lungo termine degli strati di fondazione.

Proprietà meccaniche richieste:

Un elevato allungamento e una buona resistenza alla perforazione dinamica evitano il deterioramento del geotessile durante il versamento del pietrame in fase di installazione.

Un elevato allungamento e una buona resistenza al punzonamento statico impediscono la perforazione quando la pressione del materiale di riempimento provoca la migrazione delle particelle fini del terreno verso le cavità create nello strato granulare.

Proprietà idrauliche

I parametri idraulici più importanti sono:

Diametro caratteristico dei pori (O90%): determina la capacità del geotessile di trattenere particelle del terreno.
Coefficiente di permeabilità normale al piano (kₙ): indica la facilità con cui l’acqua attraversa il geotessile.

I requisiti variano in base al tipo di costruzione e al tipo di flusso d’acqua da gestire.

Filtrazione

I geotessili funzionano come filtri che permettono il passaggio dell’acqua trattenendo allo stesso tempo le particelle fini del suolo, evitando la loro migrazione verso materiali più grossolani a causa del flusso idrico. Questo mantiene un adeguato flusso idraulico con minima perdita di pressione e previene la migrazione di fini sotto carichi dinamici di traffico.

Proprietà meccaniche richieste

I parametri meccanici più importanti in condizioni di sollecitazione sono gli stessi della funzione di separazione: Tf, e, Fp, DC.

Un elevato allungamento e una resistenza alla perforazione dinamica evitano il deterioramento durante la posa di pietrame.
Le adeguate proprietà idrauliche garantiscono la corretta ritenzione dei fini mantenendo il passaggio dell’acqua.
Un allungamento elevato permette al geotessile di adattarsi a superfici irregolari.

Drenaggio

I geotessili facilitano l’evacuazione di liquidi o gas presenti nel terreno, eliminando l’eccesso d’acqua ed evitando accumuli che potrebbero compromettere la stabilità della struttura.

Il loro impiego nei sistemi di drenaggio è molto comune in opere di terra e in edilizia.

Assicurano il drenaggio dell’acqua e di altri fluidi con la minima perdita di carico, garantendo il corretto funzionamento del sistema.

Proprietà meccaniche richieste

I parametri più importanti sono: Tf, e, Fp e DC.

Proprietà idrauliche

I parametri chiave sono:

Diametro caratteristico dei pori (O90%)
Coefficiente di permeabilità normale al piano (kₙ)
qp – capacità di flusso nel piano (secondo EN ISO 12958)

qp rappresenta la quantità di acqua drenata in un determinato periodo e per una specifica larghezza.

Una capacità di flusso adeguata è fondamentale per garantire le prestazioni del sistema.

Protezione

Alcuni geotessili forniscono una resistenza aggiuntiva al terreno, migliorandone la capacità di sopportare carichi e riducendo la deformazione sotto sforzo.

L’utilizzo di geotessili con funzione protettiva è un’operazione molto comune nella costruzione di discariche, bacini e gallerie per garantire l’integrità dell’impermeabilizzazione (ad es. geomembrane) quando entra in contatto con materiali di riempimento o è sottoposta a carichi.

Proprietà meccaniche richieste

I parametri meccanici più importanti per un geotessile di protezione sono due che abbiamo già menzionato in precedenza: Dc e Fp. Inoltre, è richiesta anche la proprietà meccanica d.

d = Spessore a 2 kN/m² si riferisce allo spessore del geotessile misurato sotto un carico di 2 kN/m², espresso in millimetri. Si misura secondo la norma EN 964-1, che stabilisce il metodo di prova per determinare lo spessore dei geotessili e dei prodotti correlati sotto carichi specifici.

Questo valore indica la capacità del materiale di mantenere la propria struttura sotto una leggera compressione, caratteristica importante per le sue prestazioni in ambito di separazione, drenaggio e protezione.