Ingegneria naturalistica: la stabilizzazione corticale del terreno | Ingegneri.info

Ingegneria naturalistica: la stabilizzazione corticale del terreno

Le radici della piante oltre ad insinuarsi nel terreno svolgono rivestono la duplice funzione di incrementare la resistenza del mezzo in cui crescono e di svolgere un'azione drenante

Foto Biosoil_COVER
image_pdf

Si tratti di un fiume o di un versante, in entrambi i casi è possibile riferirsi alla condizione ideale di equilibrio dinamico, che si verifica quando i processi di sedimentazione (si hanno attraverso o fattori climatici o mediante la creazione di invasi artificiali, la realizzazione di opere di difesa e l’asportazione di sedimenti dell’alveo per uso antropico) si compensano con quelli di asportazione e nel caso in cui questi ultimi superino i primi si verifica un’incisione naturale del canale/terreno.

Nell’ottica di mantenimento o di ripristino di questo equilibrio, opera l’ingegneria naturalistica, che prevede l’impiego di piante vive negli interventi antierosivi e di consolidamento accanto a soluzioni tecniche tradizionali.

Questa disciplina è utilizzata in diversi ambiti ed il motivo è da ricercarsi nell’azione protettiva esercitata dalla vegetazione nei confronti dell’erosione del suolo, dei deflussi delle acque superficiali e dei fenomeni d’instabilità dei versanti. Le azioni meccaniche indotte sui versanti consistono in una protezione antierosiva dalle acque dilavanti unitamente alla stabilizzazione dello strato superiore del suolo a opera degli apparati radicali, con la riduzione dell’erosione e del trasporto solido a valle.

Le piante e i popolamenti forestali in particolar modo, svolgono un’importante funzione idrologica: le foglie intercettano le precipitazioni, causando perdite dovute ad assorbimento ed evaporazione, le radici e i fusti fanno crescere la scabrezza del terreno e la permeabilità del suolo, aumentando la capacità d’infiltrazione, le radici assorbono l’umidità dal suolo che si perde nell’atmosfera mediante la traspirazione.

Pertanto gli interventi eseguiti mediante l’ingegneria naturalistica devono corrispondere a sistemi in grado di creare, attraverso apparati radicali, un vera e propria rete profonda e resistente atta al consolidamento dinamico del suolo ed al mantenimento del corretto assetto idrogeologico.

Ambiti di applicazione dell’ingegneria naturalistica
Gli interventi di ingegneria naturalistica possono essere applicati nelle seguenti opere geotecniche:
1) rivestimento: coprono e proteggono il terreno contemporaneamente, migliorando il bilancio di umidità e del calore favorendo così lo sviluppo della vita vegetale. La semina può avvenire in modo o manuale o meccanizzato e solitamente questi metodi sono associati all’aggiunta di bioreti, geocelle, geostuoie e georeti;
2) stabilizzanti: consolidano il terreno in profondità nei versanti minacciati da frane con strati di scivolamento prossimi alla scarpata;
3) combinate: sono ausiliarie alle precedenti e consistono in interventi di difesa dall’erosione, di sostegno dei pendii instabili e di consolidamento di alvei torrentizi e fluviali;
4) drenaggio o prosciugamento biotecnico: per i grandi prosciugamenti e i ripidi corsi d’acqua con portata idrica permanente richiedono degli interventi costruttivi puramente tecnici quali cunicoli, pozzetti, cunette e drenaggi. Per quelli più modesti, invece, si sfrutta con vantaggio la proprietà della vegetazione, che deve sottrarre al terreno l’elevato consumo idrico per i suoi processi vitali.

Caratteristiche dell’intervento
Le finalità meccaniche che devono essere conseguite con l’intervento, semplice o combinato (a seconda se lo si affianca ad opere tradizionali) sono la limitazione dell’azione erosiva, la riduzione del ruscellamento nonché la stabilizzazione del terreno, ovvero il miglioramento delle sue proprietà espresse attraverso l’aumento della resistenza al taglio (Tabella 1).
A questo però occorre affiancare la velocità dell’intervento, compatibilmente con la scelta coerente della pianta o popolamento forestale a seconda del contesto ecologico-ambientale di inserimento.

Figura 1

Particolare del pane di terreno radicato (Sistema Control) (http://www.biosoilexpert.com/)

Figura 2

Fase di piantumazione dei Sistemi Erosion Control (http://www.biosoilexpert.com/)

La stabilizzazione corticale del terreno viene quindi garantita dalle radici delle piante che oltre ad insinuarsi nella profondità del terreno, resistono a sollecitazioni esterne e al contempo svolgono un’azione drenante.

Tabella 1 – Esempio di incremento di resistenza al taglio della matrice terreno-radici espressa come coesione “apparente” del sistema (sistema Erosion Control di Bio Soil Expert).

Confronto delle prestazioni tecniche degli apparati radicali nei terreni
Tecnologia Tipo di intervento Profondità di azione Resistenza al taglio
Inerbimento classico Inverdimento 0 – 15 cm 4 – 6 kPa
Erosion Control di Bio Soil Expert Stabilizzazione corticale 0 – 150 cm > 15 kPa

– test effettuati in cantiere a 3 mesi dalla posa in opera

Figura 3a

Stabilizzazione superficiale di un versante franoso (prima)

Figura 3b

Stabilizzazione superficiale di un versante franoso (dopo)

In Tabella 1 e nelle precedenti immagini sono riportate alcune delle soluzioni appartenenti alla serie Erosion Control™ di Bio Soil Expert, che rappresenta una gamma di consorzi appositamente studiati tra piante erbacee perenni e specifici microrganismi del suolo. Suddetta tecnologia si fonda sull’abbinamento tra specifiche piante erbacee autoctone e/o sterili (fornite in pane di terra) e microrganismi del suolo quali: Mycorrhiza, PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) e MHB (Mycorrhiza Helper Bacteria) in grado di aumentare le prestazioni biotecniche delle piante stesse.

Tali sistemi sono in grado di creare, attraverso gli apparati radicali, una vera e propria rete profonda e resistente per il consolidamento dinamico del suolo ed il mantenimento del corretto assetto idrogeologico del terreno.

La scelta di specie erbacee rispetto a piante arboree o arbustive a fusto fornisce i seguenti vantaggi:
– Facilità di posa
– Bassa manutenzioneVersatilità e modularità
– Alleggerimento dei versanti evitando l’”effetto leva”
– Resistenza idraulica trascurabile in caso di piena
– Radici capillari (5 mm di diametro massimo) non legnose che evitano fratturazioni nel terreno

La versatilità e la modularità dell’intervento consente l’abbinamento e l’integrazione con tecniche tradizionali di rinforzo, quali ad esempio le terre armate e chiodatura.

Figura 4a

Intervento mediante chiodatura vegetale di terra rinforzata e stabilizzazione con sistemi Erosion Control in abbinamento a palizzata. Intervento su strada provinciale in provincia di Verona (prima http://www.biosoilexpert.com)

Figura 4b

Intervento mediante chiodatura vegetale di terra rinforzata e stabilizzazione con sistemi Erosion Control in abbinamento a palizzata. Intervento su strada provinciale in provincia di Verona (dopo http://www.biosoilexpert.com)

Il tipo di intervento descritto presta molta attenzione alla eco-sostenibilità dei propri prodotti e della loro applicazione sui cantieri. La scelta delle specie vegetali erbacee selezionate in base alle caratteristiche e alla collocazione del cantiere, riduce sia l’impatto ecologico e sia le attività di manutenzione, garantendo una gestione più semplificata una volta terminato il cantiere.

L’installazione di materiale vegetale risulta rispettosa anche in termini di carbon footprint (impronta di CO2) di cantiere, garantendo anche una riduzione di CO2 negli anni successivi alla posa fornendo la connotazione di strumento di compensazione/neutralizzazione (carbon offset).

Fonti consultate
• APAT, 2002, Atlante delle opere di sistemazione dei versanti. Secondo aggiornamento, Rapporto n. 10, ISBN 88-448-0286-6 (isprambiente.gov.it)
EFIB, 2015, Direttiva europea per l’ingegneria naturalistica
Bio Soil Expert

Copyright © - Riproduzione riservata
Ingegneria naturalistica: la stabilizzazione corticale del terreno Ingegneri.info