La liquefazione è un fenomeno fisico che si verifica in seguito a uno scuotimento del terreno, causando una brusca perdita di resistenza del sottosuolo. Questo "scuotimento" può essere provocato, ad esempio, da un forte terremoto: quando ciò accade il terreno può iniziare a comportarsi come un fluido perché diminuisce la sua resistenza al taglio. Il processo di liquefazione coinvolge soprattutto substrati sabbiosi ma la condizione fondamentale è che questi siano saturi, ossia che i vuoti tra le loro particelle siano completamente riempiti di acqua.
Quando si verifica il processo di liquefazione dei terreni
In condizioni normali, nei terreni saturi, l’acqua esercita una certa pressione sulle pareti dei pori, nota come pressione interstiziale, che schiaccia i granelli gli uni contro gli altri ma non supera la resistenza alla deformazione del terreno. Tuttavia, a seguito dello scuotimento causato dal sisma, la pressione interstiziale aumenta al punto da superare la resistenza del terreno. A questo punto i granelli di sedimento iniziano a muoversi l’uno rispetto all’altro, perdendo coesione e assumendo il comportamento di un fluido. L’acqua, alla ricerca di una via di fuga, risale verso l’alto portando con sé parte del sedimento, come illustrato nel video che segue.
Gli effetti della liquefazione
La liquefazione dei terreni è un fenomeno distruttivo che mette a repentaglio la stabilità delle strutture in superficie, pertanto la normativa italiana in materia di costruzioni prevede la valutazione del rischio ad essa associato. Immaginate che improvvisamente il terreno sotto la vostra abitazione si trasformi in qualcosa che ricorda vagamente delle sabbie mobili: le ripercussioni sarebbero devastanti e potrebbero portare alla perdita di resistenza delle fondazioni della casa e al suo collasso.
Ma gli effetti non si limitano solo alle infrastrutture e abitazioni. Infatti, la liquefazione dei terreni può alterare enormemente il paesaggio superficiale. Parte della miscela fangosa potrebbe essere espulsa in superficie, dando origine, per esempio, a vulcanelli di fango. Oppure, la liquefazione potrebbe favorire i fenomeni di collasso lungo i pendii, innescando frane.
Uno degli esempi più eclatanti degli effetti distruttivi di questo fenomeno naturale è quello del complesso residenziale di 4 piani Kawagishi-cho, nella città giapponese di Nigata, collassato a seguito del sisma di magnitudo 7.5 del 16 Giugno 1964. Italia, la liquefazione è stata uno degli effetti più comuni a seguito dei terremoti che hanno colpito l’Emilia-Romagna del maggio 2012. Fenomeni diffusi di liquefazione, come la presenza di vulcanelli di fango, rigonfiamenti del terreno da cui fuoriusciva una miscela fangosa, ma anche crepe e danni strutturali a case e infrastrutture in superficie, sono stati individuati, soprattutto nelle zone a ovest della città di Ferrara. Studi successivi ai terremoti dell’Emilia-Romagna, hanno individuato oltre 1.300 effetti cosismici, cioè attribuibili al terremoto, in un area di circa 1.200 km2, e i processi di liquefazione ne costituiscono oltre il 90%.
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