Studio del Backward Erosion Piping mediante modellazione fisica in piccola scala: analisi della propagazione del fenomeno e delle strategie di mitigazione

La crescente frequenza e intensità degli eventi di piena comporta una maggiore diffusione del fenomeno di erosione retrogressiva per sottofiltrazione (Backward Erosion Piping), uno dei principali meccanismi di collasso dei rilevati arginali fluviali. Il fenomeno è contraddistinto dalla formazione di canali erosivi che si propagano a ritroso verso il fiume, all’interfaccia tra uno strato coesivo superficiale e un acquifero sabbioso sottostante, compromettendo la stabilità dell’opera. Il presente lavoro di tesi si inserisce nell’ambito del progetto europeo LIFE SandBoil, coordinato dal DICAM dell’Università di Bologna, finalizzato allo studio del backward erosion piping e allo sviluppo di una soluzione tecnologica innovativa ed eco-sostenibile, per la sua mitigazione. L’attività sperimentale è stata condotta mediante modellazione fisica in piccola scala, con l’obiettivo di studiare l’evoluzione del fenomeno e valutare l’efficacia di una barriera verticale permeabile, quale strategia di mitigazione. In particolare, è stata indagata l’influenza della densità relativa del deposito sabbioso sul carico idraulico critico, corrispondente al raggiungimento della sezione di monte da parte del canale erosivo, sia in assenza, che in presenza di barriera. Con questo obiettivo, sono state eseguite quattro prove sperimentali, due in assenza e due in presenza di barriera, con densità relativa del campione pari al 20% e al 50%. Il confronto dei dati acquisiti ha permesso di analizzare l’impatto della tecnologia sulla progressione del fenomeno. Infine, sono state condotte prove di taglio d’interfaccia su quattro differenti configurazioni, per identificare quella maggiormente rappresentativa del contatto naturale tra l’acquifero e lo strato superficiale coesivo. A tal fine, i risultati sono stati messi a confronto con quelli ottenuti su un provino indisturbato prelevato a Revere (MN), in prossimità di un tratto arginale interessato da fenomeni di erosione retrogressiva.