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Environmental geotechnics: looking back, looking forward

Rowe Ronald Kerry
Articolo Immagine
ISSN:
0557-1405
Rivista:
Rivista Italiana di Geotecnica
Anno:
2018
Numero:
4
Fascicolo:
Rivista Italiana di Geotecnica N. 4/2018
DOI:
10.19199/2018.4.0557-1405.008

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Geotecnica ambientale: uno sguardo al passato per guardare al futuro.

Con riferimento al passato, l’articolo intende mettere in evidenza alcuni progressi significativi degli ultimi 30-50 anni in merito al progetto e alla costruzione dei sistemi di raccolta del percolato (LCSs), delle barriere di argilla compattata (CCLs), di argilla geosintetica (GCLs) e delle geomembrane (GMBs). Con riferimento al futuro, l’articolo identifica le sfide ancora da affrontare, sia per quel che riguarda un’applicazione più coerente delle attuali conoscenze nella progettazione ingegneristica e nella costruzione, sia con riferimento a quelle aree che ad oggi richiedono un’ulteriore attività di ricerca. Il lavoro evidenzia come, mentre sono stati fatti progressi molto importanti nella comprensione delle prestazioni dei componenti che costituiscono i sistemi di barriera, si presti generalmente ancora poca attenzione alle interazioni tra i diversi componenti del sistema e al modo in cui essi possono far deteriorare o migliorare la prestazione dell’intero sistema e, di conseguenza, la protezione dell’ambiente. Vengono analizzate le ragioni per cui le perdite osservate in presenza di barriere composite sono di qualche ordine di grandezza superiori a quelle previste dalla progettazione. A questo proposito, si pone l’accento sulla necessità di un controllo di qualità del processo di costruzione (CQA), che comporta un costante e qualificato monitoraggio visivo durante la costruzione. Ulteriori temi discussi nell’articolo riguardano la necessità di ridurre al minimo le increspature, per l’impatto molto significativo che hanno nelle perdite osservate, l’effetto dell’essiccamento di una barriera in argilla compattata (CCL) una volta ricoperta da una geomembrana (GMB), i benefici che derivano dal contemplare nel piano di controllo della qualità del processo di costruzione anche dei rilievi geoelettrici, sia prima sia dopo la copertura della geomembrana, al fine di individuare eventuali perdite e, in ultimo, la necessità di strati di protezione che permettano non solo di minimizzare nel breve termine l’eventuale formazione di fessurazioni nella geomembrana, ma anche di mantenerne basse le deformazioni a trazione nel lungo termine. I settori che si ritiene necessitino di ulteriori approfondimenti riguardano il miglioramento della progettazione dei sistemi di raccolta del percolato (LCS) per discariche con un contenuto organico significativamente più elevato di quello normalmente presente nei paesi occidentali, le prestazioni nel lungo termine dei geocompositi drenanti come elementi di captazione delle perdite e sistemi secondari di raccolta del percolato (LCSs) nelle discariche, sotto il prolungato carico di compressione (con conseguenti deformazioni a trazione) indotto dal peso dei rifiuti sovrastanti, l’adeguatezza delle nuove geomembrane (GMB) coestruse, la cui efficacia come barriera è già stata verificata nel caso di contaminanti come il benzene, ad essere utilizzate in presenza di altri contaminanti, ai fini della riqualificazione di aree già contaminate.



Looking back, this paper highlights some significant advances with respect to the design and construction of leachate collection systems (LCSs), compacted clay liners (CCLs), geosynthetic clay liners (GCLs), and geomembranes (GMBs) over the past three to five decades. Looking forward, the paper identifies challenges still to be addressed from both the perspective of (i) the application of existing knowledge more consistently in engineering design and construction, and (ii) areas needing more research. It highlights the fact that while very important advances have been made in understanding the performance of barrier system components, too little attention is generally being paid to the interactions between the components of the system and how they can degrade or improve overall system performance and consequent environmental protection. The reasons that the observed leakages through composite liners are orders of magnitude higher than usually predicted in design are discussed. In this context the need for good construction quality assurance (CQA) involving consistent qualified visual inspection during construction is highlighted. Other areas discussed include the need to minimize wrinkles which play a very significant role in observed leakages, the effect of desiccation of a CCL once it is covered by a GMB, the benefits of including an electrical leak location survey in the CQA plan both before and after the GMB is covered, and finally the need for protection layers that not only minimizes short-term ductile puncture but also maintain low tensile strains in the GMB. Areas identified as requiring more research include improving the design of LCSs for landfills with much higher organic content than is normal for western countries, the performance of geocomposite drains as leak detection and secondary LCSs in landfills under the sustained long-term compressive loading (and consequent tensile strains) due to overlying waste, and the effectiveness of new coextruded GMB products that are effective barriers to contaminants like benzene for other contaminants of concern in redeveloping formerly contaminated land.