Quando un grosso veicolo d'assalto anfibio si ferma su una spiaggia, è destinato a spostare una discreta quantità di sabbia. Marco Garcia/Getty Images Già negli anni '70, l'esercito degli Stati Uniti ha deciso di risolvere un problema di lunga data nelle operazioni di combattimento:il movimento del terreno sotto le attrezzature pesanti. Quando i carri armati e i camion di rifornimento si spostano su terra instabile e sabbia, soprattutto sulle coste, si verificano spostamenti ed erosioni, il che significa un terreno ancora meno stabile su cui viaggiare.
La soluzione è arrivata sotto forma di una struttura leggera che tiene insieme la sabbia sciolta, terra o ghiaia in modo che il terreno rimanesse fermo. Il trucco era nella forma a nido d'ape della struttura.
È chiamato confinamento cellulare , o geocelle , e non è solo per i militari. Prodotti come EnviroGrid, una versione dell'approccio geocell, hanno applicazioni civili diffuse. La tecnologia Geocell tiene insieme tutti i tipi di strutture a terra, da terreni pianeggianti a pendii di 45 gradi e da terreni aridi a terreni altamente vegetati. Ha applicazioni nel paesaggio, ingegneria civile e protezione ambientale. Potresti aver camminato o guidato su geocell senza nemmeno saperlo.
In questo articolo, scopriremo cosa fa il confinamento cellulare, come viene utilizzato e perché è migliore di alcune delle più comuni e tradizionali tecniche di stabilizzazione geologica.
La maggior parte di noi non pensa molto alla stabilità geologica, ma è un grosso problema nell'ingegneria e nel design per esterni. Come si fa a costruire un mucchio di terra per fare una collina su un campo da golf senza che venga lavata via dalla prima pioggia? Come si costruisce un vialetto su una base di argilla rossa pastosa? E come ci si assicura che i lati inclinati di un'autostrada non vengano slavati dopo 20 anni di forte vento?
In qualche modo proteggi tutte queste strutture in modo che possano sopportare il peso e resistere agli elementi. Tipicamente, questo viene fatto usando muri di cemento, o mediante stratificazione di tessuto geotessile con aggregato compattato (come terra e rocce), o costruire un ponte rialzato per aggirare del tutto il problema. EnviroGrid è un approccio per raggiungere lo stesso scopo lavorando un po' più a stretto contatto con l'ambiente naturale.
Le camere a nido d'ape di EnviroGrid sono riempite di sabbia. Immagine per gentile concessione di EPA Il concetto alla base del confinamento cellulare è piuttosto semplice:una cella murata conterrà tutto ciò che ci metti dentro. Ad esempio, se metti lo zucchero in un tagliabiscotti, puoi spostare il tagliabiscotti senza perdere lo zucchero. Per estensione, una moltitudine di tagliabiscotti interconnessi terrà un'intera cucina piena di zucchero, e sarà ancora più stabile perché quell'enorme struttura sarà molto più difficile da destabilizzare. Sostituisci lo zucchero con lo sporco, e hai l'idea di base dietro EnviroGrid.
Ovviamente è un po' più complicato quando passi oltre la cottura e le applicazioni di ingegneria. Le geocelle diventano, in un modo, collegato a terra.
EnviroGrid è una struttura a nido d'ape flessibile. Le celle a nido d'ape sono aperte in alto e in basso. Il foglio di celle viene adagiato e fissato a qualsiasi superficie instabile, sia in piano che in pendenza. Può essere utilizzato su sabbia, sporco, rocce, argilla - praticamente tutto ciò che potrebbe soffiare o lavare via o cedere sotto carichi pesanti.
Le celle vengono quindi riempite con una sorta di aggregato, come lo sporco, suolo, ciottoli o addirittura cemento. Tutto dipende dall'applicazione (di cui parleremo nella prossima pagina). Poiché le celle sono aperte su entrambi i lati, il terreno instabile sotto la struttura si confonde con l'aggregato aggiunto, e i favi diventano parte della superficie del terreno. Le pareti delle celle proteggono l'aggregato dagli elementi, così invece del vento o dell'acqua che spazzano via lo sporco, passano sopra le parti superiori delle celle. E la forza aggiunta di tutte quelle pareti cellulari interconnesse moltiplica la forza che il terreno può sopportare, perché ogni forza è distribuita su una superficie molto più ampia. Lo sporco non può essere disperso dal peso, perché può muoversi solo all'interno dei confini della cella.
Ci sono alcuni vantaggi particolari nell'usare le geocelle invece dei metodi più tradizionali, compreso l'aspetto, costo e rispetto dell'ambiente. Vedrai perché nelle prossime sezioni, quando entriamo nelle applicazioni.
Un muro di sostegno è rinforzato con EnviroGrid. Immagine per gentile concessione dello Stato di New York DOT Quando gli ingegneri devono costruire un muro di contenimento per proteggere i lati inclinati di una base autostradale, potrebbero costruire una struttura in cemento che si attacca al pendio usando una griglia che si estende nel fianco della collina. Questo processo può essere piuttosto costoso, soprattutto perché il rivestimento su quel cemento, che rende il muro più attraente quando ci passi accanto, può costare molto. È pesante, e deve essere spedito. Inoltre, il cemento spesso non resiste molto bene.
EnviroGrid non richiede un'estensione in profondità nel pendio, quindi può essere più facile da installare. Ma ancora più importante, può essere riempito con inerti già in cantiere, quindi le spese di spedizione sono minime. è flessibile, così il terreno è assicurato in uno stato più naturale. E poiché la struttura a nido d'ape aperta consente il flusso e il drenaggio dell'acqua, la vegetazione può comporre il bel top coat, invece di qualcosa come il cemento.
Muri di sostegno, che vengono utilizzati non solo per le strade ma anche nel paesaggio, discariche e tutti i tipi di altri progetti di ingegneria civile, sono solo un'applicazione geocell. Il controllo dell'erosione e la stabilizzazione del suolo sono gli altri due usi principali di EnviroGrid.
La stabilizzazione del terreno è l'applicazione per la quale l'approccio geocell è stato inizialmente sviluppato, e si scopre che i civili hanno bisogno di un terreno stabile tanto quanto i soldati. Posare una griglia di geocelle su un terreno instabile e riempirlo di terra o rocce può creare una base stabile per un vialetto, una passerella del parco o un sentiero escursionistico. Può fare in modo che il terreno morbido supporti completamente il traffico pedonale, un percorso di golf cart, un sistema fognario o binari del treno senza sprofondare sotto il peso.
E la messa in sicurezza del terreno assume una piega molto più "verde" quando si entra nel controllo dell'erosione. Applicando la struttura EnviroGrid a un tratto di terra in pericolo di aridità da vento e erosione idrica, o un fianco di una collina che diventa sempre più ripido o un argine del fiume che sta scomparendo nel fiume può arrestare e persino invertire il processo erosivo. È molto utilizzato nei parchi e nelle aree escursionistiche per mantenere stabile il terreno nonostante l'uso umano. Le geocelle mantengono il terreno in posizione per prevenire un'ulteriore erosione, e puoi riempire le celle con nuovi, terreno seminato, che può sia edificare la terra che promuovere la ri-vegetazione per mantenerla tale.
La struttura unica della geocella la rende ideale per la rivegetazione perché lascia scorrere liberamente l'acqua, anche tra le celle se il materiale della griglia è permeabile. È una tecnologia molto flessibile, anche se. Per un muro più resistente contro l'erosione, puoi semplicemente versare cemento nelle celle.
Per ulteriori informazioni su EnviroGrid e argomenti correlati, dai un'occhiata ai link nella pagina successiva.
