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Laura Tonni

Professoressa ordinaria

Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali

Settore scientifico disciplinare: CEAR-05/A Geotecnica

Coordinatrice del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria civile

Temi di ricerca

Parole chiave: Stabilità arginale Sottofiltrazione e piping Terreni limo-sabbiosi Prove in sito Liquefazione ciclica delle sabbie Modellazione costitutiva

  • Analisi della risposta geotecnica degli argini fluviali esistenti. La ricerca sul tema della stabilità arginale ha preso spunto da una convenzione di ricerca dal titolo “Verifiche sismiche degli argini in sponda destra del fiume Po, nel tratto compreso tra Ro (FE) e Boretto (RE)”, stipulata con l’Autorità di Bacino del fiume Po e inserita all’interno degli interventi di competenza statale in materia di riduzione del rischio sismico (Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri, n. 3376/04). Attualmente l'attività di ricerca su questo tema è principalmente focalizzata sullo studio dei processi di erosione retrogressiva al di sotto delle strutture arginali per effetto dei processi di sottofiltrazione e sullo sviluppo di tecniche di mitigazione del fenomeno, nell'ambito del progetto di ricerca LIFE SandBoil (LIFE19 ENV/IT/000071 "Natural-based solution to mitigate flood risk due to SAND BOILS reactivations along the Po River). Il progetto, finanziato dalla Commissione Europea e coordinato dall'Università di Bologna, è svolto in collaborazione con l'Agenzia Interregionale per il fiume Po, Officine Maccaferri Italia e il North-Transdanubian Water Directorate (EDUVIZIG). Durata del progetto: ottobre 2020-settembre 2025.

  • Caratterizzazione geotecnica del sottosuolo mediante prove in sito, con particolare riferimento all’uso della prova penetrometrica statica con piezocono per la caratterizzazione meccanica dei terreni intermedi (limosi e limo-sabbiosi). Questa linea di ricerca, originariamente avviata nell'ambito di un ampio ed articolato progetto realizzato presso il sito campione di Treporti, nella laguna di Venezia, e successivamente proseguita con ulteriori campagne sperimentali in diversi siti della pianura padana, si propone di sviluppare approcci innovativi ed affidabili per l'interpretazione delle prove penetrometriche statiche con piezocono nei terreni dalle caratteristiche intermedie fra sabbie argille, che permettano di tenere in considerazione i fenomeni di parziale drenaggio tipici dei depositi limosi quando testati a velocità standard. La ricerca è attualmente finanziata dal progetto PRIN2022 Characterization and modelling of intermediate soils through innovative approaches for robust design of strategic infrastuctures and protection of risk-sensitive areas (TRANSITION), Codice Progetto: 2022PZW7FL.

    Nel recente passato, l'attività di ricerca su questo tema è stata finanziata dai progetti "Studio teorico e sperimentale per la valutazione della suscettibilità alla liquefazione dei depositi sabbiosi: effetto delle condizioni stratigrafiche, dell’ambiente deposizionale e delle caratteristiche dell'azione sismica sull'innesco del fenomeno" (Bando ALMAIDEA 2017) e "Tecnologie Innovative per la riduzione del rischio sismico delle costruzioni” (Bando POR-FESR 2014-2020, Project no. PG/2015/ 737636), entrambi riguardanti l'uso delle prove in sito per la determinazione della resistenza ciclica e della stima della suscettibilità alla liquefazione delle sabbie limose, con particolare riferimento a quelle della Pianura Padana colpita dal sisma del 2012. Nell’ambito di questo tema di ricerca, si ricorda infine l’attività svolta negli ultimi  anni in merito alla definizione di standard qualitativi per la prova CPTU, che ha condotto alla progettazione di uno strumento di verifica del grado di saturazione del piezocono. Il sistema proposto è attualmente brevettato in Italia, Olanda e Stati Uniti.
  • Modellazione numerica agli elementi finiti di problemi geotecnici di natura elastoplastica, con particolare attenzione rivolta allo sviluppo di schemi di tipo implicito per l'integrazione di modelli elastoplastici non-standard. La ricerca riguarda in particolare la formulazione di algoritmi di tipo implicito per  l'integrazione di quella classe di modelli basati sui presupposti teorici della “Plasticità Generalizzata alla Zienkiewicz”. Le procedure numeriche proposte vengono applicate principalmente nello studio dei meccanismi di innesco dei fenomeni di instabilità dei versanti, soprattutto quelli di tipo catastrofico conseguenti a liquefazione o a processi di degradazione dei legami di cementazione delle terre. 
  • Modellazione costitutiva dei terreni sabbiosi e limo-sabbiosi secondo un approccio di tipo “Plasticità Generalizzata”. La ricerca si propone di sviluppare un modello matematico che accolga i presupposti dell'ormai consolidata teoria dello Stato Critico insieme ai più recenti modelli interpretativi del comportamento dei terreni sabbiosi, combinandoli nell'ambito di un framework teorico versatile e flessibile quale la Plasticità Generalizzata. Lo scopo è quello di mettere a punto una formulazione globale che sappia descrivere in maniera unificata il diverso comportamento tenso-deformativo dei terreni granulari al variare delle condizioni di confinamento e di densità, con particolare riferimento alla modellazione dei fenomeni di liquefazione e mobilità ciclica.

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