universita' degli studi di firenze

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE 

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE 

Sezione geotecnica 

“ORIGINE E STRUTTURA DEI TERRENI ” 

CorsodiFondamentidiGeotecnica 

Scienze dell’Ingegneria Edile, A.A. 2005\2006 

Dott. Ing. Johann Facciorusso




Introduzione al corso 

A.A.2005-06 

Fondamenti di Geotecnica 

Corso di Laurea in Scienze dell’Ingegneria Edile (SIE) 

1° Periodo didattico (5 CFU): 

26 settembre – 9 dicembre 

ORARIO: 

Lezione 

Esercitazione 

Lunedì Martedì Mercoledì Giovedì Venerdì 

08:15 

09:15 

09:15 

10:15 

14:00 

15:00 

15:00 

16:00 

16:00 

17:00 

Aula 103 

Aula 103 

Aula 103 

Aula 003 

Aula 003 

Origine e struttura dei terreni – Fondamenti di Geotecnica 

Corso di Laurea in Scienze dell’Ingegneria Edile A.A. 2004/2005 2/49





Programma del corso 

1. ORIGINE E STRUTTURA DEI TERRENI: proprietà indice, 

relazioni peso-volume, granulometria e limiti, sistemi di classificazione 

USCS e AASHTO 

2. STATI DI TENSIONE NEL TERRENO: principio delle pressioni 

efficaci, tensioni geostatiche, storia dello stato tensionale 

3. IDRAULICA DEI TERRENI: Capillarità, permeabilità, legge di 

Darcy, moti di filtrazione, gradiente idraulico critico 

4. MODELLI REOLOGICI: Tensioni e deformazioni nei terreni. 

Concetti base: elasticità, plasticità, viscosità 

5. DIFFUSIONE DELLE TENSIONI: Pressioni di contatto, teoria di 

Boussinesq 

6. COMPRESSIBILITÀ DEI TERRENI: teoria della consolidazione 

monodimensionale, prova edometrica, calcolo dei cedimenti di 

consolidazione 







Programma del corso 

7. RESISTENZA AL TAGLIO DEI TERRENI: criterio di rottura di 

Mohr-Coulomb, resistenza al taglio di terreni granulari e coesivi, prova 

di taglio diretto, prove triassiali. 

8. INDAGINI GEOTECNICHE IN SITO: perforazioni di sondaggio, 

prove CPT, CPTU, SPT, DMT 

9. SPINTA DELLE TERRE: stati di equilibrio limite, metodo di 

Rankine e di Coulomb per il calcolo della spinta sui muri di sostegno 

10. CAPACITÀ PORTANTE DELLE FONDAZIONI SUPERFICIALI: 

analisi in condizioni drenate e non drenate, metodo di Terzaghi, 

formula di Brinch-Hansen 







Modalità di esame 

L’esame consta di una prova scritta da superare per accedere 

alla prova orale : 

Appelli di esame orale 

martedì 13 dicembre 2005 (ore 9.30) 

lunedì 19 dicembre 2005 (ore 9.30) 

martedì 7 febbraio 2006 (ore 9.30) 

lunedì 20 marzo 2006 (ore 9.30) 

mercoledì 5 aprile 2005 (ore 9.30) 

lunedì 26 giugno 2006 (ore 9.30) 

lunedì 10 luglio 2006 (ore 9.30) 

mercoledì 6 settembre 2006 (ore 9.30) 







Testi consigliati 

Colombo P., Colleselli F. (1996) “Elementi di Geotecnica” 

Zanichelli, Bologna 

Lancellotta R. (1993) “Geotecnica” Zanichelli, Bologna 

(Nuova Edizione) 

Le dispense del Corso, esercizi e compiti svolti disponibili 

presso il sito: http://freedom.dicea.unifi.it/Claroline-1.3.1/ 

(Percorso GEO3 documenti) 

Sintesi del testo “Soil Mechanics & Foundations” di Muni 

Budhu, comprendente esercizi, animazioni, laboratorio 

geotecnico virtuale, quiz, etc.. accessibile dai computers del 

laboratorio L.D.D.T. 







Orario di ricevimento 

Giovedì mattina (10.00-12.30) 

Previo appuntamento 

via telefono (055.4796354) 

via e-mail (johannf@dicea.unifi.it) 






Origine e struttura dei terreni 

GEOTECNICA 

La Geotecnica è una disciplina che tratta la meccanica dei terreni e delle 

rocce, e le sue applicazioni nell’ambito dei problemi di ingegneria civile e 

ambientale (fondazioni, opere di sostegno, stabilità dei pendii, 

miglioramento e rinforzo dei terreni, etc..) 

I terreni (o rocce sciolte) sono 

aggregati di particelle, o 

granuli, di minerali e materiali 

organici, generalmente sciolti o 

con deboli legami di 

cementazione o di adesione che 

possono essere distrutti con 

semplice agitazione meccanica 

o in acqua. 

Le rocce (lapidee) sono 

aggregati naturali di minerali tra 

i quali si esercitano forze 

attrattive e di adesione di 

notevole entità che conferiscono 

all’insieme valori elevati della 

resistenza meccanica. 







GEOTECNICA 

L’ Ingegneria Geotecnica ècoinvolta nella risoluzione di una serie di 

problematiche relative a: 

1. Analisi e progettazione di fondazioni 

Sears Tower, Chicago 

Petronas Towers, 

Kuala Lampur 







GEOTECNICA 

2. Progettazione ed analisi di stabilità di dighe e discariche 

Hoover dam, Colorado 

Norman Landfill, U.S. 







GEOTECNICA 

3. Analisi di stabilità di opere in terra (muri di sostegno, pendii, etc.) 







4. Conservazione di monumenti, etc. 

GEOTECNICA 






TERRENO :MEZZO “POLIFASE” 


Il terreno può essere schematizzato come mezzo particellare polifase, 

costituito da: 

uno scheletro solido, formato dall’insieme di tutti i granuli, o meglio, di tutte le 

particelle 

una fase liquida (generalmente acqua) 

una fase gassosa (generalmente aria e/o vapor d’acqua). 

⇒ Non è continuo, né omogeneo, né 

isotropo 

PARTICELLE 

SOLIDE 

ACQUA 

INTERSTIZIALE 

ARIA + 

VAPOR D’ACQUA 






ORIGINE DEI TERRENI 


I terreni derivano dai processi di alterazione: 

fisica o meccanica legati a fenomeni di erosione delle acque, all’azione di 

agenti atmosferici (gelo, variazioni termiche), all’azione delle piante, degli animali, 

dell’uomo; 

alterazione chimica o organica legati a fenomeni di ossidazione, riduzione ed 

altre reazioni chimiche generate dagli acidi presenti nell’acqua o prodotti dai batteri. 







STRUTTURA DEI TERRENI 

Il comportamento del terreno dipende dalle sue caratteristiche 

strutturali: 

MICROSTRUTTURA (forma, dimensione dei grani, disposizione geometrica e 

legami fra le particelle) ; 

MACROSTRUTTURA (Fessure, intercalazioni, inclusioni rilevabili alla scala del 

campione da laboratorio); 

MEGASTRUTTURA (giunti, discontinuità, faglie etc.. osservabili in sito a 

grande scala) 

A livello di microstruttura esistono due tipi di interazione: 

un’interazione di tipo meccanico, dovuta alle forze di massa o di volume; 

un’interazione di tipo chimico, dovuta alle forze di superficie; 








La prevalenza delle forze di volume o delle forze di superficie è qualcosa legato 

essenzialmente alla geometria dei granuli, ovvero alla superficie riferita all’unità 

di massa, che si definisce superficie specifica: 

S sp 

= 

S 

M 

= 

S 

ρ ⋅V 

Valori elevati implicano prevalenza di forze di 

superficie (granuli attivi) 

Valori bassi implicano prevalenza di forze di 

volume (granuli inerti) 

dove S è la superficie del granulo, M la massa, V il volume e ρ la densità 

Dimensione media 

[mm] 

Superficie specifica 

[m 2 /g] 

SABBIE (forma sub-sferica) 2 mm 2⋅10 -4 

MINERALI ARGILLOSI (forma lamellare): 

MONTMORILLONITE 10 -6 fino a 840 

ILLITE (0.03 ÷ 0.1)x 10 -3 65 ÷ 200 

CAOLINITE (0.1 ÷ 4) x 10 -3 10 ÷ 20 








Una prima distinzione tra i vari tipi di terreno, che ne differenzia 

notevolmente il comportamento, può essere fatta in base alle dimensioni e 

alla forma delle particelle (che dipendono dai minerali costituenti) : 

TERRENI A GRANA GROSSA (ghiaie e sabbie) e forma sub-sferica, o 

comunque compatta 

TERRENI A GRANA FINE (limi e argille) e forma appiattita o lamellare; 

N.B. I terreni naturali consistono generalmente in una miscela di più tipi di 

terreno appartenenti alle due categorie suddette, a cui può aggiungersi 

talvolta del materiale organico. 







TERRENI A GRANA GROSSA 

I TERRENI A GRANA GROSSA (ghiaie e sabbie) sono caratterizzati da: 

i. STRUTTURA A GRANI SEPARATI (riconoscibili a occhio nudo e costituiti 

frammenti di roccia o da singoli minerali o da frammenti di minerali 

sufficientemente resistenti e stabili dal punto di vista chimico, come ad 

esempio quarzo, feldspati, mica, granati, ecc..); 

ii. 

iii. 

iv. 

FORMA DELLE PARTICELLE TOZZA (arrotondata o irregolare) 

VALORI BASSI DELLA SUPERFICIE SPECIFICA (< 10 -2 m 2 /g) 

INTERAZIONE TRA I GRANI DI TIPO MECCANICO (prevalgono le forze di 

massa) 







TERRENI A GRANA GROSSA 

Il comportamento dei terreni a grana grossa dipende soprattutto : 

dalle DIMENSIONI; 

dalla FORMA (angolare, sub-angolare, subarrotondata, 

arrotondata) ; 

dalla DISTRIBUZIONE GRANULOMETRICA ; 

ANGOLARE 

SUBANGOLARE 

ARROTONDATA 

SUBARROTONDATA 

SABBIA BENE ASSORTITA 

SABBIA POCO ASSORTITA 

dallo STATO DI ADDENSAMENTO dei granuli 

SABBIA SCIOLTA 

SABBIA DENSA 







TERRENI A GRANA FINE 

I TERRENI A GRANA FINE (limi e argille) sono caratterizzati da: 

i. PARTICELLE COLLOIDALI DI FORMA LAMELLARE 

(non visibili a occhio nudo); 

ii. 

iii. 

iv. 

iv. 

FORMA DELLE PARTICELLE APPIATTITA 

VALORI ELEVATI DELLA SUPERFICIE SPECIFICA (> 10 m 2 /g) 

INTERAZIONE CHIMICA TRA PARTICELLE E ACQUA 

(prevalgono le forze di superficie) 

STRUTTURA AGGREGATA 







TERRENI A GRANA FINE 

I terreni a grana fine sono aggregati di particelle colloidali di forma lamellare, 

che risultano dalla combinazione di molecole (o unità elementari). : 

- 

- 

+ 

- 

e 

a) b) 

e 

= silicio 

Le unità elementari sono 

rappresentate da tetraedri 

(con atomo di silicio al 

centro e ossigeno ai vertici) 

o ottaedri (con atomi di 

alluminio o magnesio al 

centro e ossidrili ai vertici) 

che si combinano tra loro per 

formare reticoli piani (pacchetti 

elementari). 

e = ossidrili = alluminio, magnesio 

Successive combinazioni diverse 

di pacchetti elementari danno 

origine alle particelle di argilla, 


Corso di Laurea in Scienze dell’Ingegneria Edile A.A. 2004/2005 ai granuli. 

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ACQUA LIBERA E INTERSTIZIALE 

Il comportamento dei terreni a grana fine dipende soprattutto : 

dalle COMPOSIZIONE MINERALOGICA; 

dall’interazione col FLUIDO INTERSTIZIALE. 

H 

+ 

H 

+ 

O 

2- 

Ac qua a ds orb ita 

H + H + 

O - 

Cristallo di m ontmorillonite (100x1 nm) 

Cristallo di caolinite (1000x100nm) 

L’acqua che si trova 

immediatamente a contatto 

con le particelle è parte 

integrante della loro 

struttura ed è definita 

“acqua adsorbita” 







Allontanandosi dalla 

superficie delle particelle i 

legami diventano via via 

più deboli, finché l’acqua 

assume le caratteristiche di 

“acqua libera” o “acqua 

interstiziale”. 

ACQUA LIBERA E INTERSTIZIALE 

PARTICELLA 

molecole d’acqua 

ANDAMENTO DELLA FORZA DI ATTRAZIONE 

TRA PARTICELLA E MOLECOLE D’ACQUA 

0 5 10 15 20 25 30 35 

Distanza dalla superficie della particella (in micron) 

acqua 

adsorbita 

acqua 

pellicolare 

acqua di ritenzione 

acqua 

gravifica 







STRUTTURA AGGREGATA 

Le particelle di argilla risultano cariche 

negativamente in superficie e tendono a 

manifestare forze di repulsione, alle quali si 

sommano forze di tipo attrattivo (Van der Walls), 

legate alla struttura atomica del materiale. 

a) STRUTTURA DISPERSA 

(prevalenza di azioni repulsive) 

b) STRUTTURA FLOCCULATA 

(prevalenza di azioni attrattive) 

La risultante di tali azioni dipende dalla distanza 

tra le particelle e dall’ambiente chimico di 

deposizione 

c) DEPOSIZIONE IN ACQUA SALMASTRA 

(si riducono le azioni repulsive) 

d) DEPOSIZIONE IN ACQUA DOLCE 

(struttura orientata) 







RELAZIONI TRA LE FASI 

Un terreno è un sistema multifase, costituito da uno scheletro formato da 

particelle solide e da una serie di vuoti, che possono essere a loro volta 

riempiti di liquido (generalmente acqua) e/o gas (generalmente aria e 

vapor d’acqua): 

Vs = volume del solido (inclusa l’H 2 

O adsorbita) 

V W 

= volume dell’acqua (libera) 

V G 

= volume del gas 

V V 

= volume dei vuoti (V W 

+V G 

) 

V = volume totale (V S 

+V W 

+V G 

) 

P W 

= peso dell’acqua 

P S 

= peso del solido 

P = peso totale (P W 

+P S 

) 

Gas 

V G 

P W 

Acqua 

V W 

V S 

V V 

V 

P 

P S 

Particelle 

solide 








V 

= v 

V 

1. POROSITÀ (%) ⋅100 

n 

n=0 solido continuo, 

n =100% non vi è materia solida) 

2. INDICE DEI VUOTI 

3. VOLUME SPECIFICO 

V 

e = 

V 

V 

v = 

V s 

v 

s 

v = 1+ e; 

e 

= 

( n/100) 

1− 

( n/100) 

4. GRADO DI SATURAZIONE 

S 

r 

(%) = 

Vw 

Vv 

P 

⋅100 

5. CONTENUTO D’ACQUA w (%) = ⋅100 

P 

w 

s 

S r 

=0 terreno asciutto, 

S r 

=100% terreno saturo 







6. PESO SPECIFICO DEI COSTITUENTI SOLIDI 

7. PESO DI VOLUME 


γ = 

8. PESO DI VOLUME DEL TERRENO SECCO 

P 

V 

[kN/m 3 ] 

V 

γ s 

P 

= 

s 

V 

s 

[kN/m 3 ] 

P s P 

γ d = ( ovvero per Sr = 0 ) 

V 

[kN/m 3 ] 

9. PESO DI VOLUME SATURO 

10. PESO DI VOLUME IMMERSO 

γ sat 

= 

P 

V 

γ ' = γ 

sat 

(per S r 

=100% ) 

− γ 

w 

[kN/m 3 ] 

dove γ w 

è il peso specifico 

dell’acqua (9.81 kN/m 3 ) 

N.B. Mentre 0 < S r < 100%, 0 < n < 100%, w può essere maggiore di 100% 

γ d (S r = 0)






emax 

− e 

11. DENSITÀ RELATIVA D r (%) = ⋅100 

e − e 

max 

dove e max ed e min sono rispettivamente gli indici dei vuoti corrispondenti 

al minimo e al massimo stato di addensamento 

min 

RETICOLO CUBICO 

RETICOLO TETRAEDRICO 

γ s (kN/m3) 

SABBIA QUARZOSA 26 

LIMI 26.3-26.7 

ARGILLE 23.9-28.6 

BENTONITE 23 

n (%) e γd (kN/m3) γ (kN/m3) 

GHIAIA 25-40 0.3-0.7 14-21 18-23 

SABBIA 25-50 0.3-1.0 13-18 16-21 

LIMO 35-50 0.5-1.0 13-19 16-21 

ARGILLA 30-70 0.4-2.3 7-18 14-21 

TORBA 75-95 3.0-19.0 1-5 10-13 







Le proprietà che risultano indipendenti dalla storia tensionale e dalle 

condizioni ambientali che caratterizzano il terreno allo stato naturale, 

vengono dette proprietà indici. 

Tra le proprietà indici possono essere annoverate anche: la granulometria 

e i limiti di Atterberg, che verranno definite nei paragrafi seguenti. 

- la granulometria 

- i limiti di Atterberg 

PROPRIETÀ INDICI 







COMPOSIZIONE GRANULOMETRICA 

Il comportamento dei terreni a grana grossa è marcatamente influenzato 

dalle dimensioni dei grani e dalla distribuzione percentuale di tali 

dimensioni, ovvero dalla granulometria. 

L’analisi granulometrica consiste nella determinazione della distribuzione 

percentuale del diametro dei granuli presenti nel terreno e può essere 

eseguita mediante due tecniche: 

1. setacciatura per la frazione grossolana (diametro dei grani maggiore 

di 0.074 mm) 

2. sedimentazione per la frazione fine (diametro dei grani minore di 

0.074 mm) quando supera il 10% del peso totale 

I risultati dell’analisi granulometrica vengono riportati in un diagramma 

semilogaritmico, con il diametro (equivalente), D, delle particelle 

(setacci) in ascissa e la percentuale di passante in ordinata (curva 

granulometrica) . 








Terreno 1: 

Terreno 2: 

60% 

Terreno 3: 

Terreno 1 

(ben gradato) 

D 60 = 3 mm, D 30 = 0.22 mm, D 10 = 0.008 mm, 

U = 375.0; C =2.0 

Terreno 3 

(uniforme) 

D 60 = 0.93 mm, D 30 = 0.038 mm, D 10 = 0.023 mm, 

U = 40.4; C =0.07 

Terreno 2 

(granulometria estesa con 

mancanza di certi diametri) 

D 60 = 0.42 mm, D 30 = 0.24 mm, D 10 = 0.2 mm, 

10% 

U = 2.1; C = 0.69 

D 60 

D 10 

COEFFICIENTE DI 

UNIFORMITÀ 

U = 

D 

D 

60 

10 

COEFFICIENTE DI 

CURVATURA 

C 

= 

D 

60 

D 

2 

30 

⋅ 

D 

10 








1. La setacciatura viene eseguita utilizzando una serie di 

setacci (a maglia quadrata) e/o crivelli (con fori circolari) 

con aperture di diverse dimensioni , disposti uno sull’altro, 

con apertura delle maglie decrescente verso il basso. 

P 

di 

= 

P 

T 

− 

P 

∑ 

k = 1 

T 

i 

P 

k 

⋅100 

dove: 

P di 

= passante al setaccio 

i-esimo 

P k 

= trattenuto al setaccio 

k-esimo 

P T 

= peso totale campione 

Apertura delle maglie, D 

[mm] 

4 4.76 

6 3.36 

8 2.38 

10 2.00 

12 1.68 

16 1.19 

20 0.840 

30 0.590 

40 0.420 

50 0.297 

60 0.250 

70 0.210 

100 0.149 

140 0.105 

200 0.074 

N. ASTM 

Dimensione dei setacci crescente 








2. L’analisi granulometrica per sedimentazione si basa sulla legge di 

Stokes: 

ρs 

− ρw 

= ⋅g⋅D 

dove: 

2 

v (mm/s) è la velocità di precipitazione di una particella 

18⋅ 

η sferica in un liquido viscoso, 

ρ s 

e ρ w 

(Mg/m 3 ) le densità rispettivamente dei grani e dell’acqua, 

v 

η (Pascal s) è la viscosità dell’acqua, D (mm) il diametro della particella 







LIMITI DI ATTERBERG (LLAA) 

Il comportamento dei terreni a grana fine è marcatamente influenzato 

dall’interazione delle particelle di argilla con il fluido interstiziale (acqua), 

ed è strettamente legato alla loro composizione mineralogica. 

Così è importante non solo 

conoscere la quantità di 

acqua contenuta allo stato 

naturale, ma anche 

confrontare questo valore 

con quelli corrispondenti 

ai limiti di separazione tra 

stati fisici particolari 

(limiti da Attrberg). 

DIMINUZIONE DEL 

w 

CONTENUTO D’ACQUA 

LIQUIDO 

PLASTICO 

SEMISOLIDO 

SOLIDO 

miscela fluida 

terra-acqua 

LIMITE LIQUIDO, w L 

LIMITE PLASTICO, w P 

LIMITE DI RITIRO, w S 

terreno secco 







DETERMINAZIONE SPERIMENTALE DEI LLAA 

LIMITE LIQUIDO, w L 

1. Un prefissato volume di terreno, 

prelevato dal passante al setaccio n. 40 

(0.42 mm), viene mescolato con acqua 

distillata fino ad ottenere una pastella 

omogenea 

2. L’impasto viene disposto nel cucchiaio, 

praticando nella zona centrale un solco di 2 

mm di larghezza e 8 mm di altezza. Vengono 

contati i colpi necessari a far richiudere il solco 

per una lunghezza di 13 mm. 

3. Viene poi prelevato un po’ di materiale dal 

cucchiaio e determinato su questo il valore 

del contenuto d’acqua. 

4. La procedura viene ripetuta più volte 

variando la quantità di acqua nell’impasto, 

in modo da ottenere una serie di coppie (4 

o 5) di valori, numero di colpi-contenuto 

d’acqua 

5. si assume convenzionalmente come il 

limite liquido, w L 

il contenuto d’acqua 

corrispondente a 25 colpi determinato per 

interpolazione 














LIMITE PLASTICO, w P 


1. Si impasta una certa quantità di terreno 

passante al setaccio n. 40 (0.42 mm) con 

acqua distillata in modo da formare dei 

bastoncini di 3.2 mm (1/8 in.) di diametro 

2. Tali cilindretti vengono fatti rotolare 

continuamente su una lastra di materiale poroso 

(in modo da perdere progressivamente acqua) 

≅ 3.2 mm 

3. Quando iniziano a fessurarsi, si determina il contenuto d’acqua e questo 

rappresenta il limite plastico, w P 

4. La procedura viene ripetuta 

almeno tre volte e si assume 

come w P il valor medio 














LIMITE DI RITIRO, w S 


1. Si determina in laboratorio su un 

provino indisturbato che viene essiccato 

per passi successivi, misurando ad ogni 

passaggio il volume e il contenuto d’acqua 

2. I valori del volume vengono riportati in 

un grafico in funzione del contenuto 

d’acqua 

3. w S è definito come il contenuto d’acqua 

corrispondente al punto di intersezione tra le 

tangenti alla parte iniziale e finale della curva 

ottenuta interpolando i punti sperimentali 

N.B. w S 

ha un interesse molto limitato per le applicazioni in ingegneria civile e non 

viene di norma determinato; non è un valore convenzionale, legato alla procedura di 

determinazione, ma ha un preciso significato fisico. 


Corso di Laurea in Scienze dell’Ingegneria Edile A.A. 2004/2005 39/49 

volume 

w S 

contenuto d’acqua, w





INDICI DI CONSISTENZA 

INDICE DI PLASTICITÀ, I P 

I P 

(%) = w L 

-w P 

INDICE DI LIQUIDITÀ, I L 

I 

L 

= 

w − 

I 

P 

w 

P 

I P 

Attivi 

I a = 1.25 

Normalmente 

attivi 

I a = 0.75 

Inattivi 

INDICE DI CONSISTENZA, I C 

I 

C 

wL 

− w 

= = 1− 

I 

P 

I 

L 

CF 

I P 

I a = (Indice di attività) 

CF 

dove CF = % in peso con diametro 

d < 0.002 mm 







INDICI DI CONSISTENZA 

L’indice di consistenza, I c 

, oltre ad indicare lo stato 

fisico in cui si trova il terreno, fornisce informazioni 

qualitative sulle sue caratteristiche meccaniche; 

all’aumentare di I C aumenta la resistenza al taglio del 

terreno e si riduce la sua compressibilità. 

Da notare anche l’analogia tra I C per terreni a grana 

fine e D r per i terreni a grana grossa. 

TERRENO 

I P 

Non Plastico 0 - 5 

Poco Plastico 5 - 15 

Plastico 15 - 40 

Molto Plastico > 40 

CONSISTENZA 

Fluida 

Fluido-Plastica 

Molle-Plastica 

Plastica 

Solido-Plastica 

Semisolida (w > w S ) 

o Solida (w < w S ) 

I C 

< 0 

0 – 0.25 

0.25 – 0.50 

0.50 – 0.75 

0.75 – 1 

> 1 

Minerale argilloso w L (%) 

Montmorillonite 300-700 

Illite 95-120 

Caolinite 40-60 

w P (%) I P (%) 

55-100 200-650 

45-60 50-65 

30-40 10-25 







SISTEMI DI CLASSIFICAZIONE 

I sistemi di classificazione sono una sorta di linguaggio di comunicazione 

convenzionale per identificare (attraverso alcuni parametri significativi) 

il tipo di materiale, in modo da fornirne, almeno a livello qualitativo, 

delle indicazioni sul comportamento. 

I parametri utilizzati: 

devono essere significativi e facilmente misurabili mediante 

procedure standardizzate; 

non devono essere riferiti ad uno stato particolare, ossia devono 

essere indipendenti dalla storia del materiale, dalle condizioni di 

sollecitazione o da altre condizioni al contorno. 

PROPRIETÀ INDICI (granulometria per terreni a grana grossa e 

composizione mineralogica per i terreni a grana fine) 








Sistemi di classificazione basati unicamente sulla granulometria , validi 

solo per i materiali a grana grossa (ghiaie e sabbie): 

I termine: nome della 

frazione granulometrica 

prevalente 

II termine: nomi delle 

eventuali frazioni maggiori 

del 25%, precedute dal 

prefisso con 

III termine: nomi delle 

eventuali frazioni comprese 

tra il 15% e il 25%, con il 

suffisso oso 

IV termine: nomi delle 

eventuali frazioni minori del 

15%, con il suffisso oso, 

precedute dal prefisso 

debolmente. 








Sistema di classificazione di Casagrande , valido per i materiali a grana 

fine (limi e argille): 

Indice di plasticità, PI (%) 

60 

40 

20 

0 

4 

w = 30 % 

L 

w = 50 % 

L 

5 

2 

1 

20 40 60 

Limite di liquidità, w (%) 

L 

6 

L 

PI = 0.73 (w - 20) 

LINEA A 

3 

80 100 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

Limi inorganici di bassa compressibilità 

Limi inorganici di media compressibilità 

e limi organici 

Limi inorganici di alta compressibilità 

e argille organiche 

Argille inorganiche di bassa plasticità 

Argille inorganiche di media plasticità 

Argille inorganiche di alta plasticità 








Sistemi di classificazione basati sulla granulometria e sulla composizione 

mineralogica, validi per tutti i terreni 

SISTEMA USCS (Unified Soil Classification System) 

Terreni d fondazione 

1) Si analizza il passante al setaccio N.200, P 200 

: 

P 200 

< 50% 

1 a lettera: G, S 

(terreno a grana grossa, punto 2) 

P 200 

> 50% 

1 a lettera: M, C,O 

(terreno a grana fine, punto 3) 

2a) Si analizza il passante al setaccio N.4, P 4 

: 

100 - P 4 

> P 4 

–P 200 

100 - P 4 



–P 200 

1 a lettera: G (ghiaia) 

1 a lettera: S (sabbia) 








2b) Si analizza il passante al setaccio N.200, P 200 

: 

P 200 

< 5% 

Componente fine trascurabile: 

si determina dalla curva granuolmetrica U, C 

v 

U > 4 (G) o U > 6 (S) 

1 < C < 3 

altrimenti 

P 200 

> 12% 

2 a lettera: W (ben gradato) 

2 a lettera: P (poco gradato) 

Componente fine significativa: 

si determinano i limiti di Atterberg sul passante 

al setaccio N.40 e si segue il punto 3. 

v 

2 a lettera: M (limoso) 2 a lettera: C (argilloso) 

5% 

< 12% si determinano i limiti di Atterberg sul passante al 

setaccio N.40 e U, C dalla curva granulometrica 

DOPPIO SIMBOLO CON 2 a lettera: M o C, W o P 








3a) Si determinano i limiti di Atterberg sul passante al setaccio N.40 e si 

consulta la Carta di Plasticità di Casagrande (modificata) : 

Sopra la retta I P = 0.73 (w L -20) 

Sotto la retta I P = 0.73 (w L -20) 

3b) Si analizza il il limite liquido, w L 

: 

w L 

< 50% 

w L 

> 50% 

w L 

> 10% 

4% 

< 8% 

I P > 0.73 (w L -20) 

2 a lettera: 

L (bassa 

plasticità) 

2 a lettera: 

H (alta 

plasticità) 

DOPPIO 

SIMBOLO: 

CL-ML 

1 a lettera: C (argilla) 

1 a lettera: M (limo) o O (organico) 







SISTEMA HRB (Highway Research Board) 

Classificazione generale: 

Classificazione di gruppo: 

Analisi granulometrica: 

% passante al setaccio: 

- N.10 (2mm) 

- N.40 (0.12 mm) 

- N.200 (0.074 mm) 

Limiti di Atterberg 

determinati sul passante al 

setaccio N.40 (0.42 mm): 

- w L (%) 

- I p (%) 

Indice di gruppo (I): 

Materiale costituente: 

Materiale come sottofondo: 

*Note: Se I P ≤ w L – 30 A-7-5; Se I P ≥ w L – 30 A-7-6 


Costruzioni stradali 

Materiali granulari 

(passante al setaccio N.200 ≤ 35%) 

A-1 

A-2 

A-3 

A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 

≤ 50 

≤ 30 

≤ 15 

≤ 6 

0 

≤ 50 

≤ 25 

Ghiaia (pietrame) 

con sabbia 

Limi-Argille 

(passante al setaccio N.200 ≥ 35%) 

A-4 A-5 A-6 A-7 

A-7-5* 

A-7-6 

≥ 51 

≤ 10 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 

Non ≤ 40 

plastico ≤ 10 

(N.B.Quando un terreno rientra in più categorie sia adotta quella corrispondente ai limiti più 

restrittivi ) 


Corso di Laurea in Scienze dell’Ingegneria Edile A.A. 2004/2005 48/49 

≥ 41 

≤ 10 

≤ 40 ≥ 41 

≥ 11 ≥ 11 

≤ 40 ≥ 41 

≤ 10 ≤ 10 

≤ 40 ≥ 41 

≥ 11 ≥ 11 

0 0 ≤ 4 ≤ 8 ≤ 12 ≤ 16 ≤ 20 

Sabbia 

Da eccellente a buono 

Ghiaia e sabbia 

limosa o argillosa 

Limi 

Da buono a scarso 

Argille





L’indice di gruppo è definito come: 

I = 0.2 a + 0.005 ac + 0.01 bd 


dove: 

a = % passante al setaccio 200 maggiore del 35% e minore del 75%, 

espressa come numero intero compreso tra 0 e 40 

b = % passante al setaccio 200 maggiore del 15% e minore del 55%, 

espressa come numero intero compreso tra 0 e 40 

c = valore del limite liquido maggiore di 40 e minore di 60, 

espresso come numero intero compreso tra 0 e 20 

d = valore dell’indice di plasticità maggiore di 10 e minore di 30, 

espresso come numero intero compreso tra 0 e 20 

(N.B. In entrambi i sistemi di classificazione, la presenza di materiale organico in 

un terreno può essere rilevata attraverso la determinazione del limite liquido 

prima, w L 

, e dopo l’essiccamento, w L 

’. L’essiccamento provoca infatti nei materiali 

organici dei processi irreversibili con riduzione di w L ; se w L 

’/w L 

> 0.75, il materiale 

viene ritenuto organico)

universita' degli studi di firenze

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