Chiodi d’ancoraggio e radici delle piante per il consolidamento dei versanti in frana, ovvero come la tecnologia prende a modello la natura

Le strutture della natura vivente si possono ricondurre a quegli stessi principi fisico-chimici che stanno alla base delle costruzioni della tecnica umana (Frei Otto). Le piante con elevata valenza biotecnica devono possedere un'azione consolidante (legante) del terreno: essa dipende dalla forma della radice, dalla densità della radicazione e dalla massa radicale. Finora esiste appena, o non esiste affatto, un metodo di prova matematico relativo alla stabilità delle zone di scarpate compenetrate dalle radici. Questo lavoro indica una possibile risoluzione del problema, partendo dalle analogie che esistono tra il sistema radicale delle piante e la chiodatura dei terreni (soil nailing), e più in generale tra sistemi naturali e artificiali. L'articolo introduce la bionica - scienza dei sistemi artificiali il cui funzionamento si basa su quello dei sistemi naturali (termine proposto nel 1960 da Jack E. Steel) - citando casi storici: copertura per serre di Joseph Paxton (1846) ispirata alla Victoria regia, aliante senza coda di Etrich (1904) dal seme di zanonia gigante, velcro di Georges de Mestral (1951), rivestimento antiturbolenza di Max Kramer (1960). Sul sistema radicale si distinguono piante a radicazione estensiva (salici), intensiva (graminacee) e mista. Vengono illustrati il sistema di chiodatura dei terreni (elementi di rinforzo, georeti, reti metalliche), il modello fisico e dominio ellittico di rottura del materiale (curva di resistenza multicritica), i criteri di dimensionamento e uno schema di calcolo dei ''chiodi-radici''. Caso applicativo: consolidamento di scarpata di 6 m in argilla sabbiosa alluvionale con apparato radicale di salici per profondità di 2 m. (Abstract sintetizzato dal testo)