La geotecnica è una specializzazione fondamentale dell’ingegneria civile volta allo studio del comportamento fisico, meccanico e idraulico dei materiali terrestri (terreni e rocce) ai fini della progettazione e realizzazione di opere a diretto contatto con il suolo, come fondazioni (superficiali e profonde), muri di sostegno, gallerie, dighe in terra e rilevati.
La disciplina si fonda sulla Meccanica delle Terre, sistematizzata all’inizio del Novecento da Karl von Terzaghi. Uno dei principi cardine introdotti da Terzaghi è il principio delle tensioni efficaci, che spiega come la resistenza a taglio e la compressibilità di un terreno saturo d’acqua dipendano non dalla tensione totale applicata, ma dalla tensione efficace :
dove rappresenta la pressione interstiziale (o pressione neutra) dell’acqua contenuta nei pori del terreno.
Il comportamento meccanico dei terreni differisce radicalmente da quello dei materiali da costruzione strutturali:
- Sono materiali particellari multifase (costituiti da scheletro solido, acqua e aria).
- Sono altamente non lineari e anelastici fin dai bassi livelli di deformazione.
- La loro resistenza (governata dal criterio di Mohr-Coulomb) dipende fortemente dalla componente frizionale, e quindi dallo stato di confinamento.
La geotecnica prevede indagini in sito (es. prove penetrometriche CPT/SPT), prove di laboratorio (scatola di taglio, prove triassiali, edometriche) e l’impiego di complessi modelli numerici per prevedere cedimenti e verificare la stabilità dei pendii.