Il permeametro di Boutwell

Clay liners or covers are an important components of waste retention structures, are used as impervious fluid containment barriers for the horizontal transport of process fluids or the containment of pollutants for the protection of groundwater resources from the development of leachate that could migrate downward. The most important geotechnical parameter for compacted clay is hydraulic conductivity which governs the barrier effect. Experience has show that field hydraulic conductivities may be substantially larger than those measured on small laboratory specimens. Many different in situ tests have been proposed, of these the Sealed, Double Ring Infiltrometer (SDRI) and Two Stage Borehole (TSB) test have received widest acceptance and use. The TSB method involves three dimensional infiltration, from which both vertical and horizontal conductivities are determined. These hydraulic conductivity values are the maximum possible for the vertical direction and minimum possible for the horizontal direction. This test method may be utilized for compacted fills or natural deposits that have a mean hydraulic conductivity than or equal to 1.10-5 m/s. For this purpose the norm ASTM 6391 “Standard Test Method for Field Measurement of Hydraulic Conductivity of Porous Materials Using Two Stages of Infiltration from a Borehole” explains with accuracy the purpose, terminology, apparatus, test site, test procedure and calculation of TSB method.

La caratterizzazione e la qualifica delle barriere argillose avviene attraverso uno studio articolato che ha come principale obiettivo la determinazione della conducibilità idraulica, o coefficiente di permeabilità k. Tale grandezza, che esprime l’attitudine di un mezzo ad essere attraversato da un fluido, è misurata sia mediante prove di laboratorio su provini di piccole dimensioni estratti dalle barriere che per mezzo di prove eseguite direttamente sul manto. L’esperienza ha dimostrato come la conducibilità ottenuta da prove in sito sia un parametro di collaudo più affidabile rispetto al dato ricavato in laboratorio in quanto, interessando volumi maggiori di terreno, permette di verificare direttamente la macrostruttura della barriera realizzata. Tale considerazione, di validità generale, ha un risalto particolarmente importante nei manti argillosi artificiali in quanto la tecnica di realizzazione mediante compattazione per strati può determinare una significativa anisotropia della barriera in direzione prevalentemente orizzontale. Tra tutti i metodi di prova in sito (infiltrometri semplici e doppi, lisimetri, permeametri vari, ecc.) il Double Stage Boutwell Permeameter (TSB) è l’unico che permette di misurare separatamente le due componenti della conducibilità idraulica, verticale ed orizzontale, e quindi risulta il più idoneo ad essere applicato a barriere multistrato. La maggior parte dei metodi di prova in sito, a differenza della prova TSB, indagano prevalentemente la filtrazione in direzione verticale e forniscono indicazioni incomplete o meglio non cautelative nella progettazione dei manti. La prova TSB ha come standard di riferimento la norma ASTM D6391