Un laboratorio geotecnico è una struttura scientifica dedicata alla prova e allo studio degli elementi della terra, in particolare suolo e roccia. Questo tipo di laboratorio è più comunemente associato alle operazioni di ingegneria civile. La pianificazione urbana, la costruzione di strade e il controllo dell’erosione di solito dipendono dall’analisi dei composti naturali che spesso può avvenire solo in un laboratorio geotecnico. Le agenzie governative e le forze armate spesso sponsorizzano questi laboratori, fornendo loro personale in loco o contraendo i loro servizi con industrie private esterne. Alcune università ospitano anche laboratori, solitamente in combinazione con programmi di formazione geotecnica.
Di solito ci sono due parti principali di qualsiasi laboratorio geotecnico: un’area per la ricezione e lo stoccaggio e un’area per le prove. I test di laboratorio possono essere semplici come uno scienziato che esegue un’analisi composita di base o complessi come la rottura, il legame o la ricreazione del materiale. La parte di test del laboratorio di solito assomiglia a qualsiasi laboratorio di scienze. Macchine come atomizzatori e centrifughe spesso rivestono le pareti, mentre i banchi con becher, bruciatori e vassoi per l’isolamento dei campioni occupano lo spazio centrale.
Alcuni laboratori sono multiuso, il che significa che possono ospitare una varietà di campioni diversi e attività di test. Altri sono molto più sfumati, spesso focalizzati su un solo tipo specifico di ricerca. La portata di un laboratorio geotecnico è solitamente dettata dal suo ambiente, nonché dall’esperienza degli scienziati che vi lavorano.
Molti governi hanno divisioni di servizi geotecnici che aiutano a consigliare gli urbanisti sulla fattibilità dello sviluppo o della costruzione in determinate aree. Gli scienziati coinvolti in questi compiti sono spesso molto specializzati. Di solito completeranno i test del suolo e il campionamento dei campioni dai siti proposti, ma analizzeranno anche la durabilità e l’aspettativa di vita di nuove aggiunte come la pavimentazione o le fondamenta in cemento degli edifici.
I tecnici di laboratorio possono anche lavorare per innovare nuovi compositi più resistenti. Progettare una pavimentazione che resiste alle crepe quando gelate può essere compito di uno scienziato geotecnico, mentre trovare soluzioni per fondazioni in calcestruzzo che affondano in un terreno sovrasaturato può essere l’impresa di un altro. La ricerca e la sperimentazione per questi e altri progetti avviene in un laboratorio geotecnico.
I laboratori geotecnici militari spesso servono a scopi esplorativi simili. Gli esperti di alto livello all’interno delle forze armate generalmente utilizzano lo spazio del laboratorio geotecnico per comprendere i terreni difficili. Il personale sul campo invierà i campioni al laboratorio, dove gli scienziati li testeranno, li scomporranno e analizzeranno i loro componenti principali.
Una serie di aziende geotecniche fornisce anche laboratori per un uso più industriale, in particolare nel settore della perforazione e delle miniere. Le aziende che forniscono trivellazioni petrolifere, perforazioni idriche o lavori di scavo su larga scala generalmente si affidano alle capacità di laboratorio geotecnico interno per testare, identificare e conservare rapidamente i campioni. Gli ingegneri sul campo spesso iniziano il loro lavoro perforando un piccolo nucleo dal sito proposto. Una volta che gli scienziati in laboratorio avranno valutato la composizione del campione, gli ingegneri avranno un’idea migliore se vogliono investire nell’effettuare effettivamente l’esplorazione e la perforazione o se si possono trovare risultati migliori altrove. Mantenere una libreria di campioni passati aiuta anche gli ingegneri a sapere cosa aspettarsi in un terreno simile.