Sebbene non sia la calamità naturale più devastante in termini di vite umane, la liquefazione sismica può avere un impatto drammatico sull'economia e sulla struttura sociale di una comunità. A testimonianza di ciò, l'analisi degli eventi sismici recenti dimostra chiaramente come, nei casi in cui sia accaduta, essa abbia acuito significativamente le perdite economiche indotte dai terremoti, causando circa il 50% delle perdite totali.
A titolo di esempio, valga la pena citare i casi studio di: Izmit in Turchia nel 1999, Christchurch in Nuova Zelanda tra il 2010 e il 2011, Haiti nel 2010, Tokyo nel 2011, l'Emilia-Romagna in Italia nel 2012, Palu in Indonesia nel 2018, Anchorage in Alaska nel 2019 e l'ultima devastante sequenza sismica Siriana-Turca del 2023. Tutti questi hanno fornito evidenze concrete dell'impatto della liquefazione, non solo in termini di manifestazioni al suolo (free field) ma anche di significativi danni strutturali ed infrastrutturali, con conseguenti ripercussioni economiche e sociali dovute alla perdita di accesso a beni e servizi fondamentali per le comunità interessate dal sisma.
Le evidenze sopracitate pongono il fenomeno della liquefazione al centro delle attività ingegneristiche e pianificatorie, le quali non possono prescindere da un'approfondita comprensione del fenomeno. In considerazione di tali implicazioni, è chiaro che i tradizionali Standards Normativi, volti principalmente alla salvaguardia delle vite umane, non possono esaurire l'attenzione necessaria verso l'impatto economico su un sistema.
Pertanto, l'approccio ingegneristico si basa sulla messa a punto di analisi di rischio dettagliate per riconoscere sul territorio i fattori predisponenti alla liquefazione ed analizzare le possibili conseguenze dell'innesco del fenomeno. Per una data comunità. le analisi di rischio devono identificare gli elementi di vulnerabilità (connessi al costruito ed alle attività antropiche) ed esplorare le relazioni causa-effetto che determinano l'innesco e la propagazione della liquefazione. L'obiettivo principale di tali analisi è quello di valutare il danno atteso al suolo e, di conseguenza, alle strutture ed infrastrutture coinvolte. Tale attività risulta propedeutica alla definizione di livelli rischio accettabili per il dato contesto oggetto di esame.
Tradizionalmente, i più comuni approcci per valutare il danno da liquefazione al suolo partono dall'assunto che il fenomeno si manifesta mediante una deformazione permanente al piano campagna, es. un cedimento, da ricondurre a tre fenomeni principali: l'effetto dell'annullamento degli sforzi di taglio, la consolidazione del terreno e l'eventuale espulsione di materiale liquefatto. In questo senso, numerosi metodi semplificati (Iwasaki et al., 1978; Zhang et al., 2002 e 2004) sono stati introdotti in letteratura per valutare tale deformazione permanente in condizioni free field, ovvero in assenza di manufatti.
Tali approcci speditivi si basano sul calcolo del fattore di sicurezza alla liquefazione, valutato in maniera speditiva dividendo il rapporto tensionale ciclico in grado di produrre liquefazione "CRR" (Boulanger & Idriss, 2014) per il valore indotto dal sisma "CSR" (Seed, 1971), e su una serie di ipotesi non sempre completamente rispondenti ai casi reali. Infatti, la complessità delle interazioni che regolano il fenomeno della liquefazione, unitamente alla variabilità 3D delle proprietà geotecniche e delle condizioni al contorno, richiede un approccio computazionale non sempre applicabile nelle analisi di rischio su scala urbana.
La capacità di quantificare il rischio su scala territoriale in modo realistico richiede un'integrazione di dati e modelli che rispecchino le reali condizioni geologiche e strutturali di una regione. È fondamentale dunque che i metodi di previsione del rischio da liquefazione siano tanto efficaci quanto speditivi.
In definitiva, l'analisi del rischio da liquefazione, la comprensione della meccanica del fenomeno e lo studio del contesto ambientale in cui si opera sono elementi imprescindibili per sviluppare strategie efficaci di mitigazione.
Infine, l'analisi costi-benefici rappresenta il criterio quantitativo con cui valutare la fattibilità economica delle possibili soluzioni, scegliendo di volta in volta quella più idonea a garantire la sicurezza e limitare la perdita economica connessa agli eventi futuri. Ulteriori sviluppi nel settore delle analisi del rischio, mirano alla messa a punto di strategie basate sull'approccio "olistico" volto alla comprensione completa del fenomeno in grado di valutare l'interazione tra i diversi fenomeni naturali e costruire comunità più resilienti.
