Progettazione e Direzione Lavori nella frana di Sassi Neri

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1 Servizio Area Affluenti Po Agenzia Regionale per la Sicurezza Territoriale e la Protezione Civile Ordine dei Geologi Emilia Romagna DOPO L EVENTO ALLUVIONALE DEL 14 SETTEMBRE 2015: STUDIO IDRAULICO T. NURE, STUDIO DELLA FRANA DI SASSI NERI (FARINI PC) E INTERVENTI DI MITIGAZIONE E MONITORAGGIO Progettazione e Direzione Lavori nella frana di Sassi Neri Dott. Geol. Giovanni Truffelli Servizio Area Affluenti Po Consigliere Ordine dei Geologi Emilia Romagna Ing. Gianluca Rossi Dott. Geol. Michela Diena Dott. Geol. Lanfranco Zanolini Servizio Area Affluenti Po sabato 23 marzo 2019 Municipio di Farini, p.zza G. Marconi 10, Farini

2 Perché ci occupiamo della frana di "sassi neri": perché interferisce con il reticolo idraulico e con le attività umane

3 "5.1.1 Risultati delle simulazioni idrauliche a monte della frana dei Sassi Neri Nella le mappe delle quote idriche riferite all istante di transito del colmo della piena nella zona a monte della frana dei Sassi Neri, per tempi di ritorno T pari a 50, 100, 200 e 500 anni..... Per i tempi di ritorno più elevati, l effetto di ostruzione indotto dalla frana provoca un sensibile innalzamento delle quote idriche a monte della stessa dando luogo alla formazione di un invaso via via crescente,. L immagazzinamento momentaneo di parte del volume della piena esercita un benefico effetto di riduzione sulle portate transitanti a valle della frana."

4 Obiettivo: stabilizzare il piede di frana nella condizione più favorevole per mantenere l effetto benefico di riduzione sulle portate e, contemporaneamente, evitare che si arrivi allo sbarramento del T. Nure Occorre impedire a futuri eventi di frana di accumulare altro materiale al piede Abbiamo visto : di che tipologia di frana si tratta qual è la dinamica dei movimenti quali siano le caratteristiche geotecniche del terreno quali possano essere le cause che innescano tali fenomeni

5 Come? Queste frane di colata derivano dalla coalescenza di numerose masse distaccate dalle scarpate, per scivolamento o rototrsalazioni, e di terreno dilavato e accumulato dal ruscellamento concentrato. Il progetto ha avuto come scopo la riduzione delle masse mobilizzate, conseguenti agli effetti del ruscellamento, la raccolta e il drenaggio delle acque superficiali e la creazione di un sistema di laminazione/contenimento dei terreni in colata impedendo al ruscellamento concentrato di creare profonde incisioni; riducendo l arretramento delle scarpate nelle zone di alimentazione; creando un ostacolo ai futuri corpi di colata nella zona di transito.

6 Progettazione Individuazione della tipologia di intervento prevista, suddivisa per le aree geomorfologiche.

7 Evento del 2018: come è stato descritto, nella primavera del 2018 si è riattivata la frana principale, nell area dove il progetto ha previsto gli interventi di sistemazione morfologica e la realizzazione delle triplette, ai primi giorni di luglio, il terreno era ancora in condizioni di estrema saturazione. Impossibile iniziare i lavori in primavera, ma, soprattutto, abbiamo ritrovato spessori di detrito, in condizioni quasi fluide, superiori di alcuni metri rispetto a quanto previsto nel progetto.

8 15/03/ /05/2018

9 Opera di gradonatura e sistemazione morfologica Il progetto ha previsto la realizzazione di una gradonatura scavata nei terreni in posto e una sistemazione morfologica del corpo di frana compreso fra le nicchie di distacco e la zona di accumulo; la realizzazione di un reticolo superficiale di raccolta delle acque di ruscellamento.

10 06/05/2018 Riprofilatura e gradonate 13/10/2018

11 Il materiale accumulato lungo le vallecole in condizioni di estrema saturazione, in occasione di eventi di precipitazioni intense o con lo scioglimento della neve, evolve in colata. Con i lavori di sistemazione morfologica abbiamo cercato di realizzare una maglia abbastanza fitta di piccoli fossi, stabilizzati con pietrame, per intercettare le acque superficiali e impedire l approfondimento dell erosione per ruscellamento, quindi di ritardare la creazione degli accumuli e la formazione di frane di colata.

12 06/05/ /02/2019

13 Durante Prima Dopo l intervento

14 Per contrastare il ruscellamento concentrato abbiamo utilizzato l idrosemina per ricostituire un manto erboso. A breve si vedrà se ha attecchito o se necessita di un secondo intervento, visto che si tratta comunque di terreni poveri

15 Da tesi laurea di Lisa Gasparini Realizzazione di "canale filtrante" profondo tre metri e colmato con materiale recuperato in sito

16 Da tesi laurea di Lisa Gasparini

17 Lidar 2015 ante opera

18 Lidar 2018 post opera

19 Variazioni altimetriche (ante-post opera)

20 Zona 3: profilatura 1x m 8 m 4 m

21 In base ai dati a disposizione e alle indagini si individua il settore 5, la zona di transito, come quella più vantaggiosa per realizzare un intervento per ridurre gli apporti di materiale, visto il minor spessore del corpo di frana in quel tratto. Planimetria di sintesi delle indagini geognostiche e geofisiche realizzate nel 1991 e nel 2016

22 Opera di sostegno Paratia di pali con trave di raccordo, tiranti e muro in elevazione

23 Foto Davide Marenghi Opera di laminazione Realizzazione di prismi "trapezoidali" in modo da costringere il materiale di colata ad auto consolidarsi dovendo filtrare attraverso le strozzature fra un prisma e l altro

24 Le due soluzioni ipotizzate sono state scartate per vari motivi: perforazione di grande diametro probabilmente molto difficoltosa nella roccia di substrato; trivelle pesanti su un terreno in frana; pendenze elevate e terreno troppo soffice per betoniere; spinte da contenere troppo grandi; considerando l evoluzione di questo tipo di frane, le opere dovrebbero essere in elevazione perché verrebbero sormontate dalle colate successive, permettendo, così, al Bertolini G, Pizziolo M (2008) Risk assessment strategies for the reactivation of earth flows in the Northern Apennines (Italy). Eng Geol 102(3 4): materiale di arrivare al piede. Soluzione con perforazioni di piccolo diametro in elevazione per il contenimento/laminazione delle colate

25 Opera di laminazione Abbiamo ipotizzato la realizzazione di una sorta di "briglia selettiva", ispirata quelle esistenti per debris flow. L ipotesi prevedeva una serie di micropali collegati in testa da un cavo ancorato nelle sponde fuori frana come tirante.

26 Ancoraggio Flottante Sirive Opera di laminazione Mutuando da una soluzione tipo "ancoraggi flottanti", siamo arrivati a proporre una soluzione nuova

27 Opera di laminazione Il progetto ha previsto la realizzazione di opere di rallentamento e laminazione delle colate costituite da triplette di micropali disposte lungo 4 allineamenti trasversali al canale di transito per un totale di 30 triplette. Si tratta di strutture modulari, che garantiscono che l eventuale deformazione o rottura di una di esse non comprometta la funzionalità del sistema nel suo complesso. Lo schema è pettini rovesciati disposti in 4 file successive, sfalsate

28 PRISMA PER STAZIONE TOTALE TRASDUTTORE DI PRESSIONE Monitoraggio delle triplette Per monitorare il comportamento del terreno abbiamo previsto di strumentare n. 8 triplette con la posa di un trasduttore di pressione e una cella di carico, affogati nel terreno di frana esistente; una cella di carico per registrare le spinte della eventuale colata nuova; un clinometro biassiale per le oscillazioni indotte sulla tripletta, tutti collegati ad un unica centralina wi-fi e un prisma per stazione totale

29 Pronti via e i mezzi non possono operare, soprattutto per lavorazioni così precise come i micropali delle triplette conseguenza dell evento della primavera 2018, terreno troppo soffice problema stabilità dei mezzi risolto con una sistemazione delle banche di lavoro con massi di sottofondo e circa mezzo metro di terra trattata (in maniera speditiva) con calce spenta

30 massi di sottofondo "miscelazione" di terra con la calce spenta

31 realizzazione delle triplette di micropali

32 realizzazione delle triplette di micropali

33 06/05/ /09/ /11/ /02/2019

34 Opera di ripristino canalina tipo Finsider La canalina posta in opera con i lavori del 1991 è stata parzialmente distrutta e colmata dalle colate di detrito scese con l evento del 2015

35 ripristino canalina tipo Finsider

36 ripristino canalina tipo Finsider

37 ripristino canalina tipo Finsider

38 Monitoraggio delle triplette

39 Monitoraggio topografico con stazione totale robotica Monitoraggio inclinometrico e piezometrico

40 Opere realizzate Da tesi laurea di Lisa Gasparini

41 Ancora da realizzare Opera di sistemazione morfologica del piede In progetto è previsto un leggero rimodellamento/arretramento del piede della frana, con sistemazione finale con scogliera in massi ciclopici per ridare una maggior officiosità idraulica e, soprattutto, proteggere la briglia a doppia gaveta.

42 in conclusione Abbiamo lavorato cercando di perseguire due strategie complementari. Prevenire l arretramento delle nicchie di distacco e la mobilizzazione di terreno in condizioni fluide attraverso la realizzazione di gradonature, la sistemazione morfologica, il drenaggio e la raccolta delle acque superficiali e il ripristino di un manto vegetale. Laminare l eventuale evoluzione di eventuali future colate attraverso la realizzazione di trenta triplette di micropali

43 E PER IL MOMENTO ABBIAMO FINITO GRAZIE PER L ATTENZIONE