UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI SALERNO

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Nicoletta Rocca
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1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI SALERNO FACOLTÀ DI INGEGNERIA Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria per l ambiente ed il territorio CORSO DI FRANE RELAZIONE CASO STUDIO MONITORAGGIO CON INCLINOMETRI DELLA FRANA DI CASTELROTTO IN ITALIA DOCENTE: Prof. Ing. Michele Calvelllo STUDENTE: Rinaldi Francesco Anno accademico 2013/2014

2 Indice 1. Illustrazione del caso studio 2. Presentazione del lavoro sviluppato dagli autori 3. Analisi critica del lavoro 4. Bibliografia

3 1. Illustrazione del caso studio La valle dell Isarco, di origine glaciale e ubicata nelle Alpi centro-orientali, nel quale risiedono importanti infrastrutture di trasporto che collegano l Italia all Europa centrale. Tale valle, nella zona a nord di Bolzano risulta particolarmente stretta in quanto creatasi per erosione fluviale avvenuta nei periodi interglaciali, per questo motivo, spesso le infrastrutture sono state realizzate a ridosso delle pareti rocciose sottoponendole ad un elevato rischio dovuto alla caduta massi e alle rock avalance. In precedenza, infatti si è puntato alla mitigazione del rischio per questo tipo di pericoli. Negli ultimi anni però si è spostata l attenzione verso lo studio di grandi frane a cinematica estremamente lenta che stanno interagendo con infrastrutture e centri abitati La frana di Castelrotto è situata in provincia di Bolzano, a 20 km a nord dal capoluogo di provincia, tra il km e dell autostrada del Brennero (A22). Ha una forma approssimativamente triangolare, con un lato che affaccia sul fiume Isarco in sinistra idrografica, e copre un area di m 2 ed ha un volume di circa 2,5 milioni di m 3. La frana è compresa tra le quote 450m e 700m, ha uno spessore che va da 30 m a 60 m, lunga 500 m, larga 600 m ed è inclinata mediamente di 30. Figura 1 Localizzazione della frana e vista dall alto della stessa.

4 La zona interessata è composta principalmente da una coltre di rocce sedimentarie che ricoprono le unità più antiche, rappresentate dalle rocce ignee e ancora più in profondità da rocce metamorfiche. Il materiale coinvolto è costituito da detriti di tufo e ignimbrite immersi in una matrice limo-argillosa. Figura 2 Litologia del sito.

5 2. Presentazione del lavoro sviluppato dagli autori Nelle frane a cinematica estremamente lenta è solitamente difficile ritrovare sul versante indizi naturali sulla base dei quali definire l attività della stessa. Tali indizi, infatti vengono nascosti da altri fenomeni più superficiali ed a evoluzione più veloce. Per questo motivo l unico modo studiare le frane a cinematica estremamente lenta è monitorare il sito sia in superficie sia nel sottosuolo in modo da individuarne: l estensione areale la superficie di scorrimento e quindi lo spessore delle masse in movimento l evoluzione degli spostamenti nel tempo per comprendere il meccanismo di frana Inoltre, la tecnica di misura degli spostamenti deve essere accuratamente selezionata in modo che gli errori accidentali e sistematici dello strumento di misura siano significativamente inferiori all entità degli spostamenti che intercorrono in un ragionevole intervallo di tempo. Per questo motivo sono state utilizzate sulla frana oggetto di studio più sistemi di misura ridondanti in modo da diminuire al massimo l errore sulla misurazione. La frana fin dal 1997 è monitorata attraverso inclinometri con misura manuale, dal 2001 da sette inclinometri con misura telematica, dal 2004 con misure topografiche ad alta precisione ed in tutto il periodo di misurazione con tecniche SAR. I fori di sondaggio hanno una profondità comprese tra i 36 m e 100 m, questi sono stati posti in modo che il tubo inclinometrico sia più profondo di almeno 12 m rispetto alla superfice di scorrimento principale. Durante il primo anno di misurazioni i dati venivano letti ogni mese, negli anni successivi cinque-sei volte all anno. Queste misurazioni hanno evidenziano una superficie di scorrimento maggiore localizzata al di sotto del detrito (fig 4) e inclinata all incirca di 20.

6 Figura 3 Posizionamento delle perforazioni. Le perforazioni S1, S2, S4, S8, T8, S9, S11, S12, T12, e V12 sono strumentate con inclinometri, invece, S6, S7, S10, U8, V8, U11 e U12 con piezometri. Figura 4 Sezione passante per le perforazioni S4, S8 e S11 In figura 5 si possono vedere gli spostamenti cumulati dell inclinometro S4 dove si può notare che c è una superficie maggiore di scorrimento alla profondità di 36 m e una superficie di scorrimento minore, formatasi nel 2000, alla profondità di 15m. Figura 5 Spostamenti cumulati in direzione Est ed in direzione Nord dell inclinometro S4. Analizzando i dati si è visto che la frana si muove di circa 5-10 mm/anno. Secondo la classifica di Cruden e Varns è classificabile come una frana a cinematica estremamente lenta.

7 Dopodiché attraverso una back-analysis sono stati valutati i parametri meccanici della massa in frana. Di seguito si riporta una tabella riassuntiva. Figura 6 Tabella riassuntiva del caso studio.

8 In particolare la frana di Castelrotto è stata strumentata con più sistemi di misura pe aumentare l affidabilità delle misurazioni e quindi il tipo di meccanismo di rottura della frana, in quanto potrebbero verificarsi altri tipi di meccanismi più veloci, per poi predisporre un sistema di allarme. Per aumentare l affidabilità del sistema di allarme è stato chiesto agli ingegneri geotecnici di aumentare l attendibilità delle misurazioni degli spostamenti. Questo è stato fatto creando un modello statistico che lega la misura degli spostamenti alla loro direzione verificandone l affidabilità.

9 3. Analisi critica del lavoro In quest articolo si può notare come i sistemi di monitoraggio possono essere usati per allestire sistemi di allarme che potrebbero evitare ingenti danni. La campagna d indagine risulta molto accurata ed inoltre ridondante in quanto gli spostamenti della frana, classificata estremamente lenta, sono paragonabili con gli errori sistematici ed accidentali della strumentazione. Il costo del monitoraggio e del sistema di allarme è giustificato dal fatto che ad essere a rischio è un importate via di trasporto e comunicazione che collega l Italia con l Austria. Inoltre tale monitoraggio è utile per la progettazione e/o un eventuale cambio di percorso della linea ferroviaria ad alta velocità prevista sulla zona. La costruzione di un modello che lega l affidabilità dei dati alla combinazione direzione-spostamenti potrebbe essere usato su frane simili che si trovano nella zona senza avere una ridondanza della misura degli spostamenti e quindi abbassando notevolmente il costo del monitoraggio. Sul presente caso studio pur avendo fatto una indagine sull andamento delle pressioni neutre e sulle piogge non è stato fatto alcuno studio di correlazione con gli spostamenti.

10 Bibbliografia -Complementarietà tra i monitoraggi inclinometrico e topografico per l analisi di stabilità di un versante, L. Simeoni G.B. Benciolini ( - Monitoraggio di spostamenti e pressioni interstiziali della frana di Castelrotto L. Simeoni ( ) - Inclinometer Monitoring of the Castelrotto Landslide in Italy L. Simeoni, L. Mongiovì. -Frana a cinematica estremamente lenta in una valle glaciale delle alpi centro- orientali L. Simeoni, L. Mongiovì. (

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