Longarone, 6-7 Ottobre 2013 LA FRANA DEL VAJONT: LE NUOVE CONOSCENZE GEOLOGICHE A 50 ANNI DAL DISASTRO. Paolo Paronuzzi

Transcript

1 Longarone, 6-7 Ottobre 2013 LA FRANA DEL VAJONT: LE NUOVE CONOSCENZE GEOLOGICHE A 50 ANNI DAL DISASTRO Paolo Paronuzzi con la collaborazione dell Ing. Alberto Bolla Università degli Studi di Udine Dipartimento di Chimica, Fisica e Ambiente Sezione Georisorse e Territorio

2 Contenuti Le ricerche recenti ed i rilievi sulla nicchia di distacco (2006 in corso); La zona di taglio basale; Il nuovo modello geologico-tecnico della paleo-frana e della frana del Vajont del 1963; Modelli di filtrazione e analisi sforzi/deformazioni; Conclusioni.

3 Gli studi principali sulla frana del Vajont 1960: F. GIUDICI & E. SEMENZA; 1964: L. MÜLLER; 1964: R. SELLI & L. TREVISAN; 1964: G.A. KIERSCH; 1965: D. ROSSI & E. SEMENZA; 1967: L. BROILI; 1968: L. MÜLLER; 1978: R. CHOWDHURY; 1985: A.J. HENDRON & F.D. PATTON; 1987: L. MÜLLER; 1999: T.H. TIKA & J.N. HUTCHINSON;

4 Due protagonisti delle ricerche sulla frana del Vajont Leopold MÜLLER e Luciano BROILI sul Lobo Occidentale della Frana del Vajont: 17 Ottobre 1963 (dettaglio della Foto RS63_22)

5 Principali aspetti del problema 1. La paleofrana del M. Toc (Estensione, geometria, struttura interna, cinematismo di rottura, datazione, fasi di riattivazione, ecc.); 2. Rottura progressiva del versante indotta dagli invasi e dagli svasi ( ) (modelli di filtrazione, analisi sforzi/deformazioni, verifiche di stabilità 2D, caratterizzazione geotecnica delle argille della F. di Fonzaso, resistenza al taglio residua, rottura progressiva, processi dovuti a fatica ); 3. Collasso finale catastrofico del 9 ottobre 1963 (simulazione dello scivolamento del 9/10/1963).

6 Alcune interessanti considerazioni Oltre queste quote, I livelli idrici della falda seguivano pressoché esattamente le variazioni di livello del serbatoio sia nell invaso sia nello svaso.tutto ciò, ed il rapido abbassamento della falda durante gli svasi, dimostrava l elevata permeabilità del versante. (da Selli & Trevisan, 1964: pagina 25).si può pensare che la massa sia scivolata sopra un accumulo di roccia frantumata, derivante dalla scagliatura della parte basale del piede originario della massa stessa. (da Rossi & Semenza, 1965: Note illustrative delle Carte Geologiche del versante settentrionale del M. Toc)

7 I diversi cicli di invaso e di svaso del bacino artificiale del Vajont ( )

8 Gli effetti dei processi di invaso/svaso: una visione sintetica

9 Variazioni del livello piezometrico nel M. Toc

10 Aspetti non considerati o poco considerati negli studi precedenti Vajont, discussione ed analisi a 50 anni dalla grande frana Longarone 6-7 Ottobre 2013 Rilievo e caratterizzazione geomeccanica delle famiglie di giunti; Rilievo strutturale delle strie e delle pieghe; Caratterizzazione geomeccanica dei vari materiali rocciosi (roccia intatta); Caratterizzazione geomeccanica degli ammassi rocciosi; Caratterizzazione idrogeologica degli ammassi rocciosi; Simulazione del processo di filtrazione durante gli invasi e svasi; Analisi degli spostamenti prima del collasso finale (Analisi sforzi/deformazioni).

11 I nuovi studi sulla frana del Vajont: Estate 2001: Prime attività di rilevamento sulla nicchia di distacco della grande frana del Vajont nell ambito dello STUDIO URGENTE DEL RISCHIO GEOLOGICO RESIDUO IN COMUNE DI ERTO E CASSO Convenzione con Protezione Civile FVG (luglio 2000); (tuttora in corso): Rilievo geomeccanico di dettaglio della nicchia di distacco e caratterizzazione geomeccanica dei giunti e dell ammasso roccioso; Caratterizzazione geotecnica dei materiali detritici presenti sulla nicchia (argille e pietrischi della zona di taglio).

12 I nuovi studi sulla frana del Vajont: attività svolte e aspetti indagati Rilievo e caratterizzazione geomeccanica delle famiglie di giunti; Rilievo strutturale delle strie e delle pieghe; Caratterizzazione geomeccanica dei vari materiali rocciosi (roccia intatta) e degli ammassi rocciosi; Caratterizzazione geotecnica dei materiali detritici; Simulazione del processo di filtrazione durante gli invasi e svasi; Analisi degli spostamenti prima del collasso finale del 9/10/1963 (Analisi sforzi/deformazioni).

13 La nicchia di distacco della frana del Vajont Ripresa aerea del 13/10/1963 Ortofoto del 6/8/1998

14 I rilievi sulla nicchia di distacco della frana del Vajont ME LE LW MW 13 luglio 2005

15 I rilievi sulla nicchia di distacco della frana del Vajont I solchi di erosione e i materiali detritici sulla nicchia di distacco (lastroni occidentali, 8/06/2007)

16 I rilievi sulla nicchia di distacco della frana del Vajont Lastroni orientali: lembi di ammasso roccioso fratturato, pietrisco e lenti di argille poggianti sul substrato roccioso

17 I rilievi sulla nicchia di distacco: i livelli argillosi Lastroni orientali Lastroni occidentali

18 I rilievi sulla nicchia di distacco: la formazione di FONZASO Lastroni occidentali: tipico aspetto del substrato roccioso in posto [ Formazione di FONZASO,unità ma: Giurassico sup. ]

19 I rilievi sulla nicchia di distacco: le strie Superfici di scorrimento con strie che interessano brecce (margine orientale della nicchia di distacco)

20 I rilievi sulla nicchia di distacco: le pieghe Lastroni occidentali

21 I rilievi sulla nicchia di distacco: le pieghe Lastroni orientali

22 I rilievi sulla nicchia di distacco: pieghe e slickensides Margine orientale della nicchia di distacco (unità a )

23 La zona di taglio basale della frana del Vajont /

24 La zona di taglio basale della frana del Vajont / 2 2 3

25 La zona di taglio basale della frana del Vajont /

26 La zona di taglio basale della frana del Vajont /

27 Il rilievo geomeccanico della nicchia di distacco della frana del Vajont

28 Rilievo geometrico e analisi statistica dei giunti (stratificazione e fratture) Stratificazione: N = 260 Fratture: N = 944 Reticolo di Wulff: emisfero inferiore

29 Giunti di neo-formazione di origine gravitativa Giunti di neo-formazione di trazione e taglio causati dalla rottura progressiva del versante settentrionale del M. Toc

30 Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 1

31 Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 2 La formazione progressiva della zona di taglio

32 Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 3

33 Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 4 La sezione geologica del Castelletto

34 Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 5 La sezione geologica del Colle Isolato

35 Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 6 La frana preistorica: rottura multi-fase e retrogressiva

36 Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 7 La superficie di rottura basale: differenti materiali coinvolti nella rottura

37 Il modello idrogeologico della frana del Vajont / 1 La superficie di rottura basale: soglia di permeabilità

38 Il modello idrogeologico della frana del Vajont / 2 Falda freatica all interno del versante

39 Analisi combinata filtrazione-stabilità del versante Permeabilità della zona di taglio: k = 5x10-4 m/s

40 Influenza della permeabilità in grande sulla stabilità delle sponde dell invaso ( )

41 Analisi sforzi-deformazioni: comportamento strain-softening

42 Vajont, discussione ed analisi a 50 anni dalla grande frana Longarone 6-7 Ottobre Conclusioni Le nuove indagini svolte recentemente ( ) sulla grande nicchia di distacco della frana del VAJONT hanno individuato diversi lembi residui di una importante ZONA DI TAGLIO BASALE presente alla base della grande paleofrana (V milioni di m 3 ) che caratterizzava il versante Nord del M. Toc prima del disastroso scivolamento del 9/10/1963; La zona di taglio è costituita da un insieme caotico ( Mélange ) di materiali detritici (pietrisco e lenti di argille varicolori) contenente diffusi lembi sradicati di substrato roccioso molto fratturato e, spesso, piegato pertinente, in larga parte, alla FORMAZIONE di FONZASO (Giurassico superiore), al ROSSO AMMONTICO e alla parte inferiore del BIANCONE (Cretacico inferiore) ; I materiali detritici della zona di taglio costituiscono una frazione notevole del volume della paleo-frana del Vajont rappresentando circa il % del volume complessivo;

43 2. Conclusioni L individuazione della zona di taglio basale formata prevalentemente da detrito calcareo grossolano, con abbondanti vuoti e lenti discontinue, molto sottili, di argille modifica in modo sostanziale i precedenti modelli geologici e soprattutto geologico-tecnici sinora considerati per spiegare il disastroso scivolamento del 9/10/1963; Il nuovo modello geologico-tecnico è già stato utilizzato per simulare il processo di filtrazione e le relative variazioni di stabilità indotte dalle operazioni di invaso e svaso attuate negli anni ) e per simulare gli spostamenti registrati nello stesso periodo (analisi sforzi / deformazioni); Se si considera la presenza della zona di taglio basale possono venire per la prima volta spiegati alcuni aspetti sinora poco chiari se non contradditori quali: l elevata permeabilità in grande del versante N del M. Toc e lo scivolamento unitario della massa franata nel 1963.

44 Bibliografia / 1 Paronuzzi, P., 2009a. La lezione del Vajont: l abbiamo veramente compresa? Geoitalia 29, Paronuzzi, P., 2009b. Un nuovo modello geologico-tecnico per l interpretazione della catastrofica frana del Vajont. In: Atti del 3 Congresso Nazionale AIGA, February 2009, San Giovanni Valdarno, Arezzo, Italy. Rendiconti Online Soc. Geol. It. 6, pp Paronuzzi, P., Bolla, A., The prehistoric Vajont rockslide: an updated geological model. Geomorphology , Paronuzzi, P., Bolla, A., A new interpretation of the geotechnical context of the Vajont rockslide. In: Margottini, C., Canuti, P., Sassa, K. (Eds.), Landslide Science and Practice: Risk Assessment, Management and Mitigation. Proceedings of the Second World Landslide Forum, 3-9 October 2011, Rome, Italy. Springer, Berlin, Germany, pp

45 Bibliografia / 2 Paronuzzi, P., Rigo, E., Bolla, A., 2013a. Influence of filling drawdown cycles of the Vajont reservoir on Mt. Toc slope stability. Geomorphology 191, Paronuzzi, P., Rigo, E., Bolla, A., 2013b. A two-dimensional numerical model to analyze the strain-softening behavior of the Vajont landslide before the 1963 collapse. In: Calcaterra, D., Fabbrocino, S. (Eds.), Atti del IX Convegno Nazionale dei Giovani Ricercatori di Geologia Applicata, Febbraio 2013, Napoli, Italy. Rendiconti Online Soc. Geol. It. 24, pp Paronuzzi, P., Rigo, E., Bolla, A., 2013c. A coupled seepage stability model to analyze the Vajont reservoir influence. In: Margottini, C., Canuti, P., Sassa, K. (Eds.), Landslide Science and Practice: Risk Assessment, Management and Mitigation. Proceedings of the Second World Landslide Forum, 3-9 October 2011, Rome, Italy. Springer, Berlin, Germany, pp

46

47 Grazie dell attenzione Paolo Paronuzzi Università degli Studi di Udine Dipartimento di Chimica, Fisica e Ambiente Sezione Georisorse e Territorio