LE FRANE. Definizione: Movimento di masse di terreno o di roccia lungo un pendio

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1 LE FRANE Definizione: Movimento di masse di terreno o di roccia lungo un pendio Agente morfogenetico: Gravità principalmente, ma anche acqua nel terreno ha un ruolo importante Materiali: 1. Roccia: materiale roccioso (cementato) intatto prima del movimento 2. Terreno: aggregato sciolto poco cementato. A sua volta si distingue in: 2.1 Terreni grossolani (detriti o debris) 2.2 Terreni prevalentemente fini (terre o earth) CLASSIFICAZIONE DELLE FRANE DI VARNES 1

2 TIPOLOGIE DI FRANE Tipologie di frane secondo la terminologia internazionale TIPOLOGIE DI FRANE 1. Frane per crollo (falls) Distacco e conseguente caduta di una massa di materiale da un pendio molto ripido. Frana di crollo in roccia (sinistra) e in terreno (a destra) Il materiale si muove in caduta libera poi, dopo raggiunto il versante, si può muovere per rimbalzo e/o rotolamento 2

3 2. Frane per ribaltamento (topples) Rotazione, attorno ad un punto, di un blocco di roccia o di detrito, sotto l azione della gravità, di pressioni esercitate da blocchi adiacenti e/o dell acqua nelle fratture Frequenti in ammassi rocciosi fratturati Può evolvere in crollo (o scorrimento) 3. Frane per scivolamento (slides) Movimento lungo una superficie di rottura o entro una fascia relativamente sottile di intensa deformazione di taglio. Si distinguono ulteriormente, in funzione della geometria della superficie di scivolamento, in: 3.1 Frane per scorrimento traslazionale (translational slide): movimento lungo una (o più) superficie piana 3

4 3.2 Frane per scorrimento rotazionale (rotational slide): movimento lungo una superficie curva, concava verso l alto 4. Frane per espandimento laterale (lateral spreads) Si verificano nel caso di un materiale a comportamento rigido (competente) (roccia, terra parzialmente cementata) è sovrapposto a materiale a comportamento plastico (meno competente). Si verifica una estensione e conseguente fratturazione del materiale rigido in seguito al flusso plastico del materiale sottostante (argilla, argillite, gesso, ecc.) 4

5 4. Frane per espandimento laterale (lateral spreads) Espandimenti (o espansioni) laterali in roccia (sopra) e in terreni (sotto) 5. Frane per colamento (flows) Movimento distribuito in maniera continua nella massa spostata, con superfici di taglio multiple e temporanee. Si distinguono ulteriormente, in funzione del materiale coinvolto, in: 5.1 Frane per colamento in roccia (flows in bedrock): fenomeni lenti, continui, più o meno costanti nel tempo, simili a movimento di un fluido viscoso ( creep ) 5

6 5.2 Frane per colamento in terreni e in detriti (earth flows, debris flows): caratterizzate da contenuti d acqua e velocità estremamente variabili (colamenti di terreni) oppure fenomeni rapidi, innescati da precipitazioni intense e che si muovono per lunghe distanze entro aste torrentizie (colate di detrito incanalate) 5.2 Frane per colamento in terreni e in detriti (earth flows, debris flows) Esempio di frana di colamento in terreno 6

7 6. Frane complesse (complex) Combinazione di due o più tipi di movimento tra i 5 descritti in precedenza. Esempio di frana di tipo complesso Fenomeni di erosione superficiale dei versanti Soliflusso: colamento lento di una massa fluida molto viscosa (superficiale). Si manifesta in terreni fini fluidificati (saturi) a seguito di precipitazioni o in regioni periglaciali durante periodi di disgelo (geliflusso). Evidenze: lobi, terrazzette, increspature 7

8 Fenomeni di erosione superficiale dei versanti Soil creep o reptazione: movimenti parziali di detriti che ricoprono il versante (particella per particella). Causati da circolazione acqua nel terreno, imbibizione, disseccamento, gelo-disgelo. Evidenze: forma incurvata dei tronchi di alberi, increspature Fenomeni di erosione accelerata dei versanti Calanchi: forme di erosione accelerata dovuta al dilavamento da parte delle acque superficiali. Tipici di versanti argillosi. Costituiti da fitta rete di vallecole separate da creste 8

9 NOMENCLATURA DELLE FRANE NOMENCLATURA DELLE FRANE Esempio di frana in cui è ben visibile la nicchia di distacco 9

10 CAUSE DELLE FRANE Cause preparatorie o predisponenti: fattori intrinseci di instabilità legati, essenzialmente, alle caratteristiche litologiche, strutturali, tessiturali, giaciturali dei materiali costituenti il pendio Cause scatenanti o innescanti: agiscono su un pendio in genere già intrinsecamente instabile e sono così definite perché innescano il movimento franoso (intense precipitazioni, attività sismica, ecc.). CAUSE DELLE FRANE In base alle forze in gioco, si usa la seguente distinzione: 1. Fattori che contribuiscono all aumento degli sforzi tangenziali mobilitati 2. Fattori che contribuiscono alla diminuzione della resistenza al taglio del materiale 10

11 ALCUNI TRA I PRINCIPALI FATTORI DI INNESCO DI FRANE 1.1 Fattori che asportano il materiale e diminuiscono il sostegno laterale Erosione al piede di un versante da parte di un corso d acqua Erosione al piede di un versante da parte del moto ondoso ALCUNI TRA I PRINCIPALI FATTORI DI INNESCO DI FRANE 1.1 Fattori che asportano il materiale e diminuiscono il sostegno laterale Rimozione del sostegno laterale per scioglimento di ghiacciai 11

12 ALCUNI TRA I PRINCIPALI FATTORI DI INNESCO DI FRANE 1.2 Fattori che sovraccaricano il pendio (saturazione del terreno ad opera di piogge, peso neve, peso di rilevati stradali, ecc.) 1.3 Fattori che riducono il supporto sotterraneo (attività carsica, dissoluzione gessi, attività mineraria) 1.4 Fattori che causano pressioni laterali (congelamento acqua nelle fessure, rigonfiamento argille) 1.5 Fattori che esercitano sforzi di taglio transitori (attività sismica, esplosioni, ecc.) ALCUNI TRA I PRINCIPALI FATTORI DI INNESCO DI FRANE 2.1 Fattori intrinsechi (iniziali) (natura dei materiali, giacitura degli strati, orientazione del pendio, ecc.) 2.2 Fattori esterni (successivi) (alterazione fisica e chimica dei materiali, variazioni contenuto d acqua, ecc.) 12