Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 Capitolo1: Leazionidestabilizzanti 1.1 Fluidificazionedellecoltrisuperficialidelsuolo Ilfenomenofranosopersaturazioneefluidificazionedeiterrenidellacoperturasuperficiale( soil slip )rappresentaunoscivolamentotraslativo 7 ilcuifenomenoinnescanteècaratterizzatodalla saturazioneesuccessivafluidificazione,dapartedelleacquediinfiltrazione,deiterreniincoerenti checostituisconolacoperturasuperficiale.neifenomenipiùintensivienecoinvoltaanchela porzione alterata del substrato. Il movimento di partenza del materiale mobilizzato è rappresentatodaunscorrimentotraslativoversoilbassolungounasuperficiesubplanare,che poievolveinunacalatarapida,configurandosiquindicomeun fenomenocomplesso,incui l accumulo di frana assume spesso la caratteristica forma lobata dovuta all evoluzione in colamento,senzaperòtalvoltaunazonadiaccumulofinaleveraepropria.qualorasiverifichi l incanalamentodelmaterialeentrolineedidrenaggiopreesistenti,talefenomenopuòevolvere influssodetriticotorrentizio,spiegatonel 1.5relativamenteaifenomenididinamicatorrentizia etrasportosolido.lavelocitàdievoluzionedelfenomenoèomoltooestremamenterapida 8,per cuiilgradodipericolositàincuiessivengonocollocatirisultasubitodopoicrolliinroccia, affrontatinel 1.3.1.occorreperònotarechelapericolositàèlegata,oltreallarapiditàd innesco edevoluzione,allamancanzadiindizipremonitorisulterritorioincuiaccadonoeall elevata intensitàdidistribuzionedeifenomeni. Ledistanzeraggiuntesonospessonotevoliepossonoarrivarefinoallareteidrograficaandando ad alimentare il trasporto solido. Il fenomeno di soil slip risulta frequente su versanti particolarmente predisposti a fenomeni gravitativi per la presenza di litotipi argillosi, di coltivazionierbaceeditipoestensivoeperl assenzadiun adeguataregimazionedelleacquedi deflussosuperficiale.spessoavvengonoinzoneprealpineocollinariavalledizonemenoacclivi (terrazzi,pianori,campi,depressionilocali),nellezonediinflessionedelpendio,mentrelanicchia 7 Ilfenomenofranosodelloscorrimentotraslativoprevedeloscivolamentodipartedelversantelungouna superficiedidiscontinuitàpocoscabrosaepreesistente.siveda 1.3.3 8 Sidefiniscemoltorapidoquandolavelocitàvariada3m/mina5m/sec,mentrerisultaestremamente rapidoqualorasuperii5m/sec.nelprimocasoidanniosservabiliriguardanolaperditadiviteumane,data lavelocitàtroppoelevataperpermetterel evacuazione.nelsecondocasosiassistonoadanniancorapiù ingenti,allepersoneeagliedifici,chevengonocompletamentedistruttiperl impattoconilmateriale. 38
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 didistaccoèinveceindividuabileperversanticonpendenzemedietra16 45,conparticolare riferimentoapendenzetra25 35.Qualorainvecesiapresenteunsubstratorocciosomolto fratturato,essosvolgelafunzionedialimentatoredellesovrapressioniinterstizialiall interfaccia suoloroccia,conparticolareriferimentoasuoliargillolimosi,finoalgenerarsidelfenomenodi instabilità. Figura21:FenomenodelSoilslipnelbacinodell Imera,Sicilia.Fonte:B.Gentili,M.Materazzi: Appuntidelcorso:corso digeomorfologia:l azionedellagravità Perquantoriguardalapenisolaitaliana,essorisultafrequenteinregioniqualil EmiliaRomagna, lalombardia,ilpiemonteelasicilia.atitolodiesempiosisonoverificatinumerosifenomenidi fluidificazione delle coltri con evoluzione in colata durante gli eventi alluvionali che hanno interessato il Piemonte nel 1994, 1996, 2000. Infatti questi fenomeni vedono come causa predisponente, e successivamente anche innescante, il verificarsi di eventi piovosi di forte intensità,chehannofavoritolaconcentrazioneelapenetrazionenelterreno,disolitoincoerente, difortiquantitàdiacqua,generandounatemporaneafaldaacquiferaparallelaalversante. Questi fenomeniaccadonoquindiprincipalmentedopolunghiperiodipiovosidimediaintensitàma ancheperprecipitazionibrevieintenseoaseguitodiunrepentinoscioglimentodellenevi.tali precipitazionihannocaratteristichelocalizzate,elalorodinamicaevolutivarisultafortemente 39
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 condizionatadall orografiaedall esposizionedeiversanti,dallaquota,dalventoedalgradiente termico. 9 Inaggiuntaallacomponenteclimatica,ifattoricheinfluenzanoilfenomenosonoditipolitologico, morfologico,idrogeologicoeclimatico.inparticolareifattorilitologicostrutturalicomprendono la composizione, lo strato di fatturazione, l inclinazione del versante, le caratteristiche geotecniche di resistenza meccanica ed infine la successione stratigrafica, con particolare riferimentoall individuazionedelsubstratorocciosoricopertodamaterialedestrutturatoecoltri detriticheedellelorodifferenticaratteristichediresistenzaepermeabilità.daunpuntodivista morfologico, invece, si è statisticamente verificato che i pendii maggiormente coinvolti presentanoesposizioneversosud,eciòèdovutoall azionedidisgregazionemeccanicadelle rocceadoperadiciclidigeloedisgeloripetuti.importanterisultaanchelavalutazionedelsuolo, inquantolacoperturavegetalecontribuiscespessoallastabilitàdelversante.tratuttiquesti fenomenisièspessoosservatocomeilfattorelitologicosiarisultatomenoinfluentesull innesco delfenomenorispettoaifattoridiinclinazionedelversanteedaltipodisuolo. 1.2 Erosionesuperficialedifrontidetritici Taleazionedestabilizzantevienedenominatadilavamentoedèdovutaessenzialmenteall azione dell acqua piovana, che oltre a produrre dissesti costituisce uno dei più importanti agenti morfogenetici, provocando effetti geomorfologici legati sia all azione diretta d impatto della pioggiasulterrenosiaall azionediscorrimentodiquestainsuperficie,generantefenomeni erosivi.l acquaèancheingradodipenetrareall internodelterrenooscorrereinsuperficie provocando,sequestaèinclinata,unflussosuperficialeindirezionedimassimapendenzacon asportazionedelterrenoetrasportodiparticellesolide,suoloerocciaversoilpiededelversante, doveilmaterialesiaccumulaindepositidetticolluviali. L azioneerosivaprodottadalleacquepiovanesisuddivideinduefenomeni:daunaparteil distaccodelleparticelledovutaagliurtidipioggiachecolpisconoisuoloeiconnessiprocessi chimicofisicididisgregazione;dall altrailtrasportodelleparticelledistaccateconabrasionedel suoloedellerocce,inparticolareinterreniagranafine,generandol arretramentodeiversanti, 9 Siriscontraspessoinfatticheladistribuzionedellepioggeassumecaratteristichedifferenziateanchein bacinilimitrofi,comeversantedestroesinistro,zonaditestataefondovalleconoide.dastudicondottinel 1980daGovi&Sorzanalaprecipitazionenecessariaperl innescodelfenomenovariainunrangeristretto, funzionedell intensitàedellapioggiacumulatanelperiodoprecedentel evento.inparticolare,perclimi caratterizzatidaescursionitermicheannuecontenute(15 C25 C)talifenomenisipossonoverificarein presenzadiunregimepluviometricoconprecipitazionivariabilida1000mme2000mmannui,conmassimi inprimaveraeautunnoeminimiinestateeinverno,quindi,atitoloesemplificativo,conunregime pluviometricoditiposublitoraneoappenninico.isoilslippiùfrequentiavvengonoinfattitraimesidi febbraioemaggio,dopounperiododifrequentipiogge. 40
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 l abbassamento delle creste e la produzione di ingenti quantità di materiale detritico da trasportare. Leacquepiovane,responsabilidelfenomeno,primapossiedonounmovimentodisordinatoeper questovengonodefinitedi dilavamento o selvagge,successivamentesistabilizzanoinun reticoloidrografico,evengonopertantodefinite incanalate,responsabiledell erosionelineareo fluviale.taletipologiaconsistenell asportazionedimaterialedallettoodallespondedelcorso d acqua. Questo fenomeno erosivo spesso evolve in erosione verticale o di fondo approfondendosisempredipiùnelfondodell alveofinoaprovocareloscalzamento.l erosione linearesiconfiguraperòcomeriguardanteladinamicafluvialeequindirisultamenointeressante per quanto riguarda i versanti. Per questi ultimi risulta fondamentale l erosione areale o superficiale,chesigeneranellezonediinterfluviocompresetraduealvei,ovverosuiversanti. In linea generale l azione erosiva di dilavamento superficiale si può esplicare, come effetto dell azionearealediruscellamento,induesottocategorie: erosionearealeperruscellamento diffuso e erosionearivoliesolchiperruscellamentoconcentrato. Erosionearealeperruscellamentodiffusooerosionelaminare:inquestocasoleacquenon s infiltranonelterrenomascorrecomeunaretedifilettid acqua,producendoun erosione arealesulversante,caratterizzatadaun energiaproporzionaleall acclivitàdelpendio.tale azionedestabilizzanterisultaparticolarmentediffusasuterreniprividicoperturavegetale, spessoormaisaturi,inmodotalechel acquanonpossapenetrarenelterreno.leparticelle trasportantesonopoiabbandonateallabasedelversantecomedepositicolluviali.ilmateriale solidoasuavoltapuòalimentareancheiltrasportofluviale.ifenomenidiruscellamento laminareevolvonopoiinunaconcentrazioneinrivoli. Erosioneperruscellamentoconcentrato:essosuverificaquandoleacquedilavantitendonoa organizzarsi incanalandosi in canali di scorrimento preferenziale in rivoli a regime intermittente (rill erosion), il cui sviluppo è controllato dalla presenza di discontinuità morfologiche ma soprattutto dal manto vegetale presente. All approfondirsi dei rivoli l erosionelinearerisultaaccentuata(gullyerosion),provocandononsolofenomenoerosivima anche di dinamica fluviale. Infatti nell erosione laminare per rivoli generalmente viene interessatoilsuolo,mentrenell erosionepersolchisipossonoraggiungerespessoridiparecchi metri,coinvolgendounamaggiorequantitàdimateriale,esisviluppainprevalenzainlitotipi teneriepococoerentiepocopermeabili,quindifacilmenteerodibili. 41
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 Figura22:Scarpatastradaleprivadicoperturavegetaleefenomenodirillerosion.Comuneditrivento(CB) Fonte:AgenziaperlaProtezionedell AmbienteeperiserviziTecnici(APAT): Fenomenididissestogeologico idraulicosuiversanti,manualielineeguida,roma,2006 Figura23:Fenomenidirillerosionnellapartealta,gullyerosionnellapartebassaeallabasedelversante l accumulodelterrenoeroso(colluvium).fonte:agenziaperlaprotezionedell AmbienteeperiserviziTecnici (APAT): Atlantedelleoperedisistemazionedeiversanti,ManualieLineeGuida,Roma,2002 ifenomeni erosivi,sianoessidovuti all azionedelleacquedilavanticheincanalate,sono responsabilidifenomenidestabilizzanti,icuidannisonovalutabilinonsoloinsitumaanche lontanodalluogoincuisièverificatal erosione. 42
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 DANNIINSITU DANNIINZONELONTANEDALL EROSIONE Asportazionedegliorizzontiorganicidella Alluvioni superficiedelsuolo Rimozionedellesostanzenutritive Polluzionedell acqua Interrimentodelleoperedisbarramentoo Distruzionedellastrutturaedella dighe,deibacinidiraccoltadell acqua,di compattazionedellasuperficiedelsuolo canali,deicorsid acqua Modifichedell andamentoodell assettodei Riduzionedellaproduttivitàdelsuolo corsid acqua Sedimentazionedimaterialisabbiosoargillosi Riduzionedell infiltrazione suicampi Diminuzionenellaricaricadellafaldafreatica Deterioramentodeiluoghidipesca Erosionesuperficiale Eutrofizzazionideicorsid acqua Asportazionedimaterialefineeaumentodi elementigrossolaniinsuperficie Formazionidiincisione Sradicamentodivegetali Tabella1:Conseguenzederivantidaifenomenierosivineiluoghidovesiverificaildilavamentoenellezonelontane dall erosione Fonte:APAT: Fenomenididissestogeologicoidraulicosuiversanti L erosionealsuoloèquindifunzionedidiversifattori,comelacapacitàerosivadellapioggia (dovutaallasuaenergiacineticad impatto),lecaratteristicheidrogeologichedeisuoli(comela capacità di accettazione della pioggia), la morfometria (ovvero la posizione delle zone di scorrimento, deposizione e l alcclività), la copertura dello strato pedologico (la vegetazione presente)enondaultimoisistemidigestioneagricolaeregimazionedelleacque.laquantitàdi suolorimossodaunacertaareaetrasportatoaltrove,ovverol erosionedelsuolo,èvalutabile attraversol Equazioneuniversaledell erosionedeisuoli(usle UniversalSoilLossEquation F.A.O.,1965;Wischmeir&Smith,1978;AA.VV.,1977): dove: A=perditaannuamediadisuolo[tonnellateoettaro/annodisuolotrasportato] 43
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 R=erodibilitàadoperadellapioggia,chedipendedalprodottofraenergiacineticatotaledella pioggia(e)eintensitàmassimadellapioggiamisuratanellamezzoradipunta(i 30 ); (di solitosiricavanovalorimediannuidir) K=fattoredierodibilitàdelsuolo,cheesprimelasuscettibilitàdiunsuoloadessereeroso L=fattoredilunghezzadelpendio S=gradientetopograficodelpendio C=fattoredigestionedellecolture,ovveroilrapportofral erosionediunsuoloconspecifica colturaeerosionediunsuoloincolto P=fattorecheesprimegliinterventidicontrollosull erosione,ovverorapportofraperditadiun suolo che si ara con una certa tecnica e perdita di un suolo arato a rittochino (lungo la pendenza),ovverotipodiaraturachefavoriscelamassimaerosione(araturalungolecurvedi livello:a girapoggio ) 1.3 Fenomenigravitativi Perfenomenigravitativis intendeilmovimento,lentooimprovviso,diunacertamassadirocciao terrenosottol azionedellagravità,chesiverificaquandoleforzeapplicateadunversante superanolaresistenzadelmateriale.talespostamentopuòverificarsiconmodalitàalquanto variabili. Tra i fenomeni gravitativi si possono ascrivere i fenomeni franosi, le deformazioni gravitativeprofonde,dicuisiparlerànelprossimoparagrafoeimovimentilentisuperficiali. Tuttaviaall internodiquestoparagrafoverrannotrattatisolamenteiprimi,inquantoimovimenti lenti superficiali possono in genere essere considerati movimenti tali da cambiare l aspetto morfogeneticodelversantesenzaperòcreareinstabilità. Ifattorichefavorisconoedeterminanoifenomenifranosipossonoesseredistintiinfattoripassivi eattivi,chepossonosubirevariazioniancheintempibrevi.traiprimisiriscontrano: Fattorigeologici:consistenellavalutazionedeicaratteristrutturaliqualifaglieefatturazioni, della giacitura, della scistosità e dell alternanza di litotipi presenti, che possono influire nell innescarsideifenomenifranosi.infatti,atitoloesemplificativo,superficididiscontinuitàa franapoggio, con inclinazione minore del pendio, costituiscono una condizione favorevole all innescarsi di fenomeni quali scivolamenti planari. Tra i fattori geologici si possono considerareanchelesollecitazioniprodottedaeventisismicievulcanici. Fattori morfologici: legati ai precedenti per la stretta correlazione tra aspetti litologici e morfologicinell evoluzionediunversante.risultaperesempioprioritarioperl innescoelo 44
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 sviluppo dei fenomeni franosi l inclinazione topografica del versante, che aumenta la sollecitazioneataglioapplicata. Fattoriidrogeologici:lacircolazioneidricasuperficialeesotterraneaèstrettamenteconnessa con le caratteristiche di permeabilità delle formazioni rocciose e dei terreni. A titolo esemplificativoiterrenicalcarei,acausadell intensafatturazioneeperfenomenicarsici,sono interessati da una rete superficiale scarsa a differenza della rete idrica sotterranea, a differenzadiversanticaratterizzatidafliscioidi 10,pocopermeabili,percuilafittareteidrica superficialeprovocanellefasidipienaloscalzamentodelversante.inoltreallacircolazione idrica sotterranea è collegata l entità e la distribuzione delle pressioni neutre, oltre alla capacitàdisolubilizzarelesostanzecementanti,comportandounindebolimentodeilegami intergranulari. Infine precipitazioni di lunga durata e di media intensità, portando alla saturazioneilterreno,possonofargiungerelastabilitàdelversanteallimitedell equilibrio. Fattoriclimaticievegetazionali:ifattoriclimaticirisultanodeterminantinell innescodei fenomeni franosi; questo si riscontra particolarmente nei climi dove si alternano lunghe stagioniseccheeperiodidiintensae/oprolungatapiovosità.comeaccennatoall internodei fattoriidrogeologici,questoingenerecomportasiavariazionediportatadellaretedrenante, conconseguenteincrementodelleazionierosive,siainnalzamentodellesuperficiliberedelle faldeacquiferesotterranee,coneffettinegativi,inparticolarequandolefaldesonoprossime allesuperficitopografiche.anchelavegetazionepuòincideresignificativamente,inquanto una copertura boschiva può essere considerata un ostacolo agli agenti atmosferici. I disboscamentihannoinfatticontribuitonotevolmenteall incrementodell innescodifenomeni erosionaliefranosi.tuttavianonsemprelavegetazionesiconfiguracomeunaprotezionedel versante.grenwaynel1987havalutatoglieffettidellavegetazionesullastabilitàdeipendii, suddividendoineffettiidrologicieeffettimeccanici,positivienegativi. EFFETTIIDROGEOLOGICI ilfogliameintercettalapioggiariducendo l infiltrazioneeaumentandol evaporazione Leradiciaumentanolascabrezzadelterreno aumentandolacapacitàdiassorbimento Leradicidiminuisconol umiditànelterreno, facendodiminuirelesottospinteidrauliche INFLUENZA Positiva Negativa Positiva 10 Ilflyschèdovutoacorrentiditorbidità.Idepositidiflyschhannogeneralmentefortespessore,taloraanchedi migliaiadimetri,erappresentanoilprodottodiunarapidaerosioneseguitadaunaaltrettantorapidasedimentazione chesialternanoconcondizionidideposizionenormale. 45
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 46 EFFETTIIDROGEOLOGICI INFLUENZA Ildisboscamentoaumentalatendenzadel terrenoafessurarsiconaumentodi permeabilità Negativa EFFETTIMECCANICI Leradicirinforzanoilsuoloconaumentodella resistenzaataglio Positiva Leradicipossonoandarsiadancorarein substratipiùresistenticon effettopalo Positiva Ilpesodeglialberiaumentalecomponenti normalieparalleleaduneventualepianodi scivolamento Negativa/Positiva Lavegetazioneespostaalventotrasmette sollecitazionidinamiche Negativa Leradicileganoilsuolodiminuendol erosione Positiva Tabella2:Effettodellavegetazionesullastabilitàdeipendii(Grenway,1978).Fonte:A.M.Ferrero,C.Deangeli:Appunti delcorsodistabilitàdeipendii Fattoriantropici:leazioniantropichepossonoessereattive,comescavi,appesantimentidel versante,disboscamenti,opassive,comel abbandonodelleterre.quest ultimesvolgonoun ruolodiaccelerazionedeiprocessimorfogenetici,conunarapidaalterazionedegliequilibri naturali. Tutteleazionicheturbanogliequilibrinaturalidiunversante,provocandolospostamentodi ammassirocciosisottol azionedellagravità,costituisconolecausedeifenomenifranosi. L instabilitàdiunversantesiverificaquandolostatotensionaleagentepresentasforzitaglianti superioriaquelliresistenti.pertantoleazionichemodificanolecondizionidistabilitàdiun versantepossonoesseresuddiviseinduecategorie,ovveroquellecheprovocanounincremento deglisforziditaglioagentiequellecheriduconolaresistenzaatagliodelmateriale. InparticolareinfattiTerzaghinel1950haclassificatoicambiamentidellecondizionidistabilità suddividendoliinquellidovutiacauseesterneedinterne. Causeesterne:traicambiamentidovutiacauseesternesiannoverano: Cambiamentidellageometria:perlarealizzazionediscavi,chegeneranoalterazioniintempi brevi,processierosionalialpiede,cheprovocanofenomenierosionaligeneralmenterapide, variazionidialtezzaetc. Scarichi:dovutiascavi,erosionietc.
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 Carichistatici:rilevati,innalzamenti,costruzionidimanufattietc. Carichi dinamici: eventi sismici, esplosioni, carichi ciclici etc. l azione del sisma può manifestarsi sia mediante dislocazioni tettoniche del substrato roccioso sia attraverso repentinieffettidicompattazionedeiterrenidicopertura,convariazionealtimetricadella superficieespostamentidifferenzialitalidaalterarel equilibrionaturale.ifenomenisismici possonoprovocarelaliquefazionedisedimentiperprogressivoerepentinoinnalzamentodelle pressioni interstiziali in condizioni di drenaggio impedito, che può portare anche all annullamento della resistenza quando la pressione idraulica dei pori uguaglia il carico esterno. Interessanti per le alterazione dell equilibrio risultano anche i fenomeni di costipamentodellesequenzescioltepiùsuperficiali. Variazionidellivellodifalda:stagionalioantropiche,dovuteperesempioapompaggi, svuotamentidiinvasietc. Variazionidellepressioniinterstiziali:precipitazioni,sovrappressioniidrauliche,maanche eventisismicietc. Fenomenidisubsidenza Variazionedellavegetazione:disboscamentietc. Causeinterne: Variazionedellecaratteristichediresistenzadelmateriale,rotturaprogressiva:cadutadella resistenzadaquelladipiccoaresidua,materialiacomportamentofragileerammollenteetc. Alterazionedelmateriale:riduzionedellacoesione,perditadicementazione,essicazione, propagazionedifrattureetc. Variazionedellastrutturainternadelmaterialeperfiltrazione:dilavamento,soluzioneetc. Si osserva infine come particolarmente critici per l innesco e l evoluzione dei fenomeni di instabilitàsianoifattorimetereologicieclimatici,conparticolareriferimentoalleprecipitazioni 11, e gli elementi di origine flessionale, quali faglie, scorrimenti flessionali tra gli strati per piegamento. Leazionidestabilizzanticheprovocanounafranapossonoessereanchedistintein: Strutturaliopredisponenti:connesseaifattorigeologici,morfologici,idrogeologici,qualila formaeladimensionedeicorpigeologicieilrapportoconquelliadiacenti,itipilitologici,le giacituredeglistrati,lostratodifatturazione,l alterazionedellerocce,lapermeabilità,la pendenzadelversanteetc. 1111 Èinfattiimportantemonitorarelecondizionidipiovosità,conparticolareriferimento all intensitàorariaogiornaliera,alladurata,allapioggiacumulatainuncertointervalloditempoe iltempodiritornodell eventopiovoso. 47
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 Occasionaliodeterminanti:quellechedeterminanoinquelparticolaremomentol alterazione degliequilibrinaturali,conl eventualecombinazionedipiùfattorisfavorevoli. Vengonoorapresentatiimovimentifranosisecondolaclassificazionepertipodimovimento attualmentepiùutilizzata,ovveroquellapropostadavarnesnel1948eripresanel1978.varnes specificainoltrecheilfenomenofranosorappresentaunmovimentocontrollatodallagravità, superficialeoprofondo,lentoorapido 12,inroccia,terraodetrito.Vengonoquindidistintecinque classifondamentalidifenomeni. 1.3.1 Crolli Tale cinematismo prevede lo spostamento dei materiali in caduta libera e il conseguente movimentodisaltierimbalzideiframmentidiroccia,confrantumazionedelmaterialestesso.il fenomeno può svilupparsi in roccia, detriti e terra che si distaccano improvvisamente dal versante.generalmenteildistaccoavvieneincorrispondenzadisuperficididiscontinuitàmolto inclinate e preesistenti quali giunti, piani di faglia, fatturazione tettonica, piani di scistosità superficidicontattotramaterialiconcaratteristichegeomeccanichedifferenti;tuttaviasipossono verificarecrolliancheinsuperficidineoformazione.essendofenomeniimprovvisi,lavelocitàdi distaccorisultaelevata,senzalapresenzadisegnipremonitori. La componente principale di tale movimento è quella verticale e pertanto sono necessarie particolaricondizionimorfologiche,qualil acclivitàdeiversantiorotturedipendenzaelevate.il materialeaccumulatoallabase,selecondizionimorfologicheloconsentono,puòpoiessere coinvoltoinulteriorifenomenigravitativi.talecumulodifranageneralmentenonpartecipaai processimorfoevolutivi,tuttaviaqualorailversantesialimitatoalpiededauncorsod acqua, fungedaprotezioneall erosione. Generalmente la causa d innesco è collegata ad un incremento degli sforzi di taglio e tali movimenti franosi si verificano prevalentemente nelle rocce lapidee massicce fratturate, stratificatee/ocarsificate,qualicalcari,calcaridolomitici,arenarie,conglomerati,brecce,inrocce magmaticheemetamorfichesenonalterate. 12 RelativamenteallavelocitàdeimovimentifranosiVarnesnel1978distingueleseguenticategorie: Estremamentelenti:<0.06m/anno Moltolenti:tra0.06m/annoe1.5m/anno Lenti:tra1.5m/annoe1.5m/mese Moderati:tra1.5m/mesee1.5m/giorno Rapidi:tra1.5m/giornoe0.3m/min Moltorapidi:tra0.3m/mine3m/sec Estremamenterapidi:>0.3m/sec 48
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 Figura24:Franedacrolloinroccelapidee,fratturateefessurate.Fonte:AgenziaperlaProtezionedell Ambienteeperi servizitecnici(apat): Fenomenididissestogeologicoidraulicosuiversanti,ManualieLineeGuida,Roma,2006 Tale cinematismo, tuttavia, può verificarsi anche in rocce poco coerenti o profondamente alterate,dovelamassasidisgregaraggiungendoilsuolo:sipossonoquindiverificareinsequenze sabbiosoconglomeratiche, ammassi detritici, in sequenze sedimentarie tettonizzate o magmaticheemetamorfichealterate.inquesticasiperòilpianodidistaccoèdineoformazione, all attodell innescodelfenomenoelasuperficiedirotturapuòassumereformacicloidale. Figura25:Franedacrolloindepositidetriticistratificati,congradovariabiledicoesione.Fonte:Agenziaperla Protezionedell AmbienteeperiserviziTecnici(APAT): Fenomenididissestogeologicoidraulicosuiversanti,Manuali elineeguida,roma,2006 Tralecausesiannoverano:escursionitermiche,ciclidigeloedisgelo,azionierosivedell acqua allabasedeiversante,sollecitazionisismicheel azionedestabilizzantedell apparatoradicale. 1.3.2 Ribaltamenti Questocinematismoconsistenelribaltamentofrontaledelmaterialecheruotaattornoadun puntopostoaldisottodelbaricentrodimassa;talefenomenoavvieneinpresenzadialcune famigliedidiscontinuità,necessariamentesiasubverticalichesuborizzontali,epuòevolverein 49
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 crollooscorrimentomanonnecessariamenteimplicailcollassodelmaterialecoinvolto.lamassa isolatapuòderivaredafratturepreesistentio,piùraramente,dasuperficidineoformazione. Talifenomenirisultanomaggiormentediffusiincorrispondenzadiammassirocciosiconelevata acclività del versante, in particolare dove si sono verificati intensi fenomeni erosivi con asportazionedellecopertureeintensificazionedellapendenzadelversante.nonostantequindi talecinematismositroviconparticolarefrequenzainquegliammassirocciosiinteressatidaun andamentoverticaledellefatturazioniodeigiuntidistratificazione,essopuòverificarsianche quandounaroccialapideaèsovrappostaadunsubstratoplastico,deformabileederodibile. Raramentesiverificanoinghiaiepiùomenoargilloseeconglomeratifluviali. Ilribaltamentopuòessere: Flessionale: si verifica quando un ammasso presenta discontinuità a reggipoggio, ovvero parallelialfronte,eilsuoschemastaticorisultaquindiquellodiunamensolaincastrataalla base.siverificainroccesedimentarieemetamorficheconevidenzadelpianodifogliazione,o in argille sovra consolidate. Il fronte del pendio si presenta quasi verticale. Il fenomeno prevedel inflessionedellalastraconrotazionealpiede(flexuraltoppling). Figura26:FlexuraltopplinginCanada.Fonte:B.Gentili,M.Materazzi: Appuntidelcorso:corsodi geomorfologia:l azionedellagravità Diblocchi:siverificaquandoesistonoduesistemididiscontinuitàtraloroperpendicolari,uno areggipoggio(chegeneraelementicolonnari),eunoafranapoggio(chegeneralasuperficiedi ribaltamento),talipercuiilpendiosiacostituitodablocchi.ilribaltamentoavvieneperilpeso dei blocchi soprastanti e sul giunto si possono avere sia ribaltamento che scivolamento, tenendocontodeimovimentiditagliosull interfaccia. 50
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 Flessurale e di blocchi: risulta un fenomeno intermedio tra i primi due, in cui durante l inflessionesipuòavererotturapertrazione. Figura27:Franedaribaltamentoinroccelapidee.Fonte:AgenziaperlaProtezionedell AmbienteeperiserviziTecnici (APAT): Fenomenididissestogeologicoidraulicosuiversanti,ManualieLineeGuida,Roma,2006 Lecausepredisponentisonoingeneraleditipostrutturale,mentrequelleinnescantisonosimilari allesopracitateperilfenomenodicrollo,adeccezionedelcasoincuiilfenomenoavvengain versantighiaiosi,incuilacausadeterminanteècaratterizzatadalloscalzamentoalpiededei versantiprovocatodallacorrentedelfiume,quindiafenomenierosiviallabase. Anche nel caso dei ribaltamento, il cumulo di frana detritico ai piedi del versante può sia innescarenuovifenomenigravitativi,qualicolaterapidedidetrito,siafungeredaprotezione all erosionedelversante. 1.3.3 Scorrimenti Talimovimentidimassasiverificanopersuperamentodellaresistenzaaltaglioinmateriali rocciosilungounaopiùsuperficisiadineoformazionechepreesistentioincorrispondenzadiun livellomenocompetente.ilcinematismoharapidoavvio,icuispostamentievidentipossono portarealcollassodelpendio. Gliscorrimentipossonoessereulteriormentesuddivisiinrotazionalietraslativi. Gliscorrimentirotazionaliavvengonoconunmovimentorotazionaleintornoadunpuntooun asseesternoepostoaldisopradelbaricentrodellamassaspostata.lasuperficiedirotturaè caratterizzatadaunaformaarcuata,conconcavitàrivoltaversol alto.ilfenomenoavvieneconle stessemodalitàsiainrocciacheinterrainquantolaregolaritàdellasuperficiediscorrimento tendeadaumentareinfunzionedell omogeneitàgranulometrica.siosservainoltrecomenegli 51
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 ammassirocciosipiùcompetentiilcumulodifrana,dopolarotazioneelatraslazione,tendea mantenerelasuaconfigurazione,dandoorigineasvettamentinellaporzioneanterioreesterna; nelleroccepiùplasticheinveceilcorpodifranatendeadeformarsieascomporsiinvariblocchi delimitatidasuperficidiscorrimentosecondari.selospostamentoorizzontaledellaporzione centraledelcorpofranaèmaggiorediquantoavvienenell areaditestata,sihalaformazionedi trincee.lamassadislocatasimuovequindioltrelasuperficiedirottura,sovrapponendosialla sottostante superficie di terreno originaria, generando il piede della frana, dove possono verificarsirigonfiamentiedavvallamentidispostitrasversalmente,dovutiallosviluppodisforzi compressivi che possono comportare anche l espulsione di acqua con alterazione delle caratteristichegeotecnichedelmaterialeinmovimentoe,qualorasianocoinvoltilitotipiargillosi, ancheunlentocolamento. Questo tipo di movimento è frequente nelle sequenze sedimentarie a comportamento prevalentementeplastico,comesedimentimarnosocalcareiomarnosoargillosoarenacei,argille oancheinalcunerocceigneeemetamorfichecomegranitiocomplessiscistosocristallini.nei materialiagranafinel aumentodellacoesionefaprevaleregliscorrimentirotazionalisuquelli traslativi,conprofonditàdisuperficiedirotturaproporzionaleallacoesionestessa. Tralecausedeterminantisonoascrivibilileacquediinfiltrazioneprovenientidaeventimeteorici, ifenomenisismici,l incrementodellepressioniinterstiziali,maancheazioniantropichequali sbancamenti,scavi,appesantimentidiversanteetc. Figura28:Franedascorrimentorotazionalemultiplo.Fonte:AgenziaperlaProtezionedell Ambienteeperiservizi Tecnici(APAT): Fenomenididissestogeologicoidraulicosuiversanti,ManualieLineeGuida,Roma,2006 Gli scorrimenti traslativi sono interessati da uno scivolamento lungo una superficie di discontinuitàpocoscabrosaepreesistente,comeungiuntodistratificazione,unpianodifagliao discistositàounasuperficiedicontattotrarocciaintegraeporzionealterataoanchetrarocciae coperturadetritica;puòinfineverificarsiancheinterra.laprincipalecondizionepredisponenteè che tali superfici di discontinuità siano orientate nello stesso senso del versante, ossia a franapoggio, e che abbiamo un inclinazione minore o uguale a quella del pendio. La causa innescanteèdovutaadunariduzionedellaresistenzad attritolungolasuperficiedidiscontinuità. 52
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 Il movimento avviene con velocità variabile e nella direzione di massima pendenza, e può verificarsisiachelamassacompletamentedestrutturataodisarticolatasiachelamassarimanga integra.questocinematismosiverificanellesequenzelapideechepresentanoalternanzedi materialeacomportamentoplasticooincorrispondenzadellesuperficidicontattotraammassi rocciosilapideipoggiantisuunsubstratoacomportamentoplastico,oanchecomescivolamento planare di coperture detritiche su un substrato roccioso, o infine in corrispondenza di una superficiedicontattotraanaloghiterreniditipotettonico.lecausesonodaricercarsiinquelle, naturalioartificiali,responsabilidiundecrementodellaresistenzad attritolungolesuperficidi discontinuità,oinquellechepossonoprovocareimprovvisiincrementidisforziditaglio,come sismi,talidaimprimereunprimomovimentoallerocceinprecarioequilibrio,avviandonelo scorrimento.talefenomenogravitativopuòancheavereluogoincorrispondenzadilimio conglomeratiamatricesabbiosa,detritidifalda,alteriti;inquestocasotralecausedeterminanti siannoveranol aumentodelcontenutod acquaneiterreni,loscalzamentoalpiede,ladistruzione dellacoperturavegetaleesovraccarichi.siindividuaunanettascarpataamonte,uncorpodi franaframmentatoefenomenidiaffossamentodelmaterialeinmovimento,localizzatinella porzioneprossimaall areadidistacco. Figura29:Modellischematicievolutividimovimentifranositraslativiindepositilapideistratificati.Fonte:Agenziaperla Protezionedell AmbienteeperiserviziTecnici(APAT): Fenomenididissestogeologicoidraulicosuiversanti,Manuali elineeguida,roma,2006 Qualoragliscorrimentitraslativiinteressinograndivolumidirocciainmovimentosipuòperò parlaredi Deformazionigravitativeprofondedoversante (D.G.P.V.),inseguitodescritte. TaluniAutoriclassificanoinquestoambitoancheifenomenidi soilslip,trattatial 1.1della presente. 53
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 1.3.4 Espansionilaterali Questi movimenti franosi si verificano quando una massa rocciosa lapidea fratturata è sovrappostaaterreniacomportamentoplastico.siverificaquindilamobilitazionedeblocchi rigidi sovrastanti che seguono e nel contempo provocano le deformazioni delle sottostanti porzioniplastiche.infattitalifenomenis innescanoquandolapressioneesercitatadall ammasso roccioso induce una deformazione sui terreni sottostanti, che si mobilitano in maniera differenzialeperfenomenidifluimentoedestrusione,richiamandolemasserocciosesovrastanti. Questeultimesisuddividonoinblocchi,lungofratturesiapreesistentichedinuovaformazione, chesiabbassanoinmanieradifferenzialeneiterreniplasticiesispostanolateralmenteverso valle. Il movimento, generalmente lento, avviene anche con modeste acclività, con componente prevalenteorizzontale. Ilmaterialeinmovimentosipresentadisuniforme,consuperficinettediseparazionefralevarie parti.iblocchi,traslandoversovalle,costituisconouncorteodiammassirocciosichemanmano che si spostano risultano più scompaginati. Tale cinematismo può poi evolvere in crolli, ribaltamenti,colamentilenti.letipicheevidenzemorfologichesiconfiguranocometrinceee solchinelleroccedicoperturaerigonfiamentineimaterialiplasticisottostanti. Traifattoripredisponentis individuanolasovrapposizionedirocceacomportamentorigidosu rocceacomportamentoplastico,lafatturazionedell ammassoroccioso,l elevataenergiadirilievo eladecompressioneconseguentealritirodispessecoltridighiaccio.tralecausedeterminantisi riscontranogliincrementidellepressioniinterstizialinellostratoplasticool aumentodicarico piezometrico nelle soprastanti rocce rigide, specialmente in quelle caratterizzate da elevata permeabilità,eventisismici,ilritirodeighiacciaiel erosionefluviale. Tale fenomeno, generalmente molto profondo, si riscontra a titolo di esempio, in arenarie massive,calcariodepositivulcanicipoggiantisulitotipiargillosi.tuttaviainletteraturasiriscontra anchelapresenzadiun espansionelateralechesiverificainrocceomogeneeefratturateinarea dicrestachecomportal abbassamentodellazonacentraledelversanteelospostamentolaterale e verso il basso dei fianchi. In tale fenomeno non si individua né una superficie basale di scorrimentonéunazonadideformazioneplasticadefinita. 54
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 Figura30:Modellischematicievolutividimovimentifranosidiespansionelaterale.Fonte:AgenziaperlaProtezione dell AmbienteeperiserviziTecnici(APAT): Fenomenididissestogeologicoidraulicosuiversanti,ManualieLinee Guida,Roma,2006 1.3.5 Colamenti Sipresentanocomemovimentimoltocomplessichepresentanovelocitàvariabiliinrelazioneai terrenicoinvolti,chepossonoessererocciosi,detriticioterre.talicinematismosiconfigurano comedeformazionicheimplicanoall internodelcorpodifranaun intensadeformazioneplastica differenziale. Icolamentidiroccelapideeavvengonoconspostamentilenti,incuilavelocitàvariainrelazione al contenuto d acqua. Generalmente sono presenti numerose superfici di discontinuità che portanoalfrazionamentodellamassarocciosa,conrigonfiamentiepiegamentidelmateriale. Sonointeressatedaquestofenomenolesequenzestratificateingiacituraverticaleomolto inclinata e versanti con pendenze medioalte. La causa innescante prioritaria è costituita dall acqua. 55
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 Icolamentiinterreniscioltisonocaratterizzatidamovimentiplasticiconvelocitàvariabileda postoapostonell areadifrana,icuilimitipossonoesserenettiosfumatinell ambitodiunafascia non definibile dall esterno, nella quale i movimenti differenziali tendono a diminuire gradualmenteconlaprofonditàelamassainmovimentosiconfiguracomeunfluidoviscoso.la velocità è variabile in relazione anche ad aspetti geologici e morfologici del versante, alla pendenzaealcontenutod acquadellamassainmovimento.siosservanocolatedidetrito(debris flow),valaghedidetrito,colataoflussodiblocchi,colamentilentisuperficiali(soilcreep 13 o soliflussi 14 ),colatadisabbiaolimosaturi,colataditerra,colatadisabbiaasciutta,colatadi loess 15.Iterreniinteressatidaquestatipologiadifranasonoquindilezonealteratedegliammassi rocciosi,lecopertureeluviali,isedimentiaprevalentecomponentearenacea,sabbiosa,argillosa,i cumulidiprecedentifrane. Icolamentiinteressanoareemoltoestese;nellezonedialimentazionesonoevidentidepressioni aconca,confrequentifessuretrasversalidacollasso,mentrenellaporzionemedioinferiore s individuaunazonadiaccumulopiùelevatadelpendio,dovelaresistenzad attritosuperala componenteattivagravitativa,eincuisiriscontranorigonfiamenti,fessuretrasversalidatrazione e,talvolta,dataglio.nellaporzioneinferioreilcumulodifranasiespande,diminuiscelavelocitàe irigonfiamentitrasversaliscompaiono,masonofrequentilefessureradiali.siosservache,dovesi riducelavelocitàdimovimento,sianoevidentivenuted acquadalcumulodifranacheespellele acque di cui è saturo o prossimo alla saturazione. Il movimento avviene lungo differenti e discontinue superfici di rottura, senza raggiungere un effettiva separazione tra la massa in movimentoelaregionesottostanteinquiete;nonsipuòpertantoparlarediunasuperficiemadi unabandadiscorrimento. Icolamentiassumonocaratteridiversiasecondadelcontenutod acquadellamassarocciosa, passandodacolatedimaterialesaturoaasciutto,conmarcatedifferenzetramaterialigrossolani efini. 13 Oreptazione:fenomenochecoinvolgeilsuoloelaporzionealteratadelsubstrato,edèilrisultatodello spostamentocomplessivodellesingoleparticelle,derivantedapiccolimovimentiparzialiperciclicaazione di cause diverse che si sommano alla gravità, quali circolazione di acqua nel terreno, dilatazioni e contrazionitermiche,ciclidigeloedisgelo,bioturbazioni,umidificazioneedessicazione.siverificaquindi unaalternanzadimocroespansioneemicrocontrazionedelsuolo,chedeterminalospostamentodelle particelle.talefenomenoètrattatoanchenelparagrafo2.1dellapresente. 14 Colamentolentodellamassafluidamoltoviscosachecoinvolgeleporzionipiùsuperficialideimateriali sedimentari,resefluideemoltoviscosedalcontenutod acqua.èinfattitipicoditerrenipocopermeabili, qualiargillaelimo,capacidiimbibirsid acqua.inambienteperiglaciale,dovel acquaderivadaldisgelodi neveeghiaccio,siparladigeliflusso.talefenomenoètrattatoanchenelparagrafo2.1dellapresente. 15 Rocciasedimentariacostituitadagranulifinissimidiquarzo,calcite,idrossididiferroemineraliargillosi. 56
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 1.3.6 Fenomenicomplessi OccorreprecisarecheicinquecinematismidellaclassificazionepropostadaVarnesnonsempre trovanopienoriscontro,maesistonofenomeni,dettiappuntocomplessi,cherisultanodalla combinazionedidueopiùtipidifrane,concaratteristiched innescoedevoluzionericonducibilia piùcategoriesopradescritte. Tralecombinazionipiùfrequentisiosservano:crollodirocciacolatadidetrito,estremamente rapido; scorrimento rotazionalecolata di terra, da rapido a molto rapido; scorrimento rotazionaleribaltamento,rapido;scorrimentotraslativocrollodiroccia,rapido;inarcamentoe rigonfiamentovallivo;colamentoprofondoconconseguentimovimentisuperficiali. 1.4 Movimentigravitativiprofondi Le deformazioni gravitative profonde di versante (D.G.P.V.) sono fenomeni che coinvolgono l interosistemacrinaleversantefondovalleeimplicanospostamentiedeformazioniplastiche, differenzialiespazialmentecontinue,conspostamentiestremamentelenti,anchedell ordinedi millimetriannui,lungosuperficididiscontinuità,variamenteorientate,nonsempreesteseenon necessariamente ben definita o facilmente individuabile. L ammasso roccioso viene così frazionato in diverse unità che, conservando carattere di integrità, subiscono processi di rigonfiamento e piegamento. Si può verificare solamente in materiali lapidei. Le D.G.P.V. si collocanoinunaposizioneintermediatramovimentifranosiefenomeniditettonicagravitativa. Talefenomenosidistingueessenzialmenteperlaportatadellemassecoinvolte,cheèdell ordine dicentinaiadimigliaiafinoaparecchiedecinedimilionidimetricubi,conprofonditàvariabileda alcunedecineacentinaiadimetriedestensionichilometriche.pertalefattorediscalatalele D.G.P.V. svolgono un importante ruolo nel modellamento ai margini delle morfostrutture, soprattuttoinareedirecentesollevamento,riconoscibileperglieffettisuperficialiprodotti,quali ilprofiloconcavonellapartealtadeiversantiperribassamentodellamassarocciosa,piegamenti, sdoppiamentidicresta,trincee,scarpaterivolteversovalle,contropendenze;mentrenellaparte bassa si verificano inarcamenti con profilo convesso e piani di taglio a basso angolo. Tale cinematismopuòportareanchealcollassodell interoversante. LeD.G.P.V.sonocaratterizzatedasituazionivariabili,maconcaratteristichecomuni: Volumeelevatodimaterialecoinvolto,siaperestensionelateralecheperprofondità Distribuzionedellamassacoinvoltadalfenomenolungounafasciaenonsuunasuperficiedi rotturacontinua 57
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 Faseinizialeeintermediacaratterizzatadadeformazioniditaglioinevoluzionemoltolenta, con velocità, da qualche millimetro a qualche centimetro l anno, controllata da un comportamento meccanico più o meno plastico della roccia, denominato creep gravitazionale. L entità della deformazione è direttamente proporzionale all entità del materialecoinvolto,all attivitàealcontenutod acquaeinfineèfunzionedellecondizioni geologicheegeomorfologiche Stadiofinaleconincrementodivelocitàfinoadalcunicmalgiorno.Ilfenomenoprogredisce trasformandosidagravitativoadunfenomenodirotturaprogressivaall internodell ammasso roccioso,finoalcollassointerooparzialedelmaterialecoinvolto.puòverificarsi,pereventi climatici eccezionali, eventi sismici o morfologici di rapida evoluzione, un improvvisa accelerazionedelfenomeno. FacendoriferimentoallaclassificazionediVarnesdel1978sipossonoindividuarequattro tipologieprincipalidid.g.p.v. Scorrimentiinbloccodiroccia(Rockblockslide):ilmovimentodell ammassorocciosoavviene lungounasuperficiebenindividuata,siapreesistentechedineoformazione.ilcollassoè precedutodafenomenidicreepingchegeneranoaperturedifratturedatensionenellaparte altadelversante.nelcasodiversantiintersecatidadiscontinuitàconbassaresistenzaad azionitaglianti,ilmovimentononavvienesel ammassorocciosononècinematicamente liberoesel inclinazionedelladiscontinuitànoneccedelaresistenzaaltagliodisponibile. Possonoavvenirefenomenigravitativicomescorrimentitraslativieribaltamenti,precedutie accompagnatidafenomeniviscosi(creeprupture).laresistenzaaltaglio,specialmentein rocce cristalline, può essere influenzata dall alterazione. Il ruolo dell acqua non è predominanteintaletipologiadid.g.p.v. Espansioni laterali (lateral spread): l espandimento laterale di ammassi rocciosi si può verificaresenzalachiaraevidenzadiunasuperficiebasalenettaconsforziditaglioounazona con deformazione plastica. Qualora si tratti di rocce coerenti sovrapposte a successioni plastiche,perfenomenidiliquefazioneodeformazioniditipoviscosoplastico,siosservauna frammentazionedell ammassorocciosorigido,cuisegueunatraslazioneprevalentemente orizzontale. L ammasso roccioso si configura alla fine come un banco di rocce coerenti, inframmezzatedamaterialeplasticoodetrito.lavelocitàdelmovimentoèmoltobassoenelle zonemarginalipuòevolvereinscorrimentiinblocchidiroccia. Insaccamentio sackung (Rockflows):sitrattadicolamentiinrocciacondeformazioni distribuitelungofratturedivariadimensione,senzaun unicasuperficieditaglio.ilmovimento èmoltolentoecontinuolungounaseriedimicropianididiscontinuitàaècaratterizzatoda 58
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 lente deformazioni plastiche della massa rocciosa. Il creep in roccia avviene mediante deformazioniplasticheespostamentidifferenzialilentiecontinui,talidafrazionarelamassa rocciosaindiverseunità,generandorigonfiamentiepiegamentidelmaterialechemodificano l aspettomorfologicodelversante,comeancheavvallamentieraddoppiamentodicrestealla sommitàdelversante. Fenomenicomplessi:quandocomprendonopiùtipitraquellifondamentalidescritti,siadal punto di vista spazialeareale che temporale. Si osservano frequentemente associazioni scorrimentocolata,espandimentilateraliscorrimenti.spessoalfenomenoprincipaleseguono fenomenicollateralicheinteressanosialesuperficididistaccochelezonediaccumulo.si osservanoinoltrefenomeniqualicreeping,rotturaprogressiva,vaporizzazionediacquaconla conseguenteformazionediuncuscinodivaporeespostamentiveloci,fusionediporzioni roccioselungolabandadiscorrimento,riduzionedelcoefficientediattrito,ancheacausadi eventisismici. Figura31:VistadiunadorsaleinteressatedaD.G.P.V.evidenziatedaelementigeomorfologicicaratteristici, quali: la scarpata situata nella parte alta del versante rivolta verso valle, corrispondente ad un piano estensionaleadaltoangolo(lineatratteggiata),lenumerosetrincee(frecce)eivarifenomenifranosiposti nellapartebassadelversante.localitàcostadelboscodelconte,altavaltellina,bormio(so).fonte:agenzia perlaprotezionedell AmbienteeperiserviziTecnici(APAT): Fenomenididissestogeologicoidraulicosui versanti,manualielineeguida,roma,2006 1.5Dinamicatorrentiziaetrasportodimassasolida All internoditalecategoriasipossonoascriveretutteleazionicheprovocanocolaterapidedi detritoodifango(debrisflowsemudflows).alcuniautori,datalacomplessitàditalifenomeni,li collocanoall internodellacategoriadeidissestidovutiallagravità,asserendochel acquasvolga 59
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 solamentefunzionefluidificanteeifenomeniditrasportoidricosianoregolatidallecorrenti idriche. Gli stessi autori definiscono invece flussi detritici torrentizi quelle colate che si verificanoneglialveideitorrentiechehannocaratteristicheaffiniallecolaterapidesopracitate macheavvengonocondinamicheidrauliche.inquestasede,datalarilevanzadelruologiocato dall acqua,vengonoinseritituttietreifenomeni. Lecolaterapidedidetritoefangosiverificanosupendiimontanimoltoacclivi,ecomportanola mobilitazionedigrandiammassigranulariinseguitoall apportodigrandiquantitàdiacqua, spessoinseguitoaeventiclimaticicomepioggeintenseoscioglimentodeighiacciaienevaicon rotturadibaciniidricioppureperinnalzamentodellafaldaalivellodellostratosuperficialeper incrementi della pressione neutra dovuti a forze differenze tra la permeabilità della coltre detritica e il substrato. Il movimento che si sviluppa acquista spesso notevole velocità, raggiungendoanchei70km/hesiarrestainareediconoideoincorrispondenzadirilevanti riduzionidipendenza.ingenereilmaterialecoinvoltoècostituitodadepositidetriticiodifango, sedimentialluvionaliocoltridialterazioneeinfinematerialedetriticodinaturaerosionaleo antropica.talisedimentidivariagranulometria,variabiledablocchiplurimetricialleargille,si miscelanoall acquaeall aria,generandounamassasemisolidaparagonabileadunfluidoviscoso concaratteristichecinematicheintermedietraunacorrenteliquidacontrasportodicaricosolido eunafranapropriamentedetta.perquestorisultamoltoimportantelavalutazionesiadelle condizioni idrodinamiche che di quelle statiche. Le colate rapide di detrito e di fango si distinguonotralorosullabasedellagranulometriadelmaterialeinteressato;sidefiniscecolata rapida detritica qualora il materiale interessato presenti la percentuale maggiore dei 2 mm compresatrail20el 80%,oppurecolatarapidadifangoquandolapercentualeinferiorea2mm èmaggioredell 80%.Lecolaterapidevengonoalorovoltasuddivisein noncanalizzate,qualora il materiale coinvolto sia in grado di aprirsi un canale di scorrimento su una superficie di neoformazionepermanendosulversantesenzaeccessivispostamenti,o canalizzate quando questos incanalainimpluvipreesistenti,percorrendoanchedistanzenotevoli. Risultafrequentementechelacausainnescantetalifenomenisiacostituitadapiccolefrane superficialiditipotraslativoocrolli.affinchèavvengaunacolatarapida,inparticolareditipo detritico,occorrechesiapresentematerialedetriticosulversanteosull alveodiuntorrente,e chevisiaunapportorapidodigrandiquantitàd acquanellazonadiaffioramentodeldetrito.nel dettaglio,descrivendoilmovimentodalsuoinnescarsi,lamaggiorpartedeidistacchiavvienea quoteelevate,neiversantimontanimoltoacclivi,poivienecoinvoltalacoltredetritica.larottura determinapoiunadilatazionedelmateriale,taledarichiamareasuavoltal acquaconvelocità proporzionaleallapermeabilitàdeimaterialicoinvolti.successivamentelamassasolidaaccelera, 60
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 proporzionalmente alla pendenza, incorporando altro materiale detritico e vegetale. Generalmenteinfattitalemovimentononèunicomasuddivisoindiverseondatedimaterialeche sipossonosovrapporreasecondadell energiadelflussoeall internodellacolatainmovimentoi sedimentidimaggioridimensionisiconcentranonelfrontediavanzamento,mentrenellacoda prevalgonolefrazionipiùfini,aumentandolaforzad impattodellacolatasueventualiostacolio sumanufatti.manmanochesiassisteallariduzionediacclivitàdelversantehainiziolafasedi deposizione,conlacreazionediunazonadiaccumulospessoaformadiventaglio.sipossono ricondurrelemodalitàdiformazionedellecolaterapideinquattrocategorie: Colatarapidaoriginataperlamobilitazionedeisedimentidepositatiafondodell alveodiun torrenteperoperadiunacorrentesuperficialedioriginepluvialeodovutaafenomenidi disgelo Colatarapidaoriginatadall evolversidiunfenomenofranoso Colatarapidageneratadallarotturadiunadiganaturaleperocclusionediuntorrente Colatarapidadidetritoperfluidificazionedelmaterialecostitutivodiunafranaprecedenteper correnteidricasuperficialeoperinnalzamentodellivellodifalda. Ilpoteredistruttivoditalifenomenièenorme,siaperlavelocitàdimovimento,siaperlaquantità dimaterialecoinvolto.lacapacitàeilpotenzialeerosivodurantel evoluzionedelfenomenoè particolarmentesignificativo.comegiàspecificatonel 1.3ilruolodellavegetazionenonè sempre positivo; infatti in tali fenomeni la vegetazione costituisce un appesantimento del versante e le radici risultano essere un veicolo per i processi d infiltrazione delle acque in profondità,conincrementodellepressioniinterstizialieinnescodifenomenidicolatadigrande portata. 61
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 Figura32:Colatadetriticaverificatasidurantel alluvionedell ottobre2000.l innescoèdovutoalloscivolamento delmaterialedirisultaaccumulatonelpiazzaleantistanteunacavadiserpentinoenell impluviosottostante.nella fotoèvisibileilcanalecentraleegliarginilateralidimaterialedetriticoabbandonatialpassaggiodellacolata, costituitidamaterialeeterometrico,variabiledaargillaablocchi,questiultimigeneralmenteposteallasommità degliargini.comunedivieille(ao).fonte:agenziaperlaprotezionedell AmbienteeperiserviziTecnici(APAT): Fenomenididissestogeologicoidraulicosuiversanti,ManualieLineeGuida,Roma,2006 Altrettantodisastrosirisultanoessereiflussidetriticitorrentizipropriamentedetti.Essisi configurano come improvvise e violente pulsazioni di piena in corsi d acqua acclivi, in concomitanzaspessodiintensieventimeteoriciodalrepentinoscioglimentodellenevi. Vengonocosìgeneraterilevantitrasformazionidelleastetorrentizieedelleareediconoide allosboccodellevalli.l evoluzioneditalifenomeni,comeperlecolatedifangoedetrito,è molto elevata. La portata erosiva di tali flussi detritici è tale da poter determinare la regressioneel abbassamentodelprofilolongitudinaledegliimpluvioloscalzamentodella basedeiversanti,concompletaasportazionedeimaterialiscioltipresentieaffioramentodel substratorocciosoepertantoillaportatasolidopuòamplificarsinotevolmentedurante l evolversidelflusso.laviolenzadellamassasolidatrasportataèdovutaallanotevoleenergia cineticaacquistataduranteilmovimento,chepuòancheraggiungerenotevolidistanze. 62
Verificadellastabilitàdiopereinlegname Capitolo1 Figura33:Flussodetriticotorrentizioverificatosidurantel alluvionedell Ottobredel2000inValled Aosta.Inmolti torrentisisonoverificateinfattiviolentepulsazionidipiena,chehannomobilitatograndiquantitàdimateriale solido,modificandoprofondamentelamorfologiadeglialvei.nellafotoèvisibilel ingentedepositoalluvionale accumulatonell alveodiuntorrentetributariodelt.s.barthelemy(comunedinus).sinotainoltrelapresenzadi cospicuequantitàdimaterialevegetale.fonte:agenziaperlaprotezionedell AmbienteeperiserviziTecnici (APAT): Fenomenididissestogeologicoidraulicosuiversanti,ManualieLineeGuida,Roma,2006 63