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
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.
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;
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)
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 (1960-1963) (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).
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)
I diversi cicli di invaso e di svaso del bacino artificiale del Vajont (1960-1963)
Gli effetti dei processi di invaso/svaso: una visione sintetica
Variazioni del livello piezometrico nel M. Toc
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).
I nuovi studi sulla frana del Vajont: 2006-2013 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); 2006-2013 (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).
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).
La nicchia di distacco della frana del Vajont Ripresa aerea del 13/10/1963 Ortofoto del 6/8/1998
I rilievi sulla nicchia di distacco della frana del Vajont ME LE LW MW 13 luglio 2005
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)
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
I rilievi sulla nicchia di distacco: i livelli argillosi Lastroni orientali Lastroni occidentali
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. ]
I rilievi sulla nicchia di distacco: le strie Superfici di scorrimento con strie che interessano brecce (margine orientale della nicchia di distacco)
I rilievi sulla nicchia di distacco: le pieghe Lastroni occidentali
I rilievi sulla nicchia di distacco: le pieghe Lastroni orientali
I rilievi sulla nicchia di distacco: pieghe e slickensides Margine orientale della nicchia di distacco (unità a )
La zona di taglio basale della frana del Vajont / 1 3 2 1
La zona di taglio basale della frana del Vajont / 2 2 3
La zona di taglio basale della frana del Vajont / 3 3 2 1
La zona di taglio basale della frana del Vajont / 4 3 2 1
Il rilievo geomeccanico della nicchia di distacco della frana del Vajont
Rilievo geometrico e analisi statistica dei giunti (stratificazione e fratture) Stratificazione: N = 260 Fratture: N = 944 Reticolo di Wulff: emisfero inferiore
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
Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 1
Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 2 La formazione progressiva della zona di taglio
Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 3
Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 4 La sezione geologica del Castelletto
Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 5 La sezione geologica del Colle Isolato
Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 6 La frana preistorica: rottura multi-fase e retrogressiva
Il nuovo modello geologico-tecnico della frana del Vajont / 7 La superficie di rottura basale: differenti materiali coinvolti nella rottura
Il modello idrogeologico della frana del Vajont / 1 La superficie di rottura basale: soglia di permeabilità
Il modello idrogeologico della frana del Vajont / 2 Falda freatica all interno del versante
Analisi combinata filtrazione-stabilità del versante Permeabilità della zona di taglio: k = 5x10-4 m/s
Influenza della permeabilità in grande sulla stabilità delle sponde dell invaso (1960-1963)
Analisi sforzi-deformazioni: comportamento strain-softening
Vajont, discussione ed analisi a 50 anni dalla grande frana Longarone 6-7 Ottobre 2013 1. Conclusioni Le nuove indagini svolte recentemente (2006-2013) 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 300 330 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 30 40 % del volume complessivo;
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 1960-1963) 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.
Bibliografia / 1 Paronuzzi, P., 2009a. La lezione del Vajont: l abbiamo veramente compresa? Geoitalia 29, 4-10. Paronuzzi, P., 2009b. Un nuovo modello geologico-tecnico per l interpretazione della catastrofica frana del Vajont. In: Atti del 3 Congresso Nazionale AIGA, 25-27 February 2009, San Giovanni Valdarno, Arezzo, Italy. Rendiconti Online Soc. Geol. It. 6, pp. 358-359. Paronuzzi, P., Bolla, A., 2012. The prehistoric Vajont rockslide: an updated geological model. Geomorphology 169-170, 165-191. Paronuzzi, P., Bolla, A., 2013. 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. 123-132.
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, 75-93. 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, 14-15 Febbraio 2013, Napoli, Italy. Rendiconti Online Soc. Geol. It. 24, pp. 228-231. 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. 97-106.
Grazie dell attenzione Paolo Paronuzzi Università degli Studi di Udine Dipartimento di Chimica, Fisica e Ambiente Sezione Georisorse e Territorio