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terminologia

Maggio 2009 R.Santacroce 10

Come provocare una frana

Carica la testa aggiungi massa qui

Massa Scarica il piede

spingente leva massa da qui

Superficie potenziale

di cedimento Massa

resistente

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Tipi di frana

classificate sulla base del tipo di movimento e del tipo di materiale.

Il materiale:

roccia o suolo (“terra” se composto di particelle a granulometria sabbiosa o più

fine; “detrito” se più grossolano) o entrambi.

Il tipo di movimento (descrive la meccanica di come la massa in frana si muove):

crollo, ribaltamento, scorrimento, espansione, flusso.

Le frane si descrivono quindi con due termini che si riferiscono al movimento e al

materiale: “caduta di roccia”, “flusso di detrito”,…… Possono anche formare

strutture più complesse coinvolgenti più di un meccanismo (es: rock slide—debris

flow).

“tipo di movimento” è sinonimo di “tipo di frana.”

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Materiale coinvolto

Tabella 2 – Tipo di materiale

classe Descrizione U.C.S.

(MPa)

S1 Argilla molto soffice <0,025

S2 Argilla soffice 0,025-0,05

S3 Argilla solida 0,05-0,10

erre S4 Argilla compatta 0,10-0,25

T S5 Argilla molto compatta 0,25-0,50

S6 Argilla dura >0,50

R0 Roccia estremamente debole 0,25-1,0

R1 Roccia molto debole 1,0-5,0

R2 Roccia debole 5,0-25,0

occe R3 Roccia mediamente resistente 25-50

R R4 Roccia resistente 50-100

R5 Roccia molto resistente 100-250

R6 Roccia estremamente resistente >250

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Materiali particolari hanno comportamento capace di influenzare

significativamente la stabilita’ dei versanti

smectiti e montmorilloniti

crescono e diminuiscono di volume assorbendo (espansione) o espellendo

(idrocompattazione) acqua. Lo stesso fa il terreno che li contiene. Versanti soggetti

a ripetute espansioni e idrocompattazioni potranno vedere ridotta la loro stabilita’.

torba

comportamento simile a quello di smectiti e montmorilloniti

Argille sensibili

minerali argillosi che formano aggregati a porosita’ molto alta (strutture a “castello di

carte”). Le lamelle sono mantenute in questa struttura precaria da sali precipitati nei

pori. L’acqua puo’ sciogliere i sali e far crollare il castello di carte, con le lamelle che

tendono ad ordinarsi e a compattarsi.

Abbassamento della resistenza al taglio del sedimento con conseguenti scivolamenti o

liquefazioni.

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Argille sensibili: rappresentazione schematica del

cambio da una struttura a castello di carte a una

struttura ordinata

Al fenomeno si dà il nome di “rimodellatura” (remolding)

le argille soggette sono chiamate sensitive clays o quick clays

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tipo di materiale

tipo di movimento Terreni

rocce Terreni fini

grossolani

crolli (falls) crolli di roccia crolli di detrito crolli di terra

ribaltamento di ribaltamento di

ribaltamenti (topples) ribaltamento di roccia detrito terra

scorrimento scorrimento

scorrimento rotazionale di

rotazionali rotazionale di rotazionale di

roccia detrito terra

scorrimenti

(slides) scorrimento scorrimento

scorrimento traslazionale di

traslazionali traslazionale di traslazionale di

roccia detrito terra

espandimenti laterali espandimenti laterali di espandimenti espandimenti

(lateral spreads) roccia laterali di detrito laterali di terra

flussi di roccia (deformazioni

flussi (flows) flussi di detrito flussi di terra

gravitative profonde di

versante)

frane combinazione di 2 o più tipi nello spazio e/o nel tempo

complesse/composite

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(complex)

Pendenza del rilievo

La stabilità di un pendio dipende dalla sua inclinazione. Contro la spinta della

gravità agiscono la coesione delle rocce (nulla nelle rocce incoerenti) e l’attrito.

Un pendio fatto di rocce incoerenti (detrito e terra granulare) è stabile solo se la

sua inclinazione è inferiore alla pendenza naturale di riposo del materiale

Su una superficie piana la Su una superficie inclinata la gravità si

gravità agisce solo verso il scompone in due forze, una agente

basso e i corpi non si perpendicolarmente e l’altra

muovono parallelamente al pendio

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Resistenza al Taglio (“shear strength”)

forze che si oppongono al movimento lungo il pendio

includono gp, comp.radiale gravità,

attrito col substrato

coesione tra le particelle componenti la massa.

Se la forza di taglio (“shear stress” gt)

è maggiore della resistenza al taglio,

la massa si muove sul pendio.

Fattore di stabilità (Fs)

Shear strength Se Fs<1, il corpo si muove

Shear stress

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Il ruolo dell’acqua Sabbia asciutta

Angolo di riposo Contratto tra

granulo e granulo

angolo di riposo di un materiale

l’angolo maggiore che il pendio fa con il piano orizzontale col quale un

accumulo di granuli sciolti rimane stabile

controllato dall’attrito tra granulo e granulo

in generale e per materiale asciutto, valori compresi tra 30 e 37°

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Sabbia bagnata

Angolo di

riposo la tensione superficiale tra acqua e granuli tende a tenere i granuli

attaccati tra loro indipendentemente dall’angolo di riposo

Sabbia satura in acqua

L’acqua circonda completamente ogni granulo

eliminando ogni contatto granulo-granulo

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Giacitura

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Frane di crollo

Distacco di materiale da un ripido pendio lungo una

superficie sulla quale non c’è stato spostamento di taglio. Il

materiale scende cadendo, rimbalzando o rotolando,

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Dove si verificano – Dimensioni del fenomeno

Ovunque vi siano pareti ripide o subverticali (falesie costiere, sponde rocciose di

fiumi e torrenti…). Da singoli piccoli frammenti di roccia e pezzi di suolo a volumi

e dimensioni di centinaia e migliaia di metri cubi

Velocità del movimento

Caduta libera con rimbalzi e rotolamenti (la cui velocità dipende ovviamente dalla

ripidità delpendio)

Meccanismi di innesco

Scalzamento alla base (naturale o umano), cicli di gelo-disgelo, scuotimento del

suolo

Effetti

La caduta di massi può essere molto pericolosa. I danni alle strade e alla

circolazione sono particolamente frequenti, e le vittime non sono poche (dirette e

indirette)

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Crollo lungo il Clear Creek Canyon, Colorado, USA, nel 2005. Si vede

un esempio di cortina di protezione applicata alla parete. (foto del

Colorado Geological Survey.)

Interventi di mitigazione

•Cortine e reti metalliche di protezione o altre forme di copertura del pendio;

•Muri di contenimento per impedire il rotolamento e il rimbalzo dei massi;

•Rimozione con esplosivo delle porzioni di roccia più instabili;

•Chiodatura delle rocce e altri tipi di ancoraggio usati per stabilizzare il pendio

•Segnalazione del pericoloso, divieto di fermata e sosta.

Prevedibilità

La mappatura delle aree pericolose per la caduta di massi è in genere limitata alle

strade. Sono stati fatti calcoli sul rimbalzo e definiti metodi per stimare il perimetro

delle aree interessate. Gli indicatori di crollo imminente, più facile in aree soggette

a cicli gelo-disgelo, includono terreni con rocce sporgenti, fratturate, con giunti di

stratificazione.

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PAGINE

35

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1.54 MB

AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze e tecnologie per l'ambiente (Facoltà di Agraria, di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali)
SSD:
Università: Pisa - Unipi
A.A.: 2009-2010

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fondamenti di scienze della terra e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Pisa - Unipi o del prof Santacroce Roberto.

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