Frane nelle coltri di copertura

IST - SUPSI 21 febbraio 2000 UNA METODOLOGIA PER LO STUDIO DELLE FRANE NELLE COLTRI DI COPERTURA ( ‘SOIL SLIP’ ) A. Buletti - B. Sincich

Azione 3 INTERREG II IST DSTP CNR - IRPI Torino Politecnico Torino valutare i fattori che determinano l'instabilità descrivere risposta idrologica terreno valutare l'instabilità dei pendii identificare i valori di soglia delle precipitazioni CARTOGRAFARE LE ZONE A RISCHIO

COME AVVIENE L’APPROCCIO 3 FIGURE COMPITI rileva i siti con instabilità costruisce il modello che rappresenti la realtà fornisce i parametri necessari al modello provvede a interventi di protezione utilizza i parametri per calibrare il modello INGEGNERE GEOLOGO FISICO GEOLOGO FISICO

ARGOMENTI ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

SOIL SLIP ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

STABILITA' PARAMETRI GEOTECNICI PIOGGIA MORFOLOGIA PENDIO pendenza (  ) vegetazione spessore copertura (d) coesione (c) angolo attrito (  ) peso terreno (  t ) variazione umidità (  ) eventuale accumulo di acqua peso del terreno saturo (  s >  t )

CALCOLO DELLA STABILITÀ ,[object Object],FS > 1 FS < 1 STABILITÀ INSTABILITÀ coesione terreno (c) coesione apparente (c  ) coesione apparente (c v ) peso terreno (  t ) peso acqua nel terreno (  s )

FATTORE DI SICUREZZA ,[object Object],[object Object],[object Object],h altezza dell’acqua

PERCHE’ IL MODELLO MATEMATICO? ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

COME SI REALIZZA UN MODELLO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

MODELLO MATEMATICO MODELLO STABILITÀ valuta innesco frana MODELLO INFILTRAZIONE MODELLO DEFLUSSO infiltrazione acqua flusso nel non saturo distribuzione umidità flusso nel saturo scorrimento acqua accumulo acqua

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],k v = k o 1 2

FLUSSO NEL NON SATURO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],V w volume d’acqua k sat conducibilità saturazione V v volume di vuoti k v conducibilità verticale n porosità

[object Object],[object Object],[object Object],a b t1 t2 t3 t4 t5

MODELLO IDRAULICO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object], x·[k s ·h·  h  x]=n  h  t-I·k·  h  x -R  w  ·  /  t -  /  z ·[k(  w  ·  w /  t    ?

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],EQUAZIONE CHE DESCRIVE IL FLUSSO NEL NON SATURO

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],EQUAZIONE CHE DESCRIVE IL FLUSSO NEL SATURO

MODELLO DI INFILTRAZIONE ,[object Object],[object Object],i+1 i i-1 z x X' y (  F/  z) i+1/2  (F i+1 - F i )/  z (  F/  z) i-1/2  (F i-1 - F i )/  z  z

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

MODELLO DI DEFLUSSO ,[object Object],[object Object],[object Object],T oc e T ec trasmissività di internodo k oc e k ec conducibilità di internodo T trasmissività

ANALISI DI SENSIBILITÀ 10 -6 <k s <10 -4 (m/s ) 30 <  <80 (% n) pioggia infiltrata STABILITÀ NON STABILITÀ 40 <  <80 (% n) k s >10 -6 (m/s )  < 30% n k s < 10 -6 (m/s )

Claro - EU-MAP-Project www.map.ethz.ch/ Precipitazioni (mm/h) Umidità (Vol%)

VALLE VERGELETTO ,[object Object],[object Object],VALLE CAMANA VALEGIN VALLE ONSERNONE LOCARNO VALLE VERGELETTO

PROVE GEOTECNICHE ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

[object Object],PROFILO DEL PENDIO

PROVA PENETROMETRICA DINAMICA ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Risultati della prova penetrometrica dinamica

PROVA DI INFILTRAZIONE ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

[object Object],[object Object]

DETERMINAZIONE DEL PESO SPECIFICO APPARENTE ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

ANALISI GRANULOMETRICA COMPLETA ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Risultati prova granulometrica completa

RISULTATI DELLA PROVA SPERIMENTALE ANGOLO ATTRITO PENDENZA POROSITÀ PESO TERRENO SPESSORE COPERTURA CONDUCIBILITÀ 8·10 -5 m/s 45% 16.4 kN/m 2 38°-42° 0.4-0.6 m 36.5°

APPLICAZIONI AL MODELLO ? PARAMETRI DI INPUT DATI SPERIMENTALI DATI PLUVIOMETRICI Camedo (305 mm in 34 ore) PROVE 30 <  iniz < 50 (%n) 2*10 -5 < k sat < 2*10 -4 ( m/s) 0.4 < d < 0.6 (m) 38 <  < 42 (  ) % di pioggia infiltrata (30 - 100%)

RISULTATI ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

[object Object],[object Object],[object Object],innesco

 CAMBIAMENTI DI PENDENZA accumulo

 CAMBIAMENTI DI PENDENZA accumulo

[object Object],[object Object],[object Object]

VALLE MOROBBIA ,[object Object],profilo Bellinzona Giubiasco Val Morobbia campo sperimentale

APPARATO SPERIMENTALE pendenza  45°

Valle Morobbia - campo sperimentale

canaletta simulatore di pioggia contatore acqua

PROVE E RISULTATI ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

[object Object],[object Object],[object Object],Valle Morobbia - campo sperimentale

[object Object],[object Object],[object Object],CONCLUSIONI ESPERIMENTO

CONCLUSIONI E SVILUPPI ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

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