Per studiare correttamente la stabilità di un versante occorre avere quanti più dati possibili a riguardo; molte delle informazioni che risultano utili a tal fine si possono ottenere mediante un‟osservazione continua nel tempo del fenomeno di dissesto che vogliamo analizzare. Per raggiungere tale scopo occorre predisporre un sistema che permetta, per l‟appunto, l‟acquisizione di misure quali la profondità e la forma della superficie del movimento franoso per valutarne il volume, la collocazione spazio-temporale di eventuali movimenti in atto, gli aspetti idrogeologici del sito ecc. Tale sistema è un cosiddetto sistema di monitoraggio.
Per monitoraggio si intende l‟osservazione diretta dell‟evoluzione di una grandezza variabile nel tempo, quantificata in situ mediante opportuni strumenti di misura di vario tipo.
Gli scopi del monitoraggio sono molteplici, ma si evidenziano soprattutto quelli di:
prevenzione: la grandezza viene misurata nel tempo per prevedere l‟evoluzione futura di un potenziale fenomeno non voluto poiché potrebbero verificarsi conseguenze catastrofiche;
sorveglianza: si tratta di un sistema diretto di visualizzazione di alcune grandezze critiche o di segnalazione di eventi già avvenuti;
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verifica: la grandezza viene misurata con lo scopo di valutare l‟efficacia di un intervento o di indagarne gli effetti.
Prima di procedere nella progettazione di un sistema di monitoraggio, è importante conoscere, mediante indagini preventive, il fenomeno in esame o il suo comportamento ed aver formulato delle ipotesi sulla possibile evoluzione; solo conoscendo queste informazioni è possibile predisporre un sistema di monitoraggio in grado di raccogliere il maggior numero di informazioni utili possibili.
La realizzazione di un piano di monitoraggio prevede varie fasi ovvero: esame dei dati geologici e geologico-tecnici disponibili;
programmazione;
scelta del modello di riferimento;
valutazione delle grandezze da controllare; scelta degli strumenti di misura;
ubicazione dei punti di misura;
scelta delle frequenze di lettura e delle modalità di acquisizione; acquisizione, elaborazione ed archiviazione dei dati;
interpretazione.
Nel caso in cui nel piano di monitoraggio sia previsto anche un sistema premonitore o di allerta, nella programmazione occorre individuare i livelli di intervento, le misure preventive e i soggetti che le devono attuare.
Riassumendo, possiamo affermare che un sistema di monitoraggio è composto delle seguenti unità:
strumenti di misura;
sistema di acquisizione dei dati;
sistema di trasferimento dei dati dal punto di acquisizione a quello di utilizzo; sistema di elaborazione ed archiviazione dei dati.
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In particolare, per una frana sarà necessario sia lo studio geologico di carattere generale per una zona sufficientemente ampia, sia dettagliato dell‟area più direttamente coinvolta.
È anche opportuno, e talvolta necessario, lo studio geomorfologico e idrogeologico, da svolgere a mezzo di accurati rilievi sul terreno e con l‟analisi di foto aeree.
È poi importante la delimitazione planimetrica della frana e la determinazione del suo spessore: la delimitazione planimetrica si ottiene attraverso foto aeree, rilievi topografici e il rilievo geomorfologico. La determinazione dello spessore si può ricavare con metodi diretti a mezzo di inclinometri, o con metodi indiretti, che cercano di individuare discontinuità o superfici di minore resistenza sulla base dei caratteri strutturali e delle caratteristiche meccaniche dei terreni e ancora con metodi geofisici. Si deve osservare che spesso la determinazione del corpo di frana in estensione, ma specialmente in profondità, è piuttosto difficile.
Fatta la delimitazione planimetrica è necessario procedere alla caratterizzazione del corpo di frana cercando di definire la stratigrafia, la litologia dei materiali, i loro caratteri strutturali e le loro proprietà fisico meccaniche, con particolare riguardo alla resistenza al taglio.
La caratterizzazione si effettua mediante i normali mezzi di indagine, tuttavia le difficoltà che si incontrano sono spesso rilevanti: infatti solo in pochi casi i movimenti franosi interessano ambienti geomorfologicamente semplici e facili da caratterizzare, mentre di solito, sulla base dei dati che si raccolgono nelle diverse fasi di studio, è necessario modificare il piano di indagini.
Prevalentemente si ricorre a sondaggi meccanici e a indagini geofisiche e quest‟ultime devono essere di vario tipo per ottenere una migliore interpretazione dei dati raccolti.
Per la determinazione delle proprietà meccaniche si eseguono prove in situ e prove di laboratorio; la scelta del tipo di prove e delle modalità esecutive deve essere fatta con particolare accortezza in relazione alla natura dei terreni. Di conseguenza anche la valutazione dei risultati delle prove in situ e in laboratorio deve procedere attraverso un‟adeguata analisi critica.
Nella caratterizzazione del corpo di frana quasi sempre la determinazione della situazione dell‟acqua costituisce una delle fasi fondamentali, in quanto le condizioni di deflusso dell‟acqua assumono un ruolo determinante nella stabilità
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del sistema. Purtroppo questa valutazione presenta spesso notevoli difficoltà in relazione alla natura dei terreni che costituiscono il corpo di frana e le zone adiacenti, alla presenza di più falde e all‟entità delle loro escursioni nel tempo. L‟indagine deve essere svolta per mezzo di sondaggi eseguiti con adeguata accuratezza ed esperienza, con prove di permeabilità in foro di sondaggio e con la posa in opera di piezometri, scelti opportunamente tra i vari tipi disponibili in relazione alla natura dei terreni e ai primi dati raccolti sulle falde durante l‟esecuzione dei sondaggi. Abbastanza di frequente i piezometri vengono messi in opera dopo l‟evento franoso e le misure vengono eseguite per un tempo limitato, perciò la valutazione della situazione dell‟acqua nel terreno risulta difficoltosa, e in sede di analisi di stabilità, porta a formulare, a favore della sicurezza, ipotesi molto gravose.
Un aspetto del fenomeno franoso da studiare, quando possibile, riguarda la sua cinematica, che può essere individuata a mezzo di un esame periodico del sito da parte di tecnici esperti e a mezzo di misure di spostamenti puntuali superficiali e profondi.
Per i movimenti superficiali si utilizzano prevalentemente i procedimenti topografici (GPS); sono possibili anche i rilevamenti da aereo, che però oltre ad essere costosi, sono ovviamente più significativi quando si hanno spostamenti notevoli.
Mentre per le misure di spostamenti di punti profondi vengono usati gli inclinometri.
In seguito verranno analizzati i metodi con cui è stato condotto il monitoraggio, a partire da settembre 2010, sulla frana di Poggio Ancisa. Ho posto più attenzione sulle tecniche di monitoraggio attraverso GPS e GBInSAR, in quanto sono quelle che ho avuto la possibilità di seguire personalmente dall‟inizio della mia tesi.