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I primi determinano frane in corrispondenza dell’evento sismico, i secondi invece avvengono dopo qualche ora o qualche giorno ( Hutchinson, 1993)

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Academic year: 2021

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8. La Zonazione del territorio

Nell’ambito della difesa dai rischi naturali, per zonazione di un territorio si intende, in senso generico, l’ insieme di criteri geologici, geofisici, ingegneristici, sociali, ecc…,atti ad individuare e delimitare aree a risposta omogenea nei riguardi delle calamità naturali.

La zonazione sismica tende per questo a definire aree a risposta omogenea rispetto al rischio sismico.

I criteri e le metodologie di individuazione sono in funzione dell’estensione delle aree considerate e pertanto si parla di: Macrozonazione, se la scala delle aree è a livello regionale, di Microzonazione se la scala delle aree è a livello comunale, e di caratterizzazione sismica dei siti se la risposta va cercata per aree ristrette dove ad esempio è prevista la costruzione di un manufatto.

Infine sarà discussa la carta di sintesi della zona in oggetto, con una breve introduzione della legenda del VEL.

8.1 Interazione sisma-versante

Il pendio in caso di terremoto può essere sottoposto ad effetti diretti o a conseguenze indirette.

I primi determinano frane in corrispondenza dell’evento sismico, i secondi invece avvengono dopo qualche ora o qualche giorno ( Hutchinson, 1993).

Keefer ( 1984) basandosi sullo studio di 40 terremoti storici,in funzione della magnitudo, ha ottenuto la massima distanza dall’epicentro entro la quale, tre diverse tipologie di frana ( crollo e scivolamento (a), scivolamento coerente (b) e espansioni e colamenti (c)), possono essere innescate da un sisma.

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Figura 8.1: massima distanza dall’epicentro entro la quale le frane possono essere innescate.

Uno degli effetti diretti del terremoto è il fenomeno della liquefazione dinamica ( Paolo Canuti ed E. Pranzini, 1988).

Il fenomeno della liquefazione interessa terreni incoerenti ( sabbia, ghiaia, limo non plastico), saturi di acqua che, a causa di sollecitazioni statiche o dinamiche, possono raggiungere una condizioni di fluidità, pari a quella di una massa viscosa, per diminuzione o annullamento della resistenza al taglio.

I terreni interessati dalla liquefazione hanno densità relativa bassa ( minore del 70-75%), sono saturi d’acqua, presenti sui versanti vallivi ( in questo caso la conseguenza più frequente e appariscente è la formazione di frane, specialmente in condizioni strutturali a franapoggio) o in aree di pianura, dove le conseguenze possono essere diverse anche se il fenomeno più appariscente può essere considerato quello dell’inclinazione fino al ribaltamento degli edifici di costruzione più recente, che si nota spesso nei centri abitati colpiti da un terremoto.

E’ da sottolineare che a parità di accelerazione la liquefazione è più probabile in aree lontane dall’epicentro rispetto ad aree vicine, per la durata più prolungata del terremoto al crescere della distanza.

Per le aree collinari si deve fare una considerazione:

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non si può indicare una profondità al di sotto della quale non si verifica liquefazione: il fenomeno infatti si è verificato anche per il coinvolgimento di strati sabbiosi presenti a -50 m dal piano di campagna.

Strati superficiali non liquefacibili possono aggravare la situazione, impedendo la dissipazione verso l’alto della pressione dell’acqua nei pori e causando slittamento verso valle dei terreni e quindi franosità.

In generale le frane che possono essere indotte dalla liquefazione sono spesso del tipo classificato come espansione laterale ( Paolo Canuti ed E. Pranzini, 1988).

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8.2 Carta di sintesi

Il fine ultimo di questo lavoro è la realizzazione di una carta delle Zone a Maggiore Pericolosità Sismica Locale ( ZMPSL).

La carta delle ZMPSL è ricavata in sostanza, dall’analisi comparata delle cartografie realizzate in precedenza, evidenziando le aree che possono dare fenomeni di amplificazione.

Dai dati ottenuti nei precedenti sismi sono stati evidenziati effetti, connessi a particolari condizioni geologico-geomorfologiche, che possono produrre danni molto diversificati su edifici di caratteristiche strutturali analoghe, a distanza di poche decine di metri.

Figura 8.2: situazioni di pericolosità in occasione di un sisma

Alcune condizioni geologiche locali possono produrre delle variazioni della risposta sismica, tra queste ricordiamo le creste rocciose, cocuzzoli, dorsali, scarpate, in cui possono verificarsi: a) focalizzazioni dell’energia sismica incidente, con esaltazione dell’ampiezza delle onde; b) in aree pianeggianti o comunque interessate da spesse coperture detritiche, analoghi fenomeni per effetto della riflessione multipla e interferenza che si verifica all’interno del deposito stesso; c) fenomeni di liquefazione dei depositi sabbiosi saturi d’acqua, o cedimenti dovuti alla densificazione dei terreni granulari sopra la falda.

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La casistica individuata è quella riportata in legenda ( Fig. 7.3) e adottata nella carta di sintesi.

Simbologia Tipologia delle situazioni Possibili effetti

Zona caratterizzata da movimenti franosi attivi

Accentuazione dei fenomeni di instabilità in atto e potenziali dovuti ad effetti dinamici quali

possono verificarsi in occasione di eventi sismici

Zona caratterizzata da movimenti franosi quiescenti

Accentuazione dei fenomeni di instabilità in atto e potenziali dovuti ad effetti dinamici quali

possono verificarsi in occasione di eventi sismici

Zona potenzialmente franosa o esposta a rischio di frana

Accentuazione dei fenomeni di instabilità in atto e potenziali dovuti ad effetti dinamici quali

possono verificarsi in occasione di eventi sismici Zone con terreni di fondazione particolarmente

scadenti ( riporti poco addensati, terreni granulari fini con acqua superficiale)

Cedimenti diffusi con possibili fenomeni di liquefazione Zona di ciglio H>10 m ( scarpata con

Parete sub-verticale, bordo di cava, nicchia di distacco, orlo di terrazzo fluviale, di natura

antropica)

Amplificazione diffusa del moto del suolo connessa con la

focalizzazione delle onde sismiche

Zona di cresta rocciosa cocuzzolo

Amplificazione diffusa del moto del suolo connessa con la

focalizzazione delle onde sismiche

Zona di fondovalle con presenza di alluvioni incoerenti

Amplificazione diffusa del moto del suolo dovuta alla differenza di risposta sismica fra substrato

e copertura

Zona pedemontana di falda di detrito e cono di deiezione

Amplificazione diffusa del moto del suolo dovuta alla differenza di risposta sismica fra substrato

e copertura Zona di contatto fra litotipi con caratteristiche

fisco-meccaniche molto diverse

Amplificazione differenziata del moto del suolo, cedimenti

Tabella 8.1: legenda della carta ZMPSL di Ponzano Superiore.

Le prime tre zone sono relative a quei pendii interessati da fenomeni di instabilità in atto o potenziali, in cui gli effetti dinamici che agiscono al verificarsi di un evento sismico possono riattivare fenomeni franosi attivi o quiescenti; oppure possono provocare nuovi fenomeni in terreni potenzialmente franosi come ad esempio spesse coperture (10-30 m) in pendii acclivi o rocce intensamente fratturate in

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I casi vanno analizzati singolarmente e si deve tener conto di tutti gli elementi che concorrono alla stabilità del pendio, come natura, composizione, geometrie, spessore e proprietà meccaniche di rocce e coperture; la presenza di una falda superficiale stagionale può variare le condizioni di stabilità di un pendio, aumentando così la probabilità che durante la stagione invernale si possano riattivare delle frane.

La zona 4 è relativa ad aree in cui possono verificarsi, a causa delle scarse qualità dei terreni, dei cedimenti diffusi (densificazione) o dei fenomeni di liquefazione. Secondo alcuni autori ( Seed, 1979; Arango e Seed, 1974) la maggior parte dei movimenti franosi causati dai terremoti può essere ricondotta a fenomeni di liquefazione, o dell’intero ammasso incoerente o delle lenti- strati di sabbia presenti. Nei pendii dunque una zona potenzialmente soggetta a liquefazione è potenzialmente franosa, come è anche vero che in un corpo di frana costituito da materiale sciolto si possono avere dei cedimenti.

Le zone 5 e 6 evidenziano le discontinuità morfologiche che possono comportare l’amplificazione del moto del suolo connessa con la focalizzazzione delle onde sismiche; il tutto però prescindendo dai dati specifici di input sismico Le zone 7 e 8 indicano le aree in cui sono possibili amplificazioni del moto legate al diverso contrasto di impedenza sismica tra substrato e copertura e alla loro conformazione geometrica. La quantificazione numerica delle amplificazioni del suolo implica la conoscenza degli spessori e delle geometrie dei depositi e, la conoscenza di alcuni parametri caratteristici ( modulo di taglio, coefficiente di Poisson, coefficiente di smorzamento, densità, velocità delle onde sismiche,).

La zona 9 evidenzia la possibilità che in prossimità del contatto tra due materiali con caratteristiche fisico-meccaniche diverse possano verificarsi vibrazioni del terreno con ampiezze e frequenze diverse.

La carta di sintesi oltre che uno strumento di pianificazione urbanistica, può essere considerata anche una valida indicazione sulla limitazione d’uso del territorio

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8.2.1 La carta di sintesi di Ponzano Superiore

La carta di sintesi di Ponzano Superiore è in sostanza una carta a 7 colori, in cui sono state identificate e scontornate, in riferimento alla legenda VEL allegata, le situazioni geologiche particolarmente “sensibili” da un punto di vista di amplificazione dell’evento sismico.

Con un colore rosso sono state identificate le frane attive, senza fare ulteriori distinzioni in base, per esempio, alla tipologia del movimento che le caratterizza (scivolamento, crollo, colamento) o ad altri parametri discriminanti (Cruden &

Varnes, 1996).

In pratica ciò che interessa è la presenza di materiale scompaginato, a bassa consistenza che può mobilizzarsi anche in presenza di acclività molto modeste, in seguito all’applicazione di uno stress transitorio.

L’identificazione di tali zone risulta fondamentale per la mitigazione del rischio sismico in quanto, specialmente in aree collinari e montane a vocazione agricola, le aree franose presentando morfologie più blande, risultano essere spesso edificate.

Il medesimo problema sussiste per le frane quiescenti, per le quali è stato attribuito, nella carta di sintesi, il colore arancione chiaro.

Come già premesso non viene fatto nessun accenno all’eventuale maggiore o minore grado di pericolosità atteso in funzione dello stato di attività del movimento franoso.

La carta delle ZMPSL proposta dal VEL fornisce solo indicazioni circa la posizione delle aree maggiormente a rischio.

A Ponzano Superiore le abitazioni che insistono su aree interessate da movimenti franosi sono per la maggior parte localizzate nel centro storico e nelle immediate vicinanze.

Per la zona adiacente il centro storico, le lesioni sugli edifici sono state utilizzate nell’identificazione di parte della zona 3, per la quale è stato utilizzato un colore arancione scuro, in cui sussiste una condizione di franosità potenziale.

Tali edifici risultano essere costruiti sulla nicchia di distacco della frana.

Per le altre zone scontornate in carta, sempre appartenenti alla classe 3, sussiste una situazione di roccia intensamente fratturata su pendio acclive che potrebbe, in occasione di evento sismico, dare origine a crolli improvvisi.

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Con un colore arancione chiaro sono state scontornate le aree in cui sono presenti coperture detritiche, indipendentemente dallo spessore che le caratterizza.

Anche a piccola scala presenta segni di instabilità gravitativi, come si può dedurre dai inarcamenti o cedimenti dei muretti a secco a sostegno dei terrazzi agricoli.

Il materiale detritico, scarsamente consistente, può trovare nell’impulso sismico l’energia necessaria a innescare locali mobilizzazioni, organizzate in movimenti di versante.

La classe 6 riguarda più da vicino l’aspetto morfologico del terreno e considera la presenza di eventuali creste o cocuzzoli che possono essere sede di locali amplificazioni delle onde sismiche, per riflessione multipla. Il colore adottato è il blu scuro.

Si è deciso di segnalare le creste su cui sorgono il paese di Ponzano Superiore, e due zone adiacente rispettivamente ad est e ad ovest del paese stesso, su cui sono edificate diverse abitazioni ad uso civile.

Le alluvioni di fondo valle (classe 7) invece sono state evidenziate con un colore verde chiaro, classe in cui ci potrebbe essere amplificazione diffusa del moto del suolo dovuta alla differenza di risposta sismica tra substrato e copertura.

A Ponzano esistono situazioni di possibile amplificazione legate a contatti fra formazioni con caratteristiche fisico-meccaniche molto diverse, ad esempio tra Argilliti di M.Veri (OTO1)e i depositi fluviolacustri (ASZ); i contatti presenti o sono stratigrafici o sono tettonici per faglia diretta.

La faglia diretta che mette a contatto il fluviolacustre con le Argilliti di Monte Veri e il serpentino, affianca tre materiali con caratteristiche fisico – meccaniche diverse e potrebbe presentare il fenomeno di una diversificazione nelle vibrazioni del terreno in occasione di un evento sismico.

Il contatto al quale viene fatto riferimento in legenda per la zona 9 non è esclusivamente di tipo tettonico, per cui sono stati tracciati i contatti anche stratigrafici presunti e osservati rilevati nell’area di studio. L’elemento è di tipo lineare, per cui non sono state tracciate fasce di “competenza” o di risentimento, ma semplici linee che indicano le zone in cui potrebbe verificarsi il fenomeno di una diversificazione nelle vibrazioni del terreno.

Infine c’è da segnalare la classe 5 che scontorna zone di ciglio con altezza maggiore di 10 m; nel caso in esame si tratta del bordo di cava, che a sua volta è

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stata classificata nella classe 3, nelle zone potenzialmente franose in questo caso a causa di un taglio artificiale.

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