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Caduta massi: Analisi del moto, modelli previsionale ed applicazione del software ROTOMAP ad un caso reale

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Academic year: 2021

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(1)

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE, EDILE ED AMBIENTALE

Caduta massi: Analisi del moto, modelli previsionale ed applicazione del software ROTOMAP ad un caso reale

RELATORE: PROF. PAOLO BUDETTA CORRELATORE: GIOVANNI FORTE

CANDIDATO: MANUEL RENOSO 518/625

(2)

 Mw 6.0 e Mw 5.4 il 24 agosto 2016 nei pressi di Amatrice (RI) e Norcia (PG)

 Mw 5.4 e Mw 5.9 il 26 ottobre nei pressi di Castelsantangelo sul Nera (MC) e Ussita (MC)

 Mw 6.5 il 30 ottobre con epicentro a Norcia (PG) Sisma del 30 Ottobre 2016 (Mw 6.5)

Sisma del 24 Agosto 2016 (Mw 6.0)

(3)

OBIETTIVI

 Calibrazione e previsione di modelli d’invasione da frane in roccia (software ROTOMAP)

 Studio della suscettibilità all’invasione di una delle aree interessate dalle frane sismoindotte della sequenza

sismica dell’Italia centrale (2016 - 2017).

(4)

METODOLOGIA DI LAVORO

 Rilievo geologico e geomorfologico dell’area di studio;

 Censimento dei fenomeni franosi;

 Caratterizzazione dei modelli d’innesco;

 Rilievo da drone di alcune aree in frana

 Creazione di un modello tridimensionale del versante,

 Calibrazione del modello attraverso back-analysis;

 Definizione di aree di potenziale distacco e previsione

 Elaborazione di una mappa della suscettibilità all’invasione.

Conoscenze pregresse

Questo studio

Totale Frane:

• CEDIT ≈800

• DICEA ≈430

(5)

CASO DI STUDIO: San Pellegrino di Norcia

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

Frequenz a

Litologia

N° frane: 430

(6)

 Per ogni frana è stata calcolata la quota di innesco, la quota di arresto dei massi, l’angolo di reach, l’area e la PGA

0,1 1,0 10,0 100,0 1000,0

3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00

Dis tanza epice nt rale (Km)

Magnitudo

Serie1 Serie2

n° contesto morfologico

distanza epicentrale

(km)

run out (m) Qt.innesco Qt.

Arrivo

Angolo di Reach

Area

(m

2

) PGA (g)

68 cresta 8.9 136 1354 1251 37 975 0.63

75 cresta 8.7 222 1399 1271 30 2175 0.63

82 cresta 8.5 136 1470 1367 37 694 0.63

88 cresta 8.6 141 1417 1321 34 1700 0.63

89 cresta 8.6 153 1377 1298 27 1041 0.63

90 cresta 8.6 180 1385 1283 30 1954 0.63

CASO DI STUDIO: San Pellegrino di Norcia

(7)

CREAZIONE DI UN MODELLO TRIDIMENSIONALE DEL VERSANTE

Ricostruzione della planimetria dell’area

CASO DI STUDIO: San Pellegrino di Norcia

Rilievo da drone dell’area di studio

(8)

ROTOMAP: Taratura del modello

DISCRETIZZAZIONE GEOMECCANICA DELL’AREA

 Colore rosso: Roccia calcarea ricoperta di vegetazione;

 Colore verde: Strada asfaltata;

 Colore blu: Deposito detritico;

 Coefficiente di restituzione energetica normale “Kn”

 Coefficiente di restituzione energetica tangenziale “Kt”

 Coefficiente di attrito di roto-scivolamento “m”

I parametri geomeccanici da attribuire a ciascun elemento identificato, richiesti dal software ROTOMAP per le

successive elaborazioni, sono:

(9)

TARATURA DEL SOFTWARE – SIMULAZIONI DI PROVA

Tipo materiale K n K t m

Calcari 0.35 0.615 0.6

Asfalto 0.4 0.9 -

Detriti 0.25 0.3 0.7

Nicchie 1,2,3,4,6 e 8

Tipo materiale K n K t m

Calcari 0.3 0.595 0.6

Asfalto 0.4 0.9 -

Detriti 0.25 0.3 0.7

Nicchie 5 e 7

Area 1 – Frequenza dei punti di arresto

Area 2 – Frequenza dei punti di arresto

ROTOMAP: Taratura del modello

(10)

PARAMETRI VALORI NOTE

Angolo limite volo (°) Angolo limite urto (°) Angolo limite rimbalzo (°)

9 9 15

In funzione delle nicchie e delle masse dei blocchi

N° velocità di partenza

Velocità (m/s)

5 1 - 5

-

N° deviazioni angolari di partenza Deviazione angolare massima (°)

5

45

Si ottiene una verifica di scendimento ogni 9°

SIMULAZIONI DEFINITIVE

Tipo materiale K n K t m

Calcari 0.35 0.615 0.6

Asfalto 0.4 0.9 -

Detriti 0.25 0.3 0.7

Tipo materiale K n K t m

Calcari 0.3 0.595 0.56

Asfalto 0.4 0.9 -

Detriti 0.25 0.3 0.7

Nicchie 1, 2, 3, 4, 6 e 8:

Nicchie 5 e 7:

ROTOMAP: modello previsionale

(11)

SIMULAZIONI DEFINITIVE – TRACCE DI PROPAGAZIONE

Area 1 Area 2

ROTOMAP: modello previsionale

(12)

ENERGIA SPECIFICA MEDIA J/KG

AREA 1

AREA 2

ALTEZZE MASSIME (m)

ROTOMAP: modello previsionale

(13)

MAPPA DELLA SUSCETTIBILITA’ ALL’INVASIONE

Metodo euristico per la stima dell’invasione

Altezza di rimbalzo (m p.c.)

 H > 4 m: 1

 H > 6 m: 2

 H > 8 m: 3

Energia specifica media

 E > 25 J/Kg: 1

 E > 50 J/Kg: 2

 E > 75 J/Kg: 3

 E > 100 J/Kg: 4

 Area di rimbalzo blocchi: 1

Rating:

(14)

Sezioni critiche

H max (m.p.c.) 7.6

E max (J/KG) 265

V max (m/s) 23

H max (m.p.c.) 7.8

E max (J/KG) 326

V max (m/s) 25

Linea di partenza 1 Linea di partenza 2

H max (m.p.c.) 11.2

E max (J/KG) 206

V max (m/s) 20

H max (m.p.c.)\ 2.6

E max (J/KG) 140

V max (m/s) 16

Linea di partenza 3 Linea di partenza 4

(15)

CONCLUSIONI

 La back-analisis ha fornito i valori dei coeff direstituzione

 Le previsioni hanno dimostrato che le traiettorie- rimbalzo -scivolamento sono dovuto all’irregolarità del versante e dalla risoluzione del DEM

 Le altezze di volo delle traiettorie aeree dei rimbalzi, calcolate normalmente rispetto al pendio, sono comprese nell'intervallo 0-15 m, con una maggiore frequenza per le traiettorie più basse, tra 0 e 5 m.

 I dati ricavabili dalle simulazioni tramite l’applicativo ROTOMAP sono stati elaborati per la creazione di una mappa della suscettibilità residua all’invasione;

 Le sezione critiche forniscono i dati utili alla progettazione di opere di difesa

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