Dimensionamento di una frana

Come si fa a dimensionare la massa di una frana e la sua superficie di scorrimento per poter poi impostare interventi di risanamento?
Giorgio Vignali
23 settembre 2004
Le frane, ai nostri scopi, si possono essenzialmente dividere in:

- frane di crollo, che avvengono da roccia;
- frane di ribaltamento, che avvengono quasi esclusivamente da roccia;
- frane di scivolamento, che avvengono:
- da roccia, ed hanno superficie di scivolamento lungo i piani di suddivisione della roccia;
- da terreni (nel senso geotecnico del termine, vedi depositi più o meno sciolti quali ghiaie, sabbie, limi, argille, morene ecc.), ed hanno superficie di scivolamento sub-circolare di neoformazione;
- colate, che si differenziano in:
- colate di detrito, se movimentano terreni prevalentemente grossolani;
- colate di fango, se movimentano terreni prevalentemente fini.

Ecco che le superfici di scorrimento (o di distacco) sono diverse e diversi sono i metodi di dimensionamento. Le colate meritano un discorso molto complesso, vista la complessità dei fattori in gioco, che qui non è il caso di fare.
Le frane di crollo e di ribaltamento vanno analizzate con metodi geostatistici studiando tipologia, geometria e frequenza delle supefici di discontinuità in seno alla massa rocciosa oltre che le forze in gioco: in questo caso il discorso più che complesso è troppo lungo per questa sede. Per quanto riguarda le frane più comuni, cioè quelle di scivolamento, a frana non avvenuta ma paventata, la superficie di scivolamento va definita sulla base di rilievi di campagna e di analisi a tavolino. In campagna sono necessari rilievi topografici, geolitologici, geomorfologici, geostatici e geostatistici, idrogeologici, per ricostruire il profilo esterno e le caratteristiche geologiche ed idrogeologiche del sottosuolo. Queste ultime vanno anche definite tramite sondaggi geognostici, piezometri, indagini indirette (geoelettrica e/o sismica). A tavolino poi, utilizzando alcuni software dedicati, si ipotizzano numerose possibili superfici di scorrimento e per ogni possibile superficie si analizza il rapporto fra forze passive o stabilizzanti (essenzialmente coesione ed angolo d'attrito della massa rocciosa e/o dei terreni) e forze attive o destabilizzanti (essenzialmente peso del terreno e acque interne). Se le seconde (le forze attive) prevalgono sulle prime si ha instabilità lungo la superficie di scivolamento in oggetto. Gli interventi di risanamento (aumento delle forze stabilizzanti, o diminuzione delle forze destabilizzanti) sono poi da studiare in base alle dimensioni e alla tipologia del corpo di frana, alla tipologia del substrato, al diverso contributo all'instabilità dei fattori destabilizzanti.

Se la frana è già avvenuta o sta avvenendo, durante le indagini di campagna sono più numerosi gli indizi di movimento rilevabili e quindi è più semplice definire la superficie di scivolamento più probabile. Vanno comunque effettuate molte delle indagini di cui sopra per avere tutti gli elementi necesari all'analisi.
Ausilio alla definizione della superficie di scivolamento e allo studio del comportamento del corpo di frana si ha anche con monitoraggi: inclinometri, cavi coassiali (metodologia CTD) ecc.

Ausilio alla definizione della tipologia e dell'entità dei movimenti si ha inoltre anche con misure geodetiche di precisione su capisaldi ripetute nel tempo o tramite ripetitività di assunzioni geomorfologiche tramite laser scanner. Se il movimeto sta avvenendo è chiaro che il fattore di sicurezza è minore dell'unità per cui la stabilizzazione è da prevedere anche in questo caso mediante interventi di risanamento (aumento delle forze stabilizzanti, o diminuzione delle forze destabilizzanti) da studiare in base alle dimensioni e alla tipologia del corpo di frana, alla tipologia del substrato, al diverso contributo all'instabilità dei fattori destabilizzanti.

Franco Cucchi Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine, Università di Trieste

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