Il presente lavoro di Tesi è finalizzato allo studio e al monitoraggio di alcuni fenomeni franosi tramite l’integrazione di tecniche di rilievo e controllo tradizionali e metodi geomatici. I siti individuati per questo studio sono caratterizzati da diverse tipologie di dissesto e di condizioni al contorno. Sono stati scelti una scarpata sub-verticale in località La Fornace nel Comune di Montespertoli (FI) e il versante San Martino all’interno dell’ex-area mineraria di Santa Barbara nei territori comunali di Cavriglia (AR) e Figline Valdarno (FI). L’area della Fornace, a Montespertoli, presenta una vulnerabilità ai fenomeni di dissesto idrogeologico ormai storica, la cui evoluzione retrogressiva col tempo determina la minaccia o il diretto coinvolgimento degli edifici tuttora presenti. La pendice, alta una cinquantina di metri, è caratterizzata da una successione di argilla limosa a cui seguono sabbie limose con elementi più grossolani. I dissesti si manifestano prevalentemente al contatto tra litotipi diversi sotto forma di movimenti rotazionali e roto-traslativi sino a frane miste. Fenomeni di crollo si manifestano in presenza di balze, costituite da sabbie cementate, interessate da fratture talora beanti. La presenza di opere di sostegno materializzate negli anni ha garantito la sicurezza degli edifici che non mostrano lesioni, tuttavia si evidenzia che l’azione retrogressiva dei fenomeni ha iniziato lo scalzamento al piede delle opere stesse lasciando prevedere futuri deterioramenti delle condizioni di sicurezza. Per tali motivi sono state intraprese attività di monitoraggio volte alla realizzazione di opere di presidio per contrastare l’evoluzione gravitativa del versante. Successivamente all’analisi delle relazioni geologico-tecniche e della bibliografia relative all’area di interesse, sono stati svolti un rilievo aerofotogrammetrico e uno studio geomorfologico dell’area in frana. In particolare, il lavoro ha riguardato la produzione di un Modello Digitale di Elevazione (DEM) e di ortofoto di alta risoluzione, di supporto al rilievo geormofologico, allo scopo di produrre dati aggiornati funzionali a cartografare le forme e i corpi geomorfologici più evidenti. È stata altresì condotta una campagna di indagini geognostiche che è consistita in un sondaggio a carotaggio continuo per il prelievo di campioni di terreno che sono stati sottoposti a prove di laboratorio e nell’esecuzione di una prospezione sismica con tecnica MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) per definire la categoria di sottosuolo. Nell’ambito delle attività di monitoraggio svolte le misure con estensimetro a filo non hanno evidenziato spostamenti significativi, così come le letture inclinometriche non hanno restituito valori indicativi di possibili movimenti in atto. I rilievi multitemporali della scarpata con tecnica laser scanner terrestre mostrano invece la presenza di ampie zone di erosione dove l’asportazione di materiale avviene ad opera delle acque superficiali e piccoli fenomeni di crollo. In base ai risultati delle indagini eseguite si propone nell’ambito della Tesi di proseguire il monitoraggio con le strumentazioni già installate e di integrarle con altre di nuova realizzazione. Si suggeriscono inoltre nuove attività di controllo ed eventuali misure di intervento. Il versante San Martino all’interno dell’ex-area mineraria di Santa Barbara (Comune di Cavriglia - AR e Figline Valdarno - FI) ha un’estensione di circa 500 m e un’altezza di 185 m, sviluppandosi lungo una pendenza media di 19-20°. Si tratta di un versante modellato nel corso degli scavi per la realizzazione del “cavo Allori”. Il versante è costituito essenzialmente da rocce argillitico-calcaree appartenenti al complesso delle Argille Scagliose in facies di olistostroma inglobato nella formazione del Macigno. Il versante San Martino è interessato da fenomeni gravitativi di grandi dimensioni che si sono sviluppati nel corso delle attività di scavo in risposta alle modificazioni morfologiche indotte dall’uomo. Nell’ambito del progetto di recupero ambientale dell’area, in seguito alla cessata coltivazione mineraria, sono state effettuate attività di monitoraggio dei movimenti gravitativi residui con tecniche integrate per la durata di 3 anni; ulteriori controlli sono tuttora in corso. È stata condotta una campagna di indagini geognostiche che è consistita in sondaggi a carotaggio continuo e/o a distruzione, nel prelievo di campioni di terreno che sono stati sottoposti a prove di laboratorio e nell’esecuzione di indagini geofisiche per la caratterizzazione geotecnica dei terreni. Con l’obiettivo di comprendere i fattori che determinano il movimento sono stati svolti rilievi aerofotogrammetrici per la produzione di nuvole di punti multitemporali, da cui è stato possibile interpretare le evidenze geomorfologiche e correlarle con le risultanze derivanti dalle altre tecniche di monitoraggio. Le analisi topografiche e inclinometriche hanno permesso di determinare localmente direzione, velocità ed entità degli spostamenti superficiali e profondi del versante. Inoltre, è stato eseguito il monitoraggio piezometrico per la ricerca dei tempi e modi di risposta del versante in relazione alle precipitazioni e alle oscillazioni piezometriche. I risultati ottenuti dalle varie indagini hanno permesso la realizzazione del modello geotecnico del versante e la definizione delle condizioni idrauliche per l’analisi di stabilità, condotta con un metodo all’equilibrio limite, tramite il software Rocscience® Slide. Anche in questo caso, nell’ambito della Tesi, si propongono possibili interventi di stabilizzazione del versante.

DI BARTOLO, S. (2019). Approcci e metodi di monitoraggio in applicazioni di geologia.

Approcci e metodi di monitoraggio in applicazioni di geologia

Di Bartolo Silvia
2019-01-01

Abstract

Il presente lavoro di Tesi è finalizzato allo studio e al monitoraggio di alcuni fenomeni franosi tramite l’integrazione di tecniche di rilievo e controllo tradizionali e metodi geomatici. I siti individuati per questo studio sono caratterizzati da diverse tipologie di dissesto e di condizioni al contorno. Sono stati scelti una scarpata sub-verticale in località La Fornace nel Comune di Montespertoli (FI) e il versante San Martino all’interno dell’ex-area mineraria di Santa Barbara nei territori comunali di Cavriglia (AR) e Figline Valdarno (FI). L’area della Fornace, a Montespertoli, presenta una vulnerabilità ai fenomeni di dissesto idrogeologico ormai storica, la cui evoluzione retrogressiva col tempo determina la minaccia o il diretto coinvolgimento degli edifici tuttora presenti. La pendice, alta una cinquantina di metri, è caratterizzata da una successione di argilla limosa a cui seguono sabbie limose con elementi più grossolani. I dissesti si manifestano prevalentemente al contatto tra litotipi diversi sotto forma di movimenti rotazionali e roto-traslativi sino a frane miste. Fenomeni di crollo si manifestano in presenza di balze, costituite da sabbie cementate, interessate da fratture talora beanti. La presenza di opere di sostegno materializzate negli anni ha garantito la sicurezza degli edifici che non mostrano lesioni, tuttavia si evidenzia che l’azione retrogressiva dei fenomeni ha iniziato lo scalzamento al piede delle opere stesse lasciando prevedere futuri deterioramenti delle condizioni di sicurezza. Per tali motivi sono state intraprese attività di monitoraggio volte alla realizzazione di opere di presidio per contrastare l’evoluzione gravitativa del versante. Successivamente all’analisi delle relazioni geologico-tecniche e della bibliografia relative all’area di interesse, sono stati svolti un rilievo aerofotogrammetrico e uno studio geomorfologico dell’area in frana. In particolare, il lavoro ha riguardato la produzione di un Modello Digitale di Elevazione (DEM) e di ortofoto di alta risoluzione, di supporto al rilievo geormofologico, allo scopo di produrre dati aggiornati funzionali a cartografare le forme e i corpi geomorfologici più evidenti. È stata altresì condotta una campagna di indagini geognostiche che è consistita in un sondaggio a carotaggio continuo per il prelievo di campioni di terreno che sono stati sottoposti a prove di laboratorio e nell’esecuzione di una prospezione sismica con tecnica MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) per definire la categoria di sottosuolo. Nell’ambito delle attività di monitoraggio svolte le misure con estensimetro a filo non hanno evidenziato spostamenti significativi, così come le letture inclinometriche non hanno restituito valori indicativi di possibili movimenti in atto. I rilievi multitemporali della scarpata con tecnica laser scanner terrestre mostrano invece la presenza di ampie zone di erosione dove l’asportazione di materiale avviene ad opera delle acque superficiali e piccoli fenomeni di crollo. In base ai risultati delle indagini eseguite si propone nell’ambito della Tesi di proseguire il monitoraggio con le strumentazioni già installate e di integrarle con altre di nuova realizzazione. Si suggeriscono inoltre nuove attività di controllo ed eventuali misure di intervento. Il versante San Martino all’interno dell’ex-area mineraria di Santa Barbara (Comune di Cavriglia - AR e Figline Valdarno - FI) ha un’estensione di circa 500 m e un’altezza di 185 m, sviluppandosi lungo una pendenza media di 19-20°. Si tratta di un versante modellato nel corso degli scavi per la realizzazione del “cavo Allori”. Il versante è costituito essenzialmente da rocce argillitico-calcaree appartenenti al complesso delle Argille Scagliose in facies di olistostroma inglobato nella formazione del Macigno. Il versante San Martino è interessato da fenomeni gravitativi di grandi dimensioni che si sono sviluppati nel corso delle attività di scavo in risposta alle modificazioni morfologiche indotte dall’uomo. Nell’ambito del progetto di recupero ambientale dell’area, in seguito alla cessata coltivazione mineraria, sono state effettuate attività di monitoraggio dei movimenti gravitativi residui con tecniche integrate per la durata di 3 anni; ulteriori controlli sono tuttora in corso. È stata condotta una campagna di indagini geognostiche che è consistita in sondaggi a carotaggio continuo e/o a distruzione, nel prelievo di campioni di terreno che sono stati sottoposti a prove di laboratorio e nell’esecuzione di indagini geofisiche per la caratterizzazione geotecnica dei terreni. Con l’obiettivo di comprendere i fattori che determinano il movimento sono stati svolti rilievi aerofotogrammetrici per la produzione di nuvole di punti multitemporali, da cui è stato possibile interpretare le evidenze geomorfologiche e correlarle con le risultanze derivanti dalle altre tecniche di monitoraggio. Le analisi topografiche e inclinometriche hanno permesso di determinare localmente direzione, velocità ed entità degli spostamenti superficiali e profondi del versante. Inoltre, è stato eseguito il monitoraggio piezometrico per la ricerca dei tempi e modi di risposta del versante in relazione alle precipitazioni e alle oscillazioni piezometriche. I risultati ottenuti dalle varie indagini hanno permesso la realizzazione del modello geotecnico del versante e la definizione delle condizioni idrauliche per l’analisi di stabilità, condotta con un metodo all’equilibrio limite, tramite il software Rocscience® Slide. Anche in questo caso, nell’ambito della Tesi, si propongono possibili interventi di stabilizzazione del versante.
2019
DI BARTOLO, S. (2019). Approcci e metodi di monitoraggio in applicazioni di geologia.
DI BARTOLO, Silvia
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