Post on 12-Apr-2017
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO – BICOCCA
Dipar&mento di Scienze dell’Ambiente e del Territorio e di Scienze della Terra
Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Geologiche
PIRAMIDI DI TERRA:
STUDIO DEL COMPORTAMENTO ALLE SOLLECITAZIONI NATURALI ED INDOTTE
CON METODI DI INDAGINE GEOFISICA E TOPOGRAFICA
Relatore: Prof. Giovanni BaDsta Crosta Correlatore: DoE. Alberto Villa
Tesi di Laurea di: Riccardo PagoEo Matricola n. 740013
Anno Accademico 2012-‐2013
Piramidi di terra Earth pillars, Hoodoos, Esteraques, Demoiselle coiffèes, Erdpyramiden
Renon (Bz) Eusigne (Svizzera)
Remollon (Francia)
Zone (Bs)
Cappadocia (Turchia)
Alberta (Canada)
Yunnan (Cina)
Piana Crixia (Italia)
Piramidi di terra
Formazione e Tipologie
Tipologia: Tozza, a collo di boDglia, a bas&one o torrione con copertura erbosa e arborea, a cono, a fungo, composite (tozze e a cono), cilindriche, a lesene, a canne d’organo (Perna, 1963)
Fasi evolu&ve
Distribuzione dei “geosiL” a scala alpina (Ca 23 siL)
Piramidi di Zone (BS)
Inquadramento territoriale, geomorfologico, geologico e idrogeologico
carta geologica e idrogeologica PGT Comune di Zone
delimitazione Parco Piramidi CTR 1:10.000
1. Misure di rumore sismico geofono triassiale
Geofono triassiale:
• acquisitore digitale Lpo Lennartz 5 a 24 bit
• sensore velocimetrico a 3 componenL ortogonali, risposta in frequenza tra 0.2 e 40 Hz, frequenza di campionamento fissata a 125 Hz
Laser scanner:
Modello VZ-‐1000 Riegl:
• portata max = 1400 m (70 kHz)
• velocità di scansione fino 300 kHz (portata = 450 m ca.) acquisizione ca. 122.000 punL/sec (variabile in funzione della distanza)
2. Scansione Laser (TLS) delle aree di interesselaser scanner
3. Mappatura delle piramidi a scala locale ed inserimento in mappa dei punL di acquisizione del rumore sismico
Piramide 1
2 dire_rici di acquisizione diversi punL per dire_rice dire_rice 1 1-‐5 dire_rice 2 8-‐6 + 16(integrazione dato pregresso)
DireJrice 1: grafici frequenza [Hz] / rapporto spe_rale H/V adimensionale, H/V o_enuto variando il rapporto sta/lta min e sta/lta max 0.1-‐3.0
4. Analisi dei rapporM speJrali e delle frequenze cara_erisLche dei deposiL, del bedrock e delle piramidi e confronto con altri siL indagaL (risultaL da analisi Jsesame)
Ampiezza spe_rale H/V
Freq
uenza [Hz]
Rapporto spe_rale H/V
Distanza [m]
Freq
uenza [Hz]
Ampiezza spe_rale H/V
Distanza [m]
Freq
uenza [Hz]
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
DireJrice 2: grafici frequenza [Hz] / rapporto spe_rale H/V adimensionale, H/V o_enuto variando il rapporto sta/lta min e sta/lta max 0.1-‐3.0
Freq
uenza [Hz]
Rapporto spe_rale H/V
Ampiezza spe_rale H/V
Freq
uenza [Hz]
Distanza [m]
Ampiezza spe_rale H/V
Distanza [m]
Freq
uenza [Hz]
8 7 6 16
8 7
6 16
8 16 6 7
DireJrice 1: confronto grafici frequenza [Hz] / rapporto spe_rale NS/V adimensionale ed EW/V adimensionale; NS/V ed EW/V o_enuL variando il rapporto sta/lta min e sta/lta max 0.1-‐3.0
Ampiezza spe_rale HNS/V
Spe_ro HNS/V Spe_ro HEW/V
Distanza [m]
Frequenza [Hz] Frequenza [Hz]
Ampiezza spe_rale HEW/V
Distanza [m]
Freq
uenza [Hz]
Freq
uenza [Hz]
1 2 3 4 5
1 2
3 4 5
Rapp
orto spe
_rale NS/V
Rapp
orto spe
_rale EW/V
DireJrice 2: confronto grafici frequenza [Hz] / rapporto spe_rale NS/V adimensionale ed EW/V adimensionale, NS/V ed EW/V o_enuL variando il rapporto sta/lta min e sta/lta max 0.1-‐3.0
Spe_ro HNS/V Spe_ro HEW/V
8 7 6 16
8 7 6 16
Distanza [m] Distanza [m]
Freq
uenza [Hz]
Freq
uenza [Hz]
Ampiezza spe_rale HNS/V Ampiezza spe_rale HEW/V
Frequenza [Hz] Frequenza [Hz]
Rapp
orto spe
_rale NS/V
Rapp
orto spe
_rale EW/V
Analisi misure rumore sul Bedrock:
confronto grafici frequenza [Hz] / rapporto spe_rale H/V adimensionalizzato H/V o_enuto variando il rapporto sta/lta min e sta/lta max 0.1-‐3.0
• sta/lta min = variazione del livello medio di ampiezza del segnale nel brevo periodo di tempo (short Lme average)
• sta/lta max = variazione del livello medio di ampiezza del segnale nel lungo periodo di tempo (long Lme average)
Spe_ro H/V bedrock e confronto con daL pregressi
Frequenza [Hz]
Rapp
orto spe
_rale H/V
9
22
5. Calcolo dello spessore del deposito Metodo di Nakamura inverso
€
f0 =Vs
4h⇒ h =
Vs
4 f0
h = potenza deposito [m];
f0 = frequenza fondamentale [Hz];
Vs = velocità onde di taglio [m/s].
6. Interpolazione daM spaziali f0 a_raverso metodi di analisi geostaLsLca
Kriging
frequenze fondamentali (f0 )
6. CaraJerizzazione topografica Laser scanner terrestre Riegl VZ 1000
Rifle_anza Ampiezza segnale
Profili acquisiL nel tempo Profili estremità blocco
altezza [m
]
distanza [m]
altezza [m
]
distanza [m]
distanza [m]
altezza [m
]
min
Lato piramide
max
Oscillazione nel tempo di un punto Oscillazione massima, minima nel tempo di un punto
distanza [m
]
tempo [s]
8. CaraJerizzazione Granulometrica
Zone (Bs) Postalesio (So)
Segonzano (Tn)
parametri geotecnici
parametri geometrici
4) LeEura Autovalori
7. Ricostruzione geometria (da TLS)
8. Modellazione FEM 3D:
• s&ma della frequenza propria di oscillazione
• calcolo dello spostamento orizzontale per applicazione di carico accidentale (vento)
Mode1 f=1,19 Hz
1) Compounds and Surfaces
2) Solid
3) Mesh
Applicazione carico accidentale
€
qc =v2
16[Kg/m2]
qc = pressione cineLca del vento [Kg/m2]
v = velocità del vento [m/s]
40 kPa NE-‐SW
9. Localizzazione e pluviometria a scala regionale Zone (Bs) Postalesio (So) Segonzano (Tn)
Segonzano (Tn)
Segonzano (Tn)
1900
1950
2013
Conclusioni
Grazie per l’aEenzione
• Classificazione geotecnica deposiL glaciali SM (sabbie siltose classif. USCS)
• Oscillazione piramide 1 Hz < fcara_ < 1,5 Hz
• A_enuazione ampiezza dei rapporL spe_rali H/V riferite alla frequenze cara_erisLche allontanandosi dalla piramide
• Polarizzazione del rumore sismico componente EW > componente NS
• Frequenza cara_erisLca del bedrock tra 16 e 25 Hz
• Spessore medio del deposito so_o la piramide ca. 8,5 m
• Applicazione pressione cineLca del vento 40 kPa Scostamento max: 3,6 mm
• Condizioni più favorevoli precipitazioni annue basse e alta intensità