18 fp frane-ws2015

download 18 fp frane-ws2015

of 60

  • date post

    16-Jul-2015
  • Category

    Education

  • view

    69
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of 18 fp frane-ws2015

  • 6 marzo 2015

    ANALISI DI STABILITA DEI VERSANTI: NORMATIVE E CASI STUDIO

    Floriana Pergalani

    2015 Workshop Conoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilit e la resilienza

    in urbanistica - Knowledge and Appropriate Technologies for Sustainability and Resilience in Planning

  • Sigla SCENARIO PERICOLOSITA SISMICA LOCALE EFFETTI Z1a Zona caratterizzata da movimenti franosi attivi Z1b Zona caratterizzata da movimenti franosi quiescenti

    Z1c Zona potenzialmente franosa o esposta a rischio di frana

    Instabilit

    Z2 Zone con terreni di fondazione particolarmente scadenti (riporti poco addensati, terreni granulari fini con falda superficiale)

    Cedimenti e/o liquefazioni

    Z3a Zona di ciglio H > 10 m (scarpata con parete subverticale, bordo di cava, nicchia di distacco, orlo di terrazzo fluviale o di natura antropica)

    Z3b Zona di cresta rocciosa e/o cocuzzolo: appuntite - arrotondate

    Amplificazioni topografiche

    Z4a Zona di fondovalle con presenza di depositi alluvionali e/o fluvio-glaciali granulari e/o coesivi

    Z4b Zona pedemontana di falda di detrito, conoide alluvionale e conoide deltizio-lacustre

    Z4c Zona morenica con presenza di depositi granulari e/o coesivi (compresi le coltri loessiche)

    Z4d Zone con presenza di argille residuali e terre rosse di origine eluvio-colluviale

    Amplificazioni litologiche e geometriche

    Z5 Zona di contatto stratigrafico e/o tettonico tra litotipi con caratteristiche fisico-meccaniche molto diverse Comportamenti

    differenziali

    Effetti locali

  • Due categorie:

    Amplificazioni Instabilit

    Approcci semiquantitativo e quantitativo

  • Approccio semiquantitativo: Analisi di tipo areale (regionale o subregionale)

    aree potenzialmente franose, spostamenti

    Approccio quantitativo: Analisi di tipo locale (singola frana)

    Approcci semiquantitativo e quantitativo

  • Approccio probabilistico

    Modello digitale del terreno Carta acclivit Carta esposizione Carta geologica Carta geomorfologica Carta delluso del suolo Carta del reticolo idrografico

  • Identificazione aree potenzialmente instabili Modello probabilistico che combina dati

    provenienti da livelli informativi relativi a tematismi geologici, geomorfologici, geologico-tecnici e antropici

    Ipotesi che la franosit sia condizionata dai fattori considerati e che questi possano perci essere utilizzati per individuare le aree potenzialmente franose.

    Probabilit di sviluppo di nuove frane in aree stabili maggiore dove si presentano condizioni simili a quelle che si verificano nelle aree attualmente instabili.

    Approccio probabilistico

  • PREDIZIONE frane quiescenti unit litotecniche angolo del versante esposizione del versante uso del suolo classificato distanza dalle linee di drenaggio

    VERIFICA

    frane attive

    Approccio probabilistico

  • Sovrapposizione della mappa delle frane (conoscenza a priori) e i vari livelli informativi

    Calcolo del valore numerico della rilevanza (correlazione) di ogni fattore rispetto alle evidenze

    Calcolo del Fattore di Certezza (CF)

    Approccio probabilistico

  • Classe CF Descrizione 1 -1,-0.5 Alta stabilit 2 -0.5,-005 Media stabilit 3 -0.05,+0.05 Incerte 4 +0.05,+0.5 Media instabilit 5 +0.5,+1 Alta instabilit

    Approccio probabilistico

  • Esempio applicativo

  • Scala lavoro 1:10.000 Area Oltre Po Pavese: 310 Km2 Frane censite, classificate e immagazzinate Numero complessivo: 811 Fenomeni ricorrenti: scorrimenti traslazionali,

    colamenti, scorrimenti traslazionali e colamenti

    Unit litotecniche coinvolte: coltri di alterazione delle unit argillose, marnose e sabbiose

    GIS (ArcView 3.2a) Access97

    Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Colamenti Carta dei colamenti Carta acclivit Carta esposizione Carta uso del suolo Carta litotecnica

    Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Scorrimenti e complessi Carta degli scorrimenti e fenomeni

    complessi Carta dellacclivit Carta delluso del suolo Carta litotecnica Carta degli elementi tettonici

    Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Approccio semiquantitativo: Analisi di tipo areale (regionale o subregionale)

    aree potenzialmente franose, spostamenti

    Approccio quantitativo: Analisi di tipo locale (singola frana)

    Approcci semiquantitativo e quantitativo

  • Approccio semiquantitativo

    Modello digitale del terreno Carta acclivit Carta del livello della falda Carta geologica Carta geomorfologica Parametri geotecnici Input sismico (in termini di parametri

    indicatori)

  • Iag

    a t dttf

    = 2

    2

    0( )

    pdg

    a t dt

    n a

    tf

    =2

    2

    2

    0 ( )

    . .

    INTENSITA DI ARIAS

    (Arias, 1969)

    POTENZIALE DISTRUTTIVO

    (Saragoni et al., 1989)

    PICCO DI ACCELERAZIONE Pga = max [ a(t)]

    Approccio semiquantitativo

  • FORZE AGENTI LUNGO UN PENDIO

    W

    Wn

    Wt

    z

    zwu

    c'

    W = peso dellunit di pendio z = profondit superficie di scorrimento zw = altezza della tavola dacqua b = angolo del pendio u = pressione dellacqua c = coesione m = zw / z = angolo di attrito

    Approccio semiquantitativo

  • Analisi statiche Pendio indefinito

    Condizioni asciutte Condizioni totalmente sature

    ( ))cos()(

    )'tan()cos(' 2

    zsinzmcFs w+=

    Approccio semiquantitativo

  • Analisi pseudostatiche Pendio indefinito

    Condizioni asciutte Condizioni totalmente sature

    ( ) ( ))'tan()tan(

    )tan()'tan()cos(' 2

    zzzzmcKc w

    ++

    =

    Approccio semiquantitativo

  • Analisi dinamiche Abachi di correlazione

    Aree riattivabili PGA Kc: movimento riattivabile; PGA < Kc: movimento non riattivabile

    Approccio semiquantitativo

  • N. Ambraseys, M. Srbulov (1995)

    546.1)(993.1)(521.1)( = KcLogIaLogDLog R.W. Jibson, E. L. Harp, J. A. Michael (1998)

    T. Crespellani, C. Madiai, G. Vannucchi (1998) 202.191.0021.0 = KcPDD

    R. Romeo (1998)

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    450

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    110

    120

    130

    140

    150

    160

    170

    180

    190

    200

    210

    220

    230

    240

    Disp

    lace

    men

    t (cm

    ) Kc

  • Mappa degli spostamenti

    Mappa di Pga

    Mappa del Kc

    se Pga > Kc

    Mappa di Ia

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    450

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    110

    120

    130

    140

    150

    160

    170

    180

    190

    200

    210

    220

    230

    240

    Disp

    lace

    men

    t (cm

    ) Kc

  • Codice Descrizione Coesione (kPa)

    Angolo di attrito ()

    Peso volume (kN/m3)

    1 alluvioni, depositi di conoide, detrito di versante, substrato, ofioliti

    - - -

    2 colluvioni HP 0.0 14.0 20.0 3 colluvioni BP 0.0 22.0 20.0 4 colluvioni BP-GB 0.0 11.0 20.0 5 colluvioni GB-BP 0.0 24.0 20.0

    Analisi geotecnica 182 campioni

    Analisi statistica

    Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Esempio applicativo

  • Approccio semiquantitativo: Analisi di tipo areale (regionale o subregionale)

    aree potenzialmente franose, spostamenti

    Approccio quantitativo: Analisi di tipo locale (singola frana)

    Approcci semiquantitativo e quantitativo

  • Geometria del movimento franoso (andamento, inclinazione e profondit della superficie di scivolamento, area del corpo di frana, inclinazione del pendio, ecc.)

    Parametri geotecnici (peso volume, coesione,

    angolo di attrito) Livello della falda Input sismico (accelerogrammi)

    Approccio quantitativo Scorrimenti

  • Analisi statiche (Bishop, Jambu, Fellenius, ecc.)

    1 (c b + (W - u b) tan) sec Fs = ----------- -------------------------------------- W sin 1 + tan tan ------------------- Fs

    Approccio quantitativo

  • Analisi pseudostatiche (Sarma, ecc.)

    Wi

    Kc Wi

    Xi

    Zi

    Ei

    Ti

    Ni

    bi

    Wisin(i -i) + Ricos i + Si+1sin( i -i -i+1) - Sisin( i -i -i) ai = ------------------------------------------------------------------------------------- cos(i -i +*i+1-i+1) sec*i+1

    Wi cos (i - i)pi = --------------------------------------- cos ( - i + i+1 - ) seci+1

    cos (i - i + *i - i) sec*i ei = ------------------------------------------------ cos (i - i + *i+1 - i+1) sec*i+1

    Ri = ci bi seci - Ui tani

    Si = c*i di - PWi tan*i

    Approccio quantitativo

    an + an-1 en + an-2 en en-1 + ... + a1 en