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