Test di stabilitàTest di stabilitàdeldel

manto nevosomanto nevoso

Gianluca Tognoni e Igor ChiambrettiGianluca Tognoni e Igor Chiambretti

Procedure Procedure operazionalioperazionali Fattori umaniFattori umani TerrenoTerreno Fattori di stabilitàFattori di stabilità

del mantodel manto

Intuito/EsperienzaIntuito/Esperienza

Fattori qualitativiFattori qualitativi

Fattori quantitativiFattori quantitativi

La decisione circa la potenziale pericolosità da valanga alle più differenti La decisione circa la potenziale pericolosità da valanga alle più differenti

scale (dall’attraversamento di un singolo pendio durante una escursione scale (dall’attraversamento di un singolo pendio durante una escursione

fuori pista alla eventuale chiusura di parti di comprensori sciistici così fuori pista alla eventuale chiusura di parti di comprensori sciistici così

come di strade di montagna), si basa su diversi fattori che possono essere come di strade di montagna), si basa su diversi fattori che possono essere

così raggruppati:così raggruppati:

DecisioneDecisione

Da Jamieson-Johnston - 1994Da Jamieson-Johnston - 1994

TEST DI STABILITA’TEST DI STABILITA’

Ovvero:Ovvero:

Metodi speditivi diretti per la Metodi speditivi diretti per la

valutazione della stabilitàvalutazione della stabilità

DATI CONVENZIONALIDATI CONVENZIONALI

ALTEZZA NEVE FRESCAALTEZZA NEVE FRESCA

ALTEZZA CUMULATA 3 gg NEVE ALTEZZA CUMULATA 3 gg NEVE FRESCAFRESCA

DENSITA’ NEVE FRESCADENSITA’ NEVE FRESCA

ALTEZZA MANTOALTEZZA MANTO

VARIAZIONE ALTEZZA MANTO SU VARIAZIONE ALTEZZA MANTO SU 3 gg3 gg

COEFFICIENTE DI COEFFICIENTE DI ASSESTAMENTO SU 3 ggASSESTAMENTO SU 3 gg

PENETRAZIONE SONDAPENETRAZIONE SONDA

COEFFICIENTE DI PENETRAZIONECOEFFICIENTE DI PENETRAZIONE

TEMPERATURA DEL MANTOTEMPERATURA DEL MANTO

VELOCITA’ MEDIA DEL VENTO SU VELOCITA’ MEDIA DEL VENTO SU 3 gg3 gg

TEMPERATURA DELL’ARIATEMPERATURA DELL’ARIA

DIFFERENZE DI TEMPERATURADIFFERENZE DI TEMPERATURA

DATI DI PROGNOSIDATI DI PROGNOSI

ALTEZZA NEVE FRESCA ALTEZZA NEVE FRESCA ENTRO LA SERAENTRO LA SERA

VARIAZIONE TEMPERATURA VARIAZIONE TEMPERATURA ENTRO LE ORE 12ENTRO LE ORE 12

VELOCITA’ MEDIA DEL VELOCITA’ MEDIA DEL VENTO NELLE 24 HVENTO NELLE 24 H

INDICE RADIAZIONE SOLARE INDICE RADIAZIONE SOLARE GIORNALIERAGIORNALIERA

DATI SPECIALIDATI SPECIALI

RISULTATI TEST RISULTATI TEST RUTSCHBLOCKRUTSCHBLOCK

QUALITY SHEARQUALITY SHEAR

TIPO DI LIVELLO FRAGILETIPO DI LIVELLO FRAGILE

SPESSORE LASTRONESPESSORE LASTRONE

TIPO DI PROFILOTIPO DI PROFILO

DATA REALIZZAZIONE TEST DATA REALIZZAZIONE TEST DI STABILITA’DI STABILITA’

ALTEZZA CRITICA MANTOALTEZZA CRITICA MANTO

insieme di insieme di procedure operative procedure operative che consentono di definire le che consentono di definire le condizioni condizioni

di equilibriodi equilibrio del manto nevoso, la del manto nevoso, la presenzapresenza e l’eventuale e l’eventuale collocazionecollocazione di di

possibili possibili strati deboli strati deboli nonché lo nonché lo spessore del lastrone spessore del lastrone che potrebbe che potrebbe

originarsi in seguito ad una rottura e laoriginarsi in seguito ad una rottura e la

propensione alla propagazione della fratturapropensione alla propagazione della frattura

Limite di tutti i test di stabilitàLimite di tutti i test di stabilità

sono applicabili quando le condizioni strutturali del manto sono tali da sono applicabili quando le condizioni strutturali del manto sono tali da

produrre principalmente valanghe a lastroni (non realizzabili in un produrre principalmente valanghe a lastroni (non realizzabili in un

manto interamente composto da neve a debole coesione)manto interamente composto da neve a debole coesione)

I TEST DI STABILITA’ DEL MANTO NEVOSOI TEST DI STABILITA’ DEL MANTO NEVOSO

indicazioni sul grado di stabilità del manto nevoso sono ricavabili per indicazioni sul grado di stabilità del manto nevoso sono ricavabili per

via via indirettaindiretta o o direttadiretta

IndirettaIndiretta

Stratigrafia del manto nevosoStratigrafia del manto nevoso

Prova penetrometricaProva penetrometrica

Snow MicropenetrometerSnow Micropenetrometer

I TEST DI STABILITA’ DEL MANTO NEVOSOI TEST DI STABILITA’ DEL MANTO NEVOSO

DirettaDiretta

Rutschblock test RBRutschblock test RB

Compression Test CTCompression Test CT

Extended Column Test ECTExtended Column Test ECT

Shovel Shear Test STShovel Shear Test ST

Shear Frame Test SFTShear Frame Test SFT

Stuff Block Test SBStuff Block Test SB

Propagation Saw Test PSTPropagation Saw Test PST

VALUTAZIONE INDIRETTA DELLA STABILITA’VALUTAZIONE INDIRETTA DELLA STABILITA’

STRATIGRAFIA DEL MANTOSTRATIGRAFIA DEL MANTO

VANTAGGIVANTAGGI

Fornisce parametri Fornisce parametri

importanti importanti

(tipologia e dimensione dei (tipologia e dimensione dei

grani, densità, durezza e grani, densità, durezza e

coesione, gradiente termico coesione, gradiente termico

del manto nevoso)del manto nevoso)

per l’intero spessore del per l’intero spessore del

manto nevoso.manto nevoso.

Consente di identificare Consente di identificare

eventuali strati fragili.eventuali strati fragili.

Dati correlabili con parametri Dati correlabili con parametri

rilevati precedentemente.rilevati precedentemente.

SVANTAGGISVANTAGGI

Non fornisce una Non fornisce una

valutazione diretta ed valutazione diretta ed

immediata della stabilità immediata della stabilità

del manto nevoso.del manto nevoso.

Richiede una Richiede una

attrezzatura particolare attrezzatura particolare

e un elevato grado di e un elevato grado di

addestramento.addestramento.

Tempi di esecuzione Tempi di esecuzione

relativamente lunghi.relativamente lunghi.

PROVA PENETROMETRICAPROVA PENETROMETRICA

VANTAGGIVANTAGGI

Fornisce parametri Fornisce parametri

importanti (durezza e importanti (durezza e

resistenza del manto) per resistenza del manto) per

l’intero spessore del manto l’intero spessore del manto

nevoso.nevoso.

Consente una sommaria Consente una sommaria

identificazione degli identificazione degli

eventuali strati fragili.eventuali strati fragili.

Dati correlabili con parametri Dati correlabili con parametri

rilevati precedentemente.rilevati precedentemente.

SVANTAGGISVANTAGGI

Non fornisce una Non fornisce una

valutazione diretta ed valutazione diretta ed

immediata della stabilità immediata della stabilità

del manto nevoso.del manto nevoso.

Richiede una Richiede una

attrezzatura particolare, attrezzatura particolare,

un elevato grado di un elevato grado di

addestramento, tempi addestramento, tempi

tecnici per tecnici per

l’elaborazione del dato.l’elaborazione del dato.

TIPI DI PROFILO E CLASSI DI STABILITA’TIPI DI PROFILO E CLASSI DI STABILITA’

Si differenziano una decina di Si differenziano una decina di

tipi di profili, molto semplificati, tipi di profili, molto semplificati,

che rappresentano però forme che rappresentano però forme

tipiche del risultato dell’analisi tipiche del risultato dell’analisi

penetrometrica.penetrometrica.

Sull’asse verticale è riportata Sull’asse verticale è riportata

l’altezza della neve, su quello l’altezza della neve, su quello

orizzontale la resistenza alla orizzontale la resistenza alla

penetrazione della sonda.penetrazione della sonda.

Molto buona Molto buona

Buona Buona

DiscretaDiscreta

ScarsaScarsa

Molto scarsaMolto scarsa

VALUTAZIONE DIRETTA DELLA STABILITA’VALUTAZIONE DIRETTA DELLA STABILITA’

CREAZIONECREAZIONEDELLADELLA

FRATTURAFRATTURA

PROPAGAZIONEPROPAGAZIONEDELLADELLA

FRATTURAFRATTURA

SEGNALI DISEGNALI DIINSTABILITA’INSTABILITA’STRUTTURALESTRUTTURALE

PUNTEGGIOPUNTEGGIOTEST DITEST DI

STABILITA’STABILITA’

TIPOLOGIATIPOLOGIADELLADELLA

FRATTURAFRATTURAQUALITYQUALITYSHEARSHEAR

INDICI DIINDICI DIINSTABILITA’INSTABILITA’STRUTTURALESTRUTTURALE

““LEMONS”LEMONS”

DISTACCODISTACCO

La struttura del manto La struttura del manto

fornisce indizi (lemons) e fornisce indizi (lemons) e

segnali oggettivi segnali oggettivi

d’instabilità strutturale d’instabilità strutturale

che possono venir che possono venir

indicizzati. I lemons indicizzati. I lemons

favoriscono favoriscono

l’individuazione del livello l’individuazione del livello

fragile e ne valutano fragile e ne valutano

l’instabilità potenziale. I l’instabilità potenziale. I

test di stabilità valutano, test di stabilità valutano,

primariamente, la primariamente, la

resistenza meccanica resistenza meccanica

dello strato debole e dello strato debole e

quindi la sua propensione quindi la sua propensione

a generare una frattura. a generare una frattura.

La valutazione della La valutazione della

tipologia di frattura e tipologia di frattura e

della sua capacità di della sua capacità di

propagazione nel mezzo propagazione nel mezzo

(quality shear) (quality shear)

permettono di valutare la permettono di valutare la

capacità di propagazione capacità di propagazione

che porterà al distaco.che porterà al distaco.

TEST DEL BLOCCO DI SLITTAMENTOTEST DEL BLOCCO DI SLITTAMENTORUTSCHBLOCK TEST - RBRUTSCHBLOCK TEST - RB

VANTAGGIVANTAGGI

Viene testata superficie Viene testata superficie

relativamente ampia (1,5 x relativamente ampia (1,5 x

2,0 m).2,0 m).

Non richiede strumenti Non richiede strumenti

particolari.particolari.

Numerose prove di Numerose prove di

“calibrazione”.“calibrazione”.

Dati correlabili con condizioni Dati correlabili con condizioni

di stabilità del manto nevoso di stabilità del manto nevoso

e attività valanghiva.e attività valanghiva.

SVANTAGGISVANTAGGI

Applicabile solo con Applicabile solo con

particolari condizioni particolari condizioni

della neve (strati della neve (strati

superficiali “compatti”).superficiali “compatti”).

Ai fini di una valutazione Ai fini di una valutazione

della stabilità del singolo della stabilità del singolo

pendio (per valutazioni pendio (per valutazioni

più di tipo sportivo), lo più di tipo sportivo), lo

sciatore in movimento sciatore in movimento

sollecita un’area molto sollecita un’area molto

più vasta.più vasta.

Risultati non uniformi Risultati non uniformi

(dipendono dal peso del (dipendono dal peso del

tester, dal tipo di tester, dal tipo di

movimenti, ecc.).movimenti, ecc.).

Tempi di esecuzione Tempi di esecuzione

relativamente lunghi.relativamente lunghi.

TAGLIO DEL BLOCCOTAGLIO DEL BLOCCO

RB1RB1

ENTRATA SUL BLOCCOENTRATA SUL BLOCCO

RB2RB2

FLESSIONEFLESSIONE

RB3RB3

1° E 2° SALTO CON GLI SCI1° E 2° SALTO CON GLI SCI

RB4 – RB5RB4 – RB5

SALTO SENZA SCISALTO SENZA SCI

RB6RB6

DISTACCO DISTACCO DELL’INTERO DELL’INTERO

BLOCCOBLOCCO

WW

DISTACCO DI DISTACCO DI PARTE DEL PARTE DEL

BLOCCOBLOCCO

MM

DISTACCO DEL DISTACCO DEL MARGINE DEL MARGINE DEL

BLOCCOBLOCCO

EE

WW

MM

MM

TEST DI COMPRESSIONE DELLA PALATEST DI COMPRESSIONE DELLA PALA

TEST DELLA COLONNA ESTESATEST DELLA COLONNA ESTESACOMPRESSION TEST CT – EXTENDED COLUMN TEST ECTCOMPRESSION TEST CT – EXTENDED COLUMN TEST ECT

SVANTAGGISVANTAGGI

La significatività del test La significatività del test

è valida per livelli fragili è valida per livelli fragili

sino ad un massimo di sino ad un massimo di

100 – 120 cm di 100 – 120 cm di

profondità.profondità.

Applicabile solo con Applicabile solo con

particolari condizioni particolari condizioni

della neve (strati della neve (strati

superficiali “compatti”).superficiali “compatti”).

VANTAGGIVANTAGGI

Richiede brevi tempi di Richiede brevi tempi di

esecuzione.esecuzione.

Non richiede strumenti Non richiede strumenti

particolari.particolari.

Può essere eseguito anche Può essere eseguito anche

su pendii con inclinazione su pendii con inclinazione

< 25°< 25°

Evidenzia facilmente livelli Evidenzia facilmente livelli

fragili particolarmente fragili particolarmente

deboli e superficialideboli e superficiali

ECTE1-10 ECTE1-10

ECTM11-20 ECTM11-20

Jamieson Bruce 1999. Jamieson Bruce 1999. The compression test - after 25 years. The Avalanche . The Avalanche Review 18(1), 10-12. Review 18(1), 10-12.

In Columbia – Rocky Mountains sono In Columbia – Rocky Mountains sono

stati eseguiti 121 test di stati eseguiti 121 test di

compressione su altrettanti lastroni compressione su altrettanti lastroni

localizzati su tipiche aree di distacco localizzati su tipiche aree di distacco

in testata di pendii da valanga; in 47 in testata di pendii da valanga; in 47

casi è stato provocato il distacco di casi è stato provocato il distacco di

questi lastroni.questi lastroni.

Il grafico mostra che la frequenza di Il grafico mostra che la frequenza di

distacco provocato decresce distacco provocato decresce

all’aumentare del risultato del test di all’aumentare del risultato del test di

compressione (che è ciò che ci si compressione (che è ciò che ci si

aspetta da un test di stabilità!!) aspetta da un test di stabilità!!)

NB: il fatto che il 10% di lastroni con NB: il fatto che il 10% di lastroni con

un punteggio del test di compressione un punteggio del test di compressione

hard (23-30 colpi) hard (23-30 colpi) abbia dato luogo a abbia dato luogo a

distacco, deve fare porre l’attenzione distacco, deve fare porre l’attenzione

al fatto che, quando si valuta la al fatto che, quando si valuta la

stabilità del manto nevoso, non stabilità del manto nevoso, non

dobbiamo fidarci troppo ciecamente dobbiamo fidarci troppo ciecamente

del singolo risultato di un test del singolo risultato di un test

“puntuale” !“puntuale” !

COMPARAZIONE FRA I RISULTATI DEL TEST DI COMPRESSIONE E IL BLOCCO DI COMPARAZIONE FRA I RISULTATI DEL TEST DI COMPRESSIONE E IL BLOCCO DI

SCIVOLAMENTO SCIVOLAMENTO Jamieson, Bruce. 1999. “The compression test – after 25 years.” Jamieson, Bruce. 1999. “The compression test – after 25 years.” The Avalanche ReviewThe Avalanche Review 18(1), 10-12. 18(1), 10-12.

CARATTERE DELLA FRATTURACARATTERE DELLA FRATTURA

PCPC COMPRESSIONE PROGRESSIVA COMPRESSIONE PROGRESSIVA

TPTP FRATTURA PLANARE SOTTILE FRATTURA PLANARE SOTTILE

INTERPRETAZIONE DEI TEST/VALUTAZIONE DELLA QUALITA’ DELLA INTERPRETAZIONE DEI TEST/VALUTAZIONE DELLA QUALITA’ DELLA

SUPERFICIE DI TAGLIOSUPERFICIE DI TAGLIO

Molti autori, in particolare della scuola anglosassone (Birkeland,Johnson,Jamieson) tendono Molti autori, in particolare della scuola anglosassone (Birkeland,Johnson,Jamieson) tendono

ad introdurre un ulteriore elemento di valutazione dei risultati dei test di stabilità: lo ad introdurre un ulteriore elemento di valutazione dei risultati dei test di stabilità: lo SHEAR SHEAR

QUALITY QUALITY (qualità del piano di rottura). Viene introdotta una scala da (qualità del piano di rottura). Viene introdotta una scala da Q1Q1 (superficie di rottura (superficie di rottura

perfettamente “pulita”) a perfettamente “pulita”) a Q2Q2 (rottura “media”) a (rottura “media”) a Q3Q3 (frattura irregolare o “sporca”). (frattura irregolare o “sporca”).

A livello qualitativo è chiaro che, a parità di risultato “numerico” del test di stabilità, una A livello qualitativo è chiaro che, a parità di risultato “numerico” del test di stabilità, una

rottura Q1 è più significativa di una Q2 e decisamente più significativa di una di tipo Q3 !!rottura Q1 è più significativa di una Q2 e decisamente più significativa di una di tipo Q3 !!

In generale, le proprietà di uno strato così come il carattere della frattura (o tipo di distacco In generale, le proprietà di uno strato così come il carattere della frattura (o tipo di distacco

del blocco di scivolamento) sono più continui (valore più stabile) che non il valore N del test.del blocco di scivolamento) sono più continui (valore più stabile) che non il valore N del test.

INTERPRETAZIONE DEI TEST/VALUTAZIONE DELLA QUALITA’ DELLA INTERPRETAZIONE DEI TEST/VALUTAZIONE DELLA QUALITA’ DELLA

SUPERFICIE DI TAGLIOSUPERFICIE DI TAGLIO

ATTENZIONEATTENZIONE

VALORI STATISTICIVALORI STATISTICI

DESUNTI DALLA DESUNTI DALLA

LETTERATURA LETTERATURA

DISPONIBILEDISPONIBILE

NONNON

SONOSONO

RAPPRESENTATIVIRAPPRESENTATIVI

PER LE ALPIPER LE ALPI

ITALIANEITALIANE

Carattere della frattura da test di Carattere della frattura da test di

compressione suddiviso per tipologia compressione suddiviso per tipologia

di cristalli (dello strato debole) di cristalli (dello strato debole)

(PP:precipitazione DF:frammentati RG: (PP:precipitazione DF:frammentati RG:

arrotondati FC: sfaccettati SH: brina di arrotondati FC: sfaccettati SH: brina di

superficie)superficie)

Carattere della frattura da test di Carattere della frattura da test di

compressione per lastroni testati da sciatoricompressione per lastroni testati da sciatori

PC: Progressive Compression Q2PC: Progressive Compression Q2

RP: Resistant Planar Q2RP: Resistant Planar Q2

SP: Sudden PlanarSP: Sudden Planar Q1 Q1

SC: Sudden CollapseSC: Sudden Collapse Q1 Q1

B: Non-planar break Q3B: Non-planar break Q3

Typical Typical Shear Shear

QualityQuality

Fracture CharacterFracture Character

Da “An update on fracture character in stability tests”. Da “An update on fracture character in stability tests”. Avalanche Avalanche NewsNews 66. Canadian Avalanche Association 66. Canadian Avalanche Association

TEST DELLA PALATEST DELLA PALA

VANTAGGIVANTAGGI

Richiede brevi tempi di Richiede brevi tempi di

esecuzione.esecuzione.

Non richiede strumenti Non richiede strumenti

particolari.particolari.

Può essere eseguito su Può essere eseguito su

pendii con inclinazione < 25°.pendii con inclinazione < 25°.

SVANTAGGISVANTAGGI

I risultati sono I risultati sono

difficilmente correlabili difficilmente correlabili

con la stabilità del con la stabilità del

manto nevoso e l’attività manto nevoso e l’attività

valanghiva.valanghiva.

TEST DEL TELAIO DI TAGLIOTEST DEL TELAIO DI TAGLIO

richiede l’individuazione preliminare dello richiede l’individuazione preliminare dello

strato debole che si intende testare.strato debole che si intende testare.

Fornisce un valore della resistenza al taglio in Fornisce un valore della resistenza al taglio in

N/m² che può venire impiegato per il calcolo N/m² che può venire impiegato per il calcolo

dell’indice di stabilità.dell’indice di stabilità.

Richiede attrezzatura specifica (telaio da taglio, Richiede attrezzatura specifica (telaio da taglio,

dinamometro), operazioni delicate ed dinamometro), operazioni delicate ed

esperienza nell’esecuzione, calcoli “a tavolino” esperienza nell’esecuzione, calcoli “a tavolino”

complessi.complessi.

ATTENZIONEATTENZIONE

TABELLA DESUNTA TABELLA DESUNTA

DALLA LETTERATURA DALLA LETTERATURA

DISPONIBILEDISPONIBILE

I VALORI NONI VALORI NON

SONOSONO

RAPPRESENTATIVIRAPPRESENTATIVI

PER LE ALPIPER LE ALPI

ITALIANEITALIANE

ATTENZIONEATTENZIONE

TABELLA DESUNTA DALLA LETTERATURA DISPONIBILETABELLA DESUNTA DALLA LETTERATURA DISPONIBILE

NON E’ RAPPRESENTATIVANON E’ RAPPRESENTATIVA

PER LE ALPI ITALIANEPER LE ALPI ITALIANE