Sviluppo di un metodo di analisi di rischio da caduta massi: applicazione alle strade regionali della Regione Autonoma Valle d’Aosta

La caduta massi è un pericolo naturale che frequentemente interessa le strade in ambiente montano, se da un lato coinvolge porzioni limitate di territorio e di strada, dall’altro può indurre a danni molto seri e talvolta può causare la perdita di vite umane. Le pubbliche amministrazioni e gli enti gestori delle strade dimostrano negli ultimi anni una crescente attenzione nei confronti dei pericoli gravanti sulle infrastrutture viarie, sull’applicazione di misure di prevenzione/protezione e sulla gestione delle emergenze. La decisione di investire fondi per realizzare un’opera di protezione deriva dalla volontà di ridurre il rischio, tuttavia risulta oneroso e spesso impossibile lavorare sull’intero territorio, bensì più efficiente adottare delle strategie per comprendere le priorità di intervento e darvi precedenza. Per la valutazione del rischio da caduta massi, spesso si utilizzano metodi qualitativi, volti alla classificazione del territorio mediante scale descrittive, tale approccio consegue una complessità sia nel confronto tra i risultati provenienti dai diversi metodi di analisi rischio sia nel confronto tra il rischio da caduta massi con quello causato da altri fenomeni. Nel presente lavoro, al fine di definire una scala di priorità del rischio da caduta massi su strada, è stata sviluppata un metodo quantitativo denominato ROckfall risk MAnagement (RO.MA.). Il risultato finale dell’applicazione è il numero di possibili feriti o morti all’anno causati dalla caduta di un masso su strada, dunque un valore numerico di rischio. La soluzione numerica agevola il confronto quantitativo del rischio da caduta massi con altri possibili rischi su strada come ad esempio il rischio di incidente stradale o di disseto idrogeologico. Il metodo RO.MA. calcola il rischio sociale, concentrandosi su un unico elemento vulnerabile: i passeggeri a bordo dei veicoli, pertanto è importante avere informazioni sul volume e sull’entità di traffico su strada. Il metodo si pone l’obiettivo di essere applicabile sia a scala regionale quindi per reti stradali estese, sia a scala locale per studi di dettaglio su pareti di limitate dimensioni. Un ulteriore elemento distintivo è la compatibilità del metodo con un territorio dove i crolli risultano frequenti e dipendenti da fenomeni esogeni. La struttura del RO.MA. prevede diverse macrofasi interagenti, preliminarmente all’applicazione è necessario impostare dei parametri standard, quali: la lunghezza dell’unità rappresentativa di strada, cioè la dimensione del campione di strada a cui applicare il metodo; l’unità temporale di riferimento generalmente un anno ed il tempo di osservazione ovvero il tempo di ritorno del fenomeno. Uno dei valori fondamentali dell’analisi, per la caratterizzazione della parete, è la stima del numero di potenziali crolli nell’unità temporale inerente la lunghezza rappresentativa di strada, per ottenerlo sono applicabili tre analisi interagenti: analisi dei dati storici, applicazione dell’indice di suscettibilità (Rockfall Susceptibility Index) e rilievo geo-strutturale. Il Rockfall Susceptibility Index (Ro.S.I.), è un indice appositamente sviluppato in questo lavoro di tesi, per descrivere mediante un punteggio numerico le condizioni del versante considerando i parametri predisponenti il potenziale crollo. Dopo un ampia fase di test e di applicazione dell’indice è stato possibile correlare i punteggi ottenuti con i dati provenienti dall’analisi storica allo scopo di elaborare una legge di correlazione che definisca il numero di potenziali crolli nell’unità temporale per un unità rappresentativa di strada in relazione ad un definito tempo di osservazione. Partendo dal numero di potenziali crolli, e dall’analisi degli elementi vulnerabili è possibile applicare il metodo probabilistico dell’albero degli eventi e dunque calcolare il rischio. Infine l’ultima macrofase prevede la valutazione dell’accettabilità o non accettabilità del rischio calcolato, mediante un approccio in termini assoluti e/o relativi. Il presente lavoro è stato svolto in stretta collaborazione con la Regione Autonoma Valle d’Aosta-Assessorato Opere Pubbliche, Difesa del Suolo e Edilizia Residenziale Pubblica - Dipartimento Difesa del Suolo e Risorse Idriche, il metodo di analisi di rischio è stato applicato alla rete delle Strade Regionali della Valle d’Aosta. La disponibilità di un caso studio perfettamente idoneo al metodo ha permesso di migliorarlo, potenziarlo e testalo ampiamente. La fase di test, che ha preceduto l’applicazione e l’elaborazione dei risultati finali, è stata molto onerosa, ma ha permesso di evidenziare le criticità e le necessarie migliorie da apportare. Oltre alla valutazione del rischio per ciascun unità rappresentativa della rete regionale è stato calcolato un valore medio per l’intera regione che identifica la soglia tra i valori di rischio accettabili e non accettabili. Trattasi di una valutazione del rischio relativo e inerente la situazione attuale delle strade regionali con un tempo di osservazione pari a 25 anni, allo scopo di definire una priorità di intervento per i tratti a maggior rischio

Multicriteria Analysis model for the comparison of different rockfalls protection devices

In mountain regions roads and railways as well as urbanized areas, can often be endangered by rockfalls and need to be protected against the impact of falling blocks. The effects of rockfall events can be the damage of road, vehicles, injuries or death of drivers or passengers and economic loss due to road closure. The cost of a single car accident can be significant since it can involve the hospitalization of the driver and passengers, the repair of the vehicle, the legal costs and compensation. This paper address the problem of rockfall risk induced on a road using the Analytic Hierarchy Process (AHP), a Multicriteria Analysis technique suitable for dealing with complex problems related to making a choice from among several alternatives and which provides a comparison of the considered option

Protection of a tunnel entrance from rockfall risk

In mountainous areas, tunnel portals and job sites for tunnel construction are often located in areas prone to rockfall events. Providing the safety of roads close to tunnel portals, subjected to rockfall risk, is an unavoidable issue that should be taken into account. In this paper, a risk management approach has been introduced to evaluate rockfall risk on the road stretch at the entrance and exit of tunnels. The event tree method is improved to achieve a flexible solution to calculate the rockfall risk for tunnels. Furthermore, some design abacuses are developed to provide the input parameters related to the event tree. Afterwards, a parametrical analysis is presented to explain the methodology. The elaborated approach can be useful to choose best technical solutions and design protection devices against rockfal

Analysis of rockfall risk on mountainside roads: evaluation of the effect of protection devices

Many kilometres of roads are close to rock slopes that are prone to rockfalls. The fulfilment of safety requirements in such situations is a multidimensional design process involving public and private technicians in the assessment and management of the problem. In this paper, a rockfall risk management approach has been applied to the road infrastructure network of the Regione Autonoma Valle D'Aosta, in order to calculate the level of risk and of its reduction using rockfall protection devices. In order to better understand the methodology, a comparative analysis of road accidents in Aosta Valley has been discussed. The road risk assessment was developed taking into account the absence of rockfall protection devices, and when they are present, different levels of efficacy have been considere

Analysis of rockfall risk on mountainside roads: evaluation of the effect of protection devices

Many kilometres of roads are close to rock slopes that are prone to rockfalls. The fulfilment of safety requirements in such situations is a multidimensional design process involving public and private technicians in the assessment and management of the problem. In this paper, a rockfall risk management approach has been applied to the road infrastructure network of the Regione Autonoma Valle D'Aosta, in order to calculate the level of risk and of its reduction using rockfall protection devices. In order to better understand the methodology, a comparative analysis of road accidents in Aosta Valley has been discussed. The road risk assessment was developed taking into account the absence of rockfall protection devices, and when they are present, different levels of efficacy have been considered