IL RUOLO DELLO STATO INIZIALE DEL TERRENO NELL’INNESCO DELLE COLATE DI FANGO

Numerosi studi svolti sull’innesco delle colate di fango nei terreni piroclastici non saturi hanno messo in evidenza il ruolo dello stato di umidità iniziale del terreno prima dell’evento di pioggia innescante. Le grandezze (contenuto di acqua e suzione) che consentirebbero di definire lo stato iniziale non vengono usualmente misurate, ma possono essere ragionevolmente riprodotte in funzione delle piogge che precedono l’evento critico, indipendentemente dalla condizione ipotizzata alla partenza del calcolo. Ciò è vero se l’intervallo di tempo sul quale è svolta l’analisi è sufficientemente lungo da consentire il raggiungimento della condizione idraulica di equilibrio con le condizioni al contorno imposte, seppur variabili nel tempo. Lo studio è basato su un’analisi a ritroso della frana di Pozzano, frazione di Castellammare di Stabia (Na), avvenuta il 10/01/97, svolta con un approccio disaccoppiato e con l’ausilio dei codici di calcolo SEEP/W e SLOPE/W, che consentono di investigare rispettivamente la risposta idraulica del pendio al variare delle condizioni idrauliche al contorno e la stabilità globale del pendio stesso. Nota la stratigrafia della sezione, le caratteristiche idrauliche e meccaniche dei terreni in esame (ottenute da una campagna di indagine condotta sul territorio dei Monti Lattari), sono stati eseguiti due gruppi di analisi per modellare la risposta del pendio soggetto a piogge di diversa durata e a diverse condizioni di partenza del calcolo. Le serie di pioggia applicate sono state registrate alla vicina stazione pluviometrica di Castellammare di Stabia e culminano con l’evento critico che innescò la frana. Dall’analisi dei risultati si evince che lo stato di equilibrio idraulico nel pendio viene raggiunto nell’arco di pochi mesi precedenti l’evento. Questo risultato consente di determinare l’intervallo temporale a cui estendere lo studio per ricavare lo stato del sottosuolo

PREVISIONE DELL’INNESCO DI COLATE RAPIDE SULLA BASE DEL CONTENUTO D’ACQUA

I sistemi di early warning per la previsione delle colate rapide sono attualmente basati su soglie empiriche definite in termini di intensità e durata della pioggia, riconosciuta come il fattore innescante. Tuttavia la risposta idraulica del pendio non dipende solo dalle caratteristiche della precipitazione, ma anche dalle condizioni idrauliche nel sottosuolo prima dell’evento critico e da fattori geomorfologici locali. Lo scopo del presente lavoro consiste nello stabilire una soglia di contenuto d’acqua nel sottosuolo, (water storage, WS) oltre la quale il pendio si trova in condizioni che predispongono l’innesco di possibili colate rapide. Le simulazioni numeriche volte a riprodurre la frana avvenuta a Pozzano il 10/01/1997 mediante un modello idro-meccanico disaccoppiato hanno permesso di identificare il valore di contenuto d’acqua che predispone l’innesco nel contesto geologico e geotecnico dei Monti Lattari in Regione Campania

Il contributo della geologia e della geotecnica nel ripristino dei terrazzamenti dell'area amalfitana

Il lavoro analizza le caratteristiche geomorfologiche, stratigrafiche e geotecniche dei versanti terrazzati nell’area di Amalfi-Ravello (23 km2) e le relative condizioni di stabilità, allo scopo di individuare le cause principali che determinano il collasso dei manufatti. In base ad una serie di sopralluoghi in campo finalizzati all’individuazione delle dimensioni delle opere murarie e di prove fisico-meccaniche in laboratorio sui terreni piroclastici sostenuti dalle macére, sono state condotte verifiche di stabilità, sia in condizioni statiche che dinamiche, valutando anche l’effetto della spinta aggiuntiva imputabile alla formazione di accumulo d’acqua temporaneo a tergo del muro. Lo studio ha evidenziato che, in presenza di eventi critici ed accumulo d’acqua a tergo del muro dovuto ad un cattivo funzionamento del sistema di smaltimento delle acque piovane, si verifica un’instabilità locale che può comportare il tranciamento o il ribaltamento del muro. Tali condizioni possono giustificare l’innesco di fenomeni di colata rapida che interessano frequentemente ampie porzioni di versante. Pertanto, ne deriva la necessità di prevedere: l’istallazione di sistemi di canalizzazione che allontanino le acque meteoriche impedendone l’infiltrazione a tergo del muro; un ‘ordinaria manutenzione dei sistemi di drenaggi del manufatto stesso. Tenuto conto dell’estensione dei terrazzamenti nell’area di studio (circa 163 km) e dell’abbandono delle antiche pratiche agronomiche in molte zone difficilmente raggiungibili, si ritiene che questi interventi possano migliorare, in molti casi, la stabilità globale di questi territori antropizzati ma fortemente vulnerabili

Triggering of meteo-induced flow-like landslides in unsaturated pyroclastic soil: Pozzano and Pimonte case histories (Campania region)

Flowslides, debris flows and debris avalanches (flow-like landslides) in granular soils are a serious threat to human life against which Early Warning Systems (EWSs) are usually implemented. In the Campania region (Southern Italy), sloping pyroclastic covers in partially saturated conditions are frequently affected by these types of landslides. In this context, safeguarding of human life is entrusted to EWSs, typically based on empirical precipitation intensity-duration thresholds that suffer from missed and false alarms. Indeed, consequences of a heavy rainfall (rainstorm or cloudburst) depend on the hydraulic condition in the subsoil before the rainstorm. If this aspect is neglected, precipitation intensity-duration thresholds can fail. However, although the current hydraulic condition in the soil is a discriminating factor, it is rarely measured and taken into account. In this regard, a numerical approach to reproduce numerically the current hydraulic condition in the slope (antecedent the rainstorm responsible for triggering) is presented. The study is based on the back-analysis of two debris flows occurred in Campania region by means of an un-coupled hydro-mechanical numerical modelling. Stratigraphy and hydro-mechanical characteristics of the soil layers are known, thanks to surveys and investigations carried out at an experimental test site (assumed as representative of the geotechnical features of the considered basin), set up few kilometres far from the two occurred debris flows. Results shows that in the slopes examined, the hydraulic state in the subsoil before the landslide triggering is correctly reproduced through an infiltration analysis starting few months before, in which rainfalls registered on site are imposed as an entering flow at ground level. Moreover, it is shown that the water storage in the entire loose soil cover is an effective indicator of the average hydraulic state of the slope, more than local variables, such as suction and water content

Calibration of a granular matrix sensor for suction measurements in partially saturated pyroclastic soil

Field monitoring of soil moisture and matrix suction is a useful tool for the implementation of a reliable early warning system against rainfall-induced landslide occurrence. Several test fields have been set up in Campania region (southern Italy), frequently affected by flow-like landslides involving pyroclastic soil cover. In particular, at the Mount Faito test site (Lattari Mountains, southeast of Naples), field matric suctions were measured over two years by conventional jet-fill tensiometers and granular matrix sensors (Watermark, Irrometer®) at different depths. Granular matrix sensor is a resistive device that is more and more spread in agriculture applications and that may also be used for geotechnical purposes thanks to a suitable calibration. In order to gain the calibration curve of the Watermark sensor, two small tip tensiometers (STT) and one High Capacity Tensiometer (HCT) were installed at the same depth of the Watermark sensor in the partially saturated pyroclastic soil sampled at the topsoil of the Mount Faito test site. Tests were carried out in the laboratory by performing drying and wetting phases on undisturbed soil sample. By coupling resistance measurements by Watermark and matrix suction provided by the reference tensiometers, it was possible to derive the non-linear relationship between these two quantities. The soil retention curve was also determined thanks to the installation in the soil sample of a decagon probe previously calibrated in the same pyroclastic soil