La Saxe 6 luglio 2012

Assessorato opere pubbliche, difesa del suolo e edilizia residenziale pubblica
Dipartimento difesa del suolo e risorse idriche
FENOMENO FRANOSO SUL VERSANTE
NORD-OCCIDENTALE DEL MONT DE LA SAXE
NEL COMUNE DI COURMAYEUR
Courmayeur, 6 luglio 2012
Il settore 7 è caratterizzato dall’evoluzione gravitativa della scarpata frontale della
frana; tale scarpata è estesa alla base del versante, sia a sud che a nord, ha
un’altezza media di circa 100 m ed è generata dall’erosione operata dalla Dora di
Ferret (e anche dalla lingua cataglaciale della Val Ferret); attualmente la scarpata
non è più in connessione diretta con la Dora ma prosegue la sua evoluzione
regressiva, questa evoluzione è comunque alimentata dal continuo ringiovanimento
della scarpata operato dal movimento dei settori 4 e 5. I meccanismi di evoluzione
sono rappresentati da processi di disgregazione fisica e crollo del substrato fratturato;
il materiale così prodotto si accumula alla base della scarpata a formare una fascia di
detrito più o meno potente. È probabile che la maggior velocità di evoluzione del
settore 4, rispetto al 5, determini una maggiore instabilità di quel tratto di scarpata e
una maggiore velocità di evoluzione della scarpata.
Volume ca. 8.300.000 m3
Caratteristiche fenomeno franoso
7
4
6a
3b
5
6b
3a
2
Misure inclinometriche
S5_2010:
75m
S4_2010:
67m
S4_2011:
55m
DMS_S2: 54m
DMS_S1_2011: 74m
DMS_S7 : 92m
S1_2009:
S3_2009:
62m
S6_2011:
22.5m
S3_2011:
76m
S1_2011:
50m
13m
Meccanismi di deformazione
Indagine geognostiche
SI01: rottura a -50m
da p.c.
SI01: rottura a -50m
da p.c.
Indagine geognostiche
SI01: rottura a -73m
da p.c.
Indagine geognostiche
SI01: rottura a -67m
da p.c.
Indagine geognostiche
Ubicazione indagini e reti di monitoraggio
Spostamenti cumulati dal 2009 a oggi
Interferometria radar (monitoraggio continuo). Si nota subito la
prevalente attività del settore NNW
Confronto tra spostamenti di giugno 2012 e giugno 2011
Nel 2011 non vi sono stati forti apporti di acque di fusione
Interferometria radar (monitoraggio continuo)
Giugno 2011
Giugno 2012
Confronto tra spostamenti di giugno 2012 e giugno 2010
Sono state entrambe stagioni di forte apporto di acque di
fusione. Interferometria radar (monitoraggio continuo)
Giugno 2010
Giugno 2012
Spostamenti della frana 2009-2012: accelerazioni stagionali
Accelerazione
Primavera ‘10
Accelerazione
Primavera ‘11
Accelerazione
Primavera ’12
Si inizia a
intravedere un
rallentamento
Spostamenti della frana 2009-2012:
trend costante annuale
Si può notare comunque il movimento
più lento delle stagioni invernali e autunnali
Quadro delle deformazioni misurate
Vettori di velocità e azimuth
di ciascun punto di misura
Sintesi evoluzione storica del versante (spostamenti superficiali)
Velocità massime
«primaverili»
0,5 mm/giorno
1,0 mm/giorno
7 mm/giorno
Velocità minime
«invernali»
8 mm/giorno
1,2 mm/giorno
7 mm/giorno
1,0 mm/giorno
1,1 mm/giorno
Dal 2002 al 2008: misure topografiche manuali, 1 o 2 volte/anno
Dal 2009: TCA automatica, GPS automatici e manuali, GB-SAR, piezo e meteo automatici
Dal 2010: colonne inclinometriche automatiche
Ruolo dell’acqua
Bacino di alimentazione
A
B
Drenaggio acque
lungo fratture del
versante
A
B
A
INVERNO – AUTUNNO
CIRCOLAZIONE IDRICA DI BASE
B
A
PRIMAVERA-ESTATE
CIRCOLAZIONE IDRICA DI BASE
+ FUSIONE
B
Analisi dell’ evento di
superamento della soglia di preallarme
2 Maggio 2012
Zona interessata dal superamento della soglia di preallarme
Capisaldi rete monitoraggio topografica automatizzata
Capisaldo
02-mag
03-mag
04-mag
06-mag
07-mag
1.3
1.45
1.01
0.75/0.79
0.6
0.8
0.70/0.76
B6
V (mm/h)
B4
V (mm/h) 0.70/0.80 0.70/0.80
0.81
T8
V (mm/h) 0.70/0.80 0.70/0.80
0.87
0.67/0.92 0.70/0.76
GPS P8 ha registrato due superamenti di soglia fra l’8 e il 9/5/2012
Tale superamento di soglia di preallarme è rientrato nella mattina del 9 maggio e non
viene confermato dalle corrispondenti misure del prisma della Rete TCA (T8),
ubicato sullo stesso sostegno
Stato del monitoraggio: velocità prismi mm/giorno
Settore destro, alto
Settore alto
2010
2010
Settore centrale, basso
2011
2011
2012
2010
2011
2012
2010
2011
2012
2012
Settore destro, basso
Prismi B5-B6: velocità 3D corrette
5
0
-5
-1 0
velocità corretta (mm/g)
-1 5
-2 0
-2 5
-3 0
Soglia preallarme 1 mm/h
-3 5
-4 0
-4 5
-5 0
Soglia allarme 2 mm/h
-5 5
-6 0
31/05/12
31/03/12
30/01/12
01/12/11
01/10/11
01/08/11
01/06/11
01/04/11
30/01/11
01/08/09
Confronto riattivazioni primaverili:
GB-SAR: attivazione aprile/luglio 2010
Confronto riattivazioni primaverili:
GB-SAR: attivazione marzo/aprile 2011
Confronto riattivazioni primaverili:
GB-SAR: attivazione marzo/maggio 2012
Dettaglio riattivazione 2012 (settore laterale destro)
Nuove evidenze di deformazione superficiale: strumentali e di terreno
Instabilità recente del settore laterale destro
PARTE ALTA:
Degradazione delle scarpate
e crollo di volumi limitati
Instabilità recente del settore laterale destro
PARTE CENTRALE:
Apertura di fratture
trasversali e longitudinali
Instabilità recente del settore laterale destro
PARTE BASSA:
Apertura di fratture e
scivolamento
Instabilità recente del settore laterale destro
PARTE BASSA:
Apertura di fratture e scivolamento
Evidenze di scivolamento «superficiale» recente a
monte prisma TCA B6
Dislocazione complessiva plurimetrica
scarpata principale : circa 1,3 m
(10 maggio 2012)
SCENARIO 1
B6
Volume 300 - 500 mc
SCENARIO 2
B6
Volume 10 000 mc
SCENARIO 3
B6
Volume da 50 000
mc a 100 000 mc
Simulazione scenari
3 scenari presentati e considerati
credibili sulla base dei dati
disponibili in questa fase di
emergenza
Scenario 1)
crollo di alcune centinaia di m3 di materiale
Scenario 2) e 3)
Crollo in massa di alcune decine di migliaia di m3 (10.000 – 100.000)
Scenario 1
Fenomeno di caduta massi
relativamente localizzato
Crollo simulato come un
fenomeno di caduta massi di
blocchi non interagenti con
volumetria variabile entro un
range (0.5 – 500 m3):
B6
•Ammasso disgregato
•Blocco di grandi dimensioni
Codice di calcolo 3D – Hy
Stone: modello ibrido (es.
utilizzato per analisi parete La Saxe)
Volume 300 - 500 m3
Scenario 1
Fenomeno di caduta massi
relativamente localizzato
Arresto delle traiettorie entro alveo Dora
di Ferret e/o contro sponda destra e
rilevato
Scenario 3
Fenomeno di crollo in massa
Scenario più conservativo
Da generazione superficie di
rottura (ipotetica) :
volume ca 50.000 m3
•Forte interazione blocchi
B6
Codice di calcolo quasi 3D
Risultati in termini di
spessore e disposizione
spaziale
Volume 50.000 - 100.000 m3
Scenario 3
Fenomeno di crollo in massa
Carata degli spessori iniziali e di
deposito
Area di invasione e transito
Fenomeno di crollo
del
25 maggio 2012
+
+
+
++
+
+
30 APRILE 2012
26
MAGGIO 2012hh11.30
17.30
2 MAGGIO
24
MAGGIO2012
2012 h 17.30
+
++
Attività
in corso e di nuova programmazione
2012-2013
CONCLUSIONI DELLA CAMPAGNA DI MONITORAGGIO
E INDAGINE 2009-2012
• Il fenomeno franoso di Mont de La Saxe è un fenomeno
in evoluzione continua con accelerazioni quasi
periodiche in corrispondenza del periodo primaverile;
• I movimenti sono in gran parte controllati dall’afflusso di
acque in profondità, ciò è sicuro per quanto riguarda le
accelerazioni primaverili, che sono controllate dalle
acque di fusione del manto nevoso;
• Per quanto riguarda il movimento costante, più lento, e
che si rileva durante l’intero arco dell’anno, è probabile
la correlazione con una circolazione idrica più
profonda, rilevata a circa -90 m dal piano di campagna
CONCLUSIONI DELLA CAMPAGNA DI
MONITORAGGIO E INDAGINE 2009-2012
• L’analisi del monitoraggio strumentale e di terreno ha
evidenziato che il fenomeno presenta dei settori in
movimento più accelerato ed altri più lenti, ma ciò non
permette ancora di determinare se alcuni settori si
distaccheranno in maniera autonoma e se, al seguito di
distacchi parziali di grossi volumi (di volume superiore a
100.000 mc), il resto della massa non verrà
destabilizzato al punto da produrre un crollo totale.
• Quindi, allo stato attuale delle conoscenze, per volumi
superiori a 80.000-100.000 mc lo scenario cautelativo da
adottare dev’essere quello del crollo di tutta la massa
(8.300.000 mc)
La gestione
a fini di protezione civile
•
L’esperienza condotta a partire dal mese di
maggio 2012 ha permesso di condurre un test
reale sull’efficacia del sistema di monitoraggio
e allertamento, in particolare:
1. Le soglie di preallarme e allarme sono
realistiche e predittive (al superamento della
soglia di 1mm/h) un evento si è verificato
2. Il sistema ha una ridondanza ed un livello di
presidio tale da consentire la pronta
rilevazione di anomalie
INTERVENTI PER IL RALLENTAMENTO
DELL’EVOLUZIONE DELLA FRANA
2012
Drenaggi suborizzontali
2012
Sondaggi a monte della frana
2013
Completamento quadro conoscitivo
circolazione idrica
e ulteriori interventi di drenaggio (pozzi)
2013
Rallentamento frana ha successo
Con le conoscenze acquisite può partire
la progettazione della galleria drenante
OK
CAMPAGNA DI MONITORAGGIO E INDAGINE
2012-2013
Sulla base delle conoscenze acquisite è ora importante mettere in atto
una serie d’indagini conoscitive e d’intervento articolate su due
linee d’azione principali:
1.
2.
3.
4.
Interventi immediati per captare, se possibile già dalla presente stagione,
le acque di scioglimento in afflusso al corpo di frana in modo da
“smorzare” le accelerazioni stagionali;
Interventi immediati per risagomare la scarpata NNW e distaccare
artificialmente il maggior quantitativo possibile di roccia instabile. N.B.:
questa sarà un’attività che comunque non avrà effetti sul movimento
annuale e stagionale della frana ma è tesa a limitare i crolli locali;
Interventi per predisporre un sistema d’intercettazione della circolazione
idrica sotterranea a monte della massa in frana in modo da abbattere la
pressione dell’acqua circolante al suo interno;
Con riferimento al punto 3 è chiaro che la soluzione ottimale è data dalla
relaizzazione di una galleria drenante ma, essendo la sua relizzazione
CAMPAGNA DI MONITORAGGIO E INDAGINE
2012-2013
3.
4.
Interventi per predisporre un sistema d’intercettazione della circolazione
idrica sotterranea a monte della massa in frana in modo da abbattere la
pressione dell’acqua circolante al suo interno;
Con riferimento al punto 3 è chiaro che la soluzione ottimale è data dalla
realizzazione di una galleria drenante
5. La realizzazione di una galleria drenante presenta tuttavia alcuni punti
critici:
• Elevati costi di realizzazione
• Costi di manutenzione
• Tempi di realizzazione incerti vista la qualità della roccia
• Necessità di avere un quadro della circolazione idrica sotterranea definito al
massimo prima di iniziare il progetto
6. Pertanto è necessario:
• Completare al massimo livello di dettaglio il quadro delle conoscenze
idrogeologiche
• Cercare, prima di avviare un intervento di tale portata, di realizzare
interventi a più basso costo, rapidi tempi di realizzazione e bassa probabilità
di fermo in cantiere: tali interventi sono costituiti dalla realizzazione di
drenaggi e batterie di pozzi drenanti
• Il vantaggio di tali interventi è che, in caso d’insuccesso, produrranno
comunque conoscenze tali da aumentare enormemente le possibilità di
successo della galleria drenante
Criteri di intervento – Studio di Fattibilità
L’IPOTESI DI INTERVENTO
1.Realizzazione di cunicolo, passante al di sotto della superficie di rottura,
allo scopo di consentire la successiva esecuzione di batterie di aste drenanti
disposte a ventaglio.
Il cunicolo dovrà essere di diametro adeguato alla necessità di perforare
aste drenanti di lunghezza 150-200m. Il tracciato del cunicolo sarà
fortemente condizionato dalla scelta della tecnica di scavo (p.es.
tradizionale, fresa, raise-borer)
2.Esecuzione di aste drenanti, perforate dall’interno della galleria e dirette
verso l’alto in modo da garantire il drenaggio del corpo di frana evitando
soprattutto le riattivazioni estive.
Tali interventi saranno realizzati in due fasi: una prima serie, esplorativa,
sarà definita a partire dal modello idrogeologico realizzato in fase di studio,
la seconda serie costituirà l’infittimento della prima, e sarà definita a partire
dalle misure di portata nei dreni e di livello nei piezometri.
Criteri di intervento – Studio di Fattibilità
L’IPOTESI DI INTERVENTO
Completamento dei drenaggi
in base alle indicazioni
ottenute dalla 1° fase
Scavo del tunnel ed esecuzione dei
drenaggi di 1° fase in avanzamento
Completamento del tunnel
e dei drenaggi di 1° fase
Criteri di intervento – Studio di Fattibilità
L’IPOTESI DI INTERVENTO
Rappresentazione schematica
Sezioni
Sezione longitudinale A-A
Sezione trasversale E-E
Sezione longitudinale C-C
Sezioni tipo
Sezione tipo G2 - Roccia
scadente
Classi Bieniawski IV-V
Particolare di
drenaggio
Sezione tipo G1 – Roccia da buona a
mediocre Classi Bieniawski II-III