5.2.2 Individuazione delle tipologie di fenomeni franosi presenti nell'area

L’individuazione delle tipologie di fenomeno franoso da includere nell’analisi della pericolosità è avvenuta esaminando i dati contenuti nella carta della franosità (Figura 32). Dall’analisi di questo elaborato è emerso che nell’area sono presenti tre tipologie di fenomeni: frane di crollo-ribaltamento, frane di scivolamento di detrito e frane di scivolamento in roccia lungo superficie di strato. Considerato che la carta della pericolosità veniva realizzata con finalità sperimentali e non per uno scopo applicativo specifico (punto 4.3.1) nell’analisi sono state incluse tutte tre le tipologie di fenomeno rilevate.
Quindi, per ogni tipologia coinvolta nell’analisi sono state individuate le caratteristiche minime indispensabili per l’innesco (Tabella 16). Per le tre tipologie di fenomeno franoso, si è poi proceduto all’individuazione delle aree nelle quali sussistono le condizioni minime necessarie all’innesco dei movimenti e delle aree a pericolosità nulla (nelle quali mancano le condizioni necessarie per l’innesco). La Figura 33 mostra, per le tre tipologie di fenomeno, le aree per le quali non può essere esclusa a priori la possibilità di innesco di un fenomeno franoso e che pertanto devono essere incluse nell’analisi della pericolosità.

condizioni minime innesco frana
aree condizioni minime innesco frana

5.2.3 Definizione dei moduli STAB

Seguendo lo schema presentato al paragrafo 4.3, individuate le tipologie di fenomeno franoso da includere nell’analisi si è proceduto alla realizzazione di una carta della pericolosità da frana relativa ad ognuna delle tipologie considerate. Per realizzare praticamente questi elaborati occorre utilizzare dei moduli STAB: questi moduli infatti contengono la ricetta per trasformare i dati relativi all’area di studio, desunti dai rilevamenti di campagna e dalla ricerca bibliografica, in una carta della pericolosità riferita ad una specifica tipologia di fenomeno franoso (Figura 20). Considerato che questa era la prima sperimentazione del metodo, non era ovviamente possibile riciclare moduli STAB da precedenti applicazioni (punto 4.5) ma era necessario definirli tutti.
Trattandosi della prima sperimentazione, è stato deciso di ricavare i tre moduli dal medesimo metodo (matrice di interazione, -> 2.2.3) tarando di volta in volta la formula e le tabelle dei punteggi sulla tipologia esaminata.

Definizione del modulo STAB per le frane di crollo-ribaltamento

Sulla base dei dati della Tabella 16, l’analisi del pericolo da frana per crollo-ribaltamento è stata limitata ai versanti con inclinazione superiore ai 45°. Alle aree con inclinazione < 45° (aree non retinate in Figura 33) è stata attribuita una pericolosità da frana nulla, relativamente alla tipologia considerata.
Per questa tipologia di fenomeno franoso, vista la profonda differenza morfologica che contraddistingue le aree con pericolo di distacco dalle aree con pericolo di accumulo (scarpate subverticali le prime e aree nettamente più pianeggianti le seconde), l’analisi della pericolosità da frana è stata eseguita in tre fasi (Figura 34):

  1. valutazione della pericolosità da frana per le scarpate che possiedono i requisiti minimi per l’innesco;
  2. per ogni scarpata individuata, delimitazione dell’area di potenziale accumulo;
  3. estensione, alle aree di potenziale accumulo, della pericolosità calcolata per le rispettive scarpate27.

pericolo di crollo aree di accumulo

Per effettuare la valutazione della pericolosità sono stati scelti 11 parametri, sintetizzati nella Figura 35 e descritti brevemente di seguito.

Altezza della scarpata (h)
Questo parametro è stato desunto dalla carta topografica: l’aumento dell’altezza determina condizioni progressivamente più sfavorevoli.

Tettonica (tett.)
Questo parametro è stato desunto dall’analisi della cartografia geologica esistente e dai dati ottenuti da rilievi originali. La condizione più favorevole è stata attribuita a versanti che non erano attraversati da alcuna struttura tettonica disgiuntiva; la condizione più sfavorevole è stata attribuita ai versanti sui quali erano presenti fenomeni tettonici compressivi tipo duplex.

Rapporto Arenaria/Marna (AM)
La successione torbiditica del Cervarola nell’area considerata tende ad avere un rapporto arenaria/marna calante verso l’alto stratigrafico. Visto che per molti versanti non è stato possibile valutare il rapporto A/P direttamente in campagna, è stato adottato un criterio di valutazione basato sulla quota stratigrafica dell’affioramento, scegliendo come limiti fra le classi due livelli guida rilevati con continuità su tutta l’area di studio (livello guida 2 e 8, Figura 30). La diminuzione del rapporto A/P determina condizioni progressivamente più sfavorevoli.

Infiltrabilità (infil)
Il parametro piovosità, presente quasi sempre nelle carte di valutazione del pericolo da frana, è stato in questo caso sostituito con il parametro infiltrabilità. Questo parametro tenta di stimare la quantità di acqua che direttamente (tramite pioggia) o indirettamente (tramite ruscellamento dalla porzione superiore del versante), giunge sull’unità di area. Risulta pertanto condizionato sia dalla piovosità (indicata in questo caso non in mm/a ma sottoforma di fascia altimetrica) sia dalla presenza di significative contropendenze in grado di generare ristagni, sia dalla posizione dell’area rispetto all’intero versante: in un’area di cresta infatti, l’apporto idrico è unicamente meteorico, mentre in un’area ubicata in una posizione intermedia rispetto ad un versante, l’apporto idrico è condizionato anche dalla aliquota di acqua di ruscellamento proveniente dalle porzioni superiori del pendio. Per questa tipologia di fenomeno franoso le condizioni di infiltrabilità vengono riferite all’area immediatamente a monte della scarpata.

Orientazione delle fratture (ortfr)
Questo parametro é stato desunto dai rilevamenti strutturali eseguiti nell’area. Per ogni versante esaminato è stato scelto il dato della più prossima fra le 15 stazioni strutturali rilevate.

Spaziatura e apertura delle fratture (aprfr; spzfr)
I parametri di spaziatura e apertura delle fratture sono stati scelti sulla base del set più sfavorevole: l’aumento dell’apertura e la diminuzione della spaziatura determinano condizioni progressivamente più sfavorevoli.

Cicli annui di gelo e disgelo (gel)
Non essendo in possesso di dati specifici su questo parametro, è stata fatta una correlazione diretta fra la quota del versante e i cicli di gelo e disgelo: l’aumento della quota determina condizioni progressivamente più sfavorevoli.

Fronte di frana (f.fra)
La maggior parte delle scarpate più sviluppate in altezza sono impostate al fronte della paleofrana che ha permesso la formazione del trench che ora ospita il lago Pratignano. Per queste scarpate, uno spostamento anche minimo della paleofrana può provocare un notevole peggioramento delle condizioni generali di stabilità. Per via di questa ragione è stato deciso di introdurre un parametro che tenesse in considerazione questa circostanza.

Erosione al piede (eros)
Questo parametro è stato desunto dall’analisi del reticolo idrografico. L’area infatti, come la maggior parte delle vallate appenniniche, è stata interessata da una ripresa di erosione verticale che si manifesta prevalentemente in corrispondenza dei corsi d’acqua generando scarpate di erosione fluviale. La condizione più favorevole pertanto è stata attribuita ai versanti che non erano ne attraversati ne bordati da un corso d’acqua; la situazione più sfavorevole è stata individuata nei versanti che erano limitati al piede dal collettore principale (il torrente Ospitale)

Amplificazione sismica (sism)
Data la ridotta estensione dell’area, la massima intensità sismica attesa la si può considerare costante. Il parametro sismicità è pertanto stato sostituito con il parametro amplificazione sismica. In assenza di dati specifici, questo parametro è stato valutato proporzionale all’inclinazione del versante, aggiungendo un fattore correttivo nel caso in cui l’area si trovasse in cresta, in accordo con Bernagozzi et al. (1998).

La matrice di interazione (Tabella 17) è stata elaborata usando una scala variabile da 0 (interazione nulla) a 3 (interazione massima). Il parametro più influente è risultato essere “apertura delle fratture” (27). Seguono “spaziatura” (20); “erosione al piede” e “amplificazione sismica” (16); “altezza della scarpata” e “frana a monte della scarpata” (15); “orientazione delle fratture” (14); “infiltrabilità” (9); “rapporto arenaria/marna” e “cicli annui di gelo e disgelo” (6).

frane di crollo: matrice di interazione - area pratignano

I pesi da introdurre nella formula per la determinazione della pericolosità sono stati ottenuti seguendo il procedimento illustrato al punto 2.2.3.
I pull down menu riportati in Figura 35 permettono di trasformare in valori numerici (punteggi) le informazioni ricavate dalle carte tematiche e dalle ricerche realizzate nella fase di raccolta dati mentre la formula, ottenuta dall’applicazione della matrice di interazione, permette di trasformare i punteggi relativi ad ogni area omogenea in un valore numerico che esprime la pericolosità. L’insieme (formula + pull down menu) costituisce pertanto la ricetta da utilizzare per trasformare i dati iniziali in una carta della pericolosità. Questo insieme quindi (Figura 35), rappresenta il modulo STAB da utilizzare per la realizzazione della carta della pericolosità da frana di crollo.

modulo STAB frane di crollo area pratignano

Definizione del modulo STAB per le frane di scivolamento di detrito

Sulla base dei dati della Tabella 16, l’analisi del pericolo da frana per scivolamento di detrito è stata limitata a quelle aree nelle quali era stata rilevata la presenza di falde detritiche o detrito di versante. Le aree prive di copertura detritica sono state classificate a pericolosità nulla, relativamente a questa tipologia di fenomeno franoso.
Per effettuare la valutazione della pericolosità sono stati scelti 9 parametri, sintetizzati nella Figura 37 e descritti brevemente di seguito.

falda in pressione in falda di detrito

Distribuzione granulometrica (D.gran.)
Questo parametro è riferito alla granulometria del corpo detritico (i dati sono stati desunti analizzando la genesi dell’accumulo). La situazione più favorevole è stata individuata nei detriti a granulometria grossolana e pertanto permeabili; la situazione più sfavorevole è stata considerata quella degli accumuli nei quali si può supporre che, per via del dilavamento, il materiale più fine sia scivolato verso valle e quello più grossolano sia rimasto a monte: condizioni di questo tipo possono consentire lo sviluppo di falde in pressione (Figura 36).






Spessore del detrito (spss)
Questo dato è stato desunto in parte dall’esame delle foto aeree e in parte dalle osservazioni di campagna. L’aumento dello spessore della copertura determina condizioni progressivamente più sfavorevoli.

Inclinazione del versante (inc)
Questo parametro è stato desunto dalla carta topografica mediante un procedimento di calcolo semiautomatico. L’aumento dell’inclinazione del versante determina condizioni progressivamente più sfavorevoli.

Copertura vegetale (veg)
Questo parametro è stato desunto in parte dalle foto aeree e in parte da osservazioni di campagna. La situazione più favorevole è stata individuata nei versanti coperti da bosco; quella meno favorevole nei versanti privi di vegetazione.

Precedenti fenomeni di instabilità (pfra)
L’operazione di individuazione di fenomeni franosi è stata condotta durante la realizzazione della carta geomorfologica. Il caso più favorevole è stato individuato nei versanti per i quali non era stata rilevata traccia di paleofrane; il caso più sfavorevole in versanti nei quali erano presenti fenomeni franosi attualmente attivi.

Velocità di accumulo del detrito (vacc)
Questo parametro è stato desunto dall’analisi geomorfologica. La situazione più favorevole è stata individuata nei versanti nei quali la falda detritica non viene più alimentata (detrito inattivo); le condizioni più sfavorevoli sono state individuate in corrispondenza di conoidi alluvionali attive o in versanti al piede di grosse scarpate: in questi contesti la falda è in evoluzione ed il tasso di accumulo è superiore al tasso di erosione (la falda detritica tende ad inspessirsi). Le falde in evoluzione per le quali si può stimare che il tasso di accumulo sia pressappoco uguale al tasso di erosione (equilibrio dinamico), costituiscono una classe intermedia.

Erosione al piede, amplificazione sismica e infiltrabilità (eros; sism; inf)
Per questi parametri valgono le medesime considerazioni espresse al punto precedente

La matrice di interazione (Tabella 18) è stata elaborata usando una scala da 0 (interazione nulla) a 3 (interazione massima). La “paleofranosità” è risultato essere il parametro con peso maggiore (25). Seguono “copertura vegetale” e “infiltrabilità” (18); “inclinazione del versante” e “distribuzione granulometrica” (17); “velocità di accumulo del detrito” (15); “spessore del detrito” e “amplificazione sismica” (13); “erosione al piede” (12).

frane di scivolamento detrito: matrice di interazione - area pratignano

I pesi da introdurre nella formula per la determinazione della pericolosità sono stati ottenuti seguendo il procedimento illustrato al punto 2.2.3.
L’insieme (formula + pull down menu) rappresenta il modulo STAB (cioè la ricetta) da utilizzare per la realizzazione della carta della pericolosità da frana di scivolamento di detrito (Figura 37).

modulo STAB frane di scivolamento detrito area pratignano

Definizione del modulo STAB per le frane di scivolamento lungo strato in roccia

Dal rilevamento di campagna è emerso che, per tutte le frane di scivolamento in roccia, la superficie di scorrimento ha sempre coinciso con una superficie di strato: pertanto, l’analisi del pericolo da frana per scivolamento in roccia è stata limitata alle sole aree con giacitura a franapoggio (Tabella 16). Le rimanenti aree sono state classificate a pericolosità nulla, relativamente a questa tipologia di fenomeno franoso. Per effettuare la valutazione della pericolosità sono stati scelti 13 parametri condizionanti, sintetizzati nella Figura 38. Per la descrizione dettagliata dei singoli parametri si rimanda ai punti precedenti.
La matrice di interazione (Tabella 19) è stata elaborata usando una scala da 0 (interazione nulla) a 3 (interazione massima). Il parametro più influente è risultato essere la “paleofranosità” (32). Seguono “apertura delle fratture” (31), “erosione al piede” (22), “giacitura della stratificazione” (21), “infiltrabilità” (20), “vegetazione” e “inclinazione del versante” (17), “tettonica” e “spaziatura delle fratture” (16), “cicli annui di gelo e disgelo” (12) e rapporto “arenaria/marna” (6).

frane di scivolamento in roccia: matrice di interazione - area pratignano

I pesi da introdurre nella formula per la determinazione della pericolosità sono stati ottenuti seguendo il procedimento illustrato al punto 2.2.3.
L’insieme (formula + pull down menu) rappresenta il modulo STAB da utilizzare per la realizzazione della carta della pericolosità da frana di scivolamento lungo strato in roccia (Figura 38).

modulo STAB frane di scivolamento in roccia area pratignano

27 Per quello che riguarda l’analisi di fenomeni di crollo, il pericolo valutato su una scarpata lo si può considerare uguale al pericolo dell’area immediatamente alla base della scarpata stessa: ad ogni fenomeno di crollo (che interessa la parete rocciosa) è infatti associato un fenomeno di accumulo (che interessa l’area alla base della scarpata).