This work describes the study carried out to determine hazard conditions for the slope overhanging the Centro di Informazione Ambientale, located at Rovenaud, Valsavarenche, within the Gran Paradiso National Park. This site have been subject, on June and August 2011, and later on April and June 2013, to rock fall phenomena that damaged the enclosure and some structures within. On the purpose to model this phenomenon correctly, investigations have been performed to define cliff structural setting and slope geometry. Those data, together with the reconstruction of geomechanical parameters distribution along the slope (obtained by synthesizing the information derived from the geological survey), were used as input parameters to perform rock fall simulations, that are essentials to analyze the propagation of the phenomenon and for planning rock fall defensive measures properly. The rock mass geomechanical characterization have been performed by combining data collected from both traditional and remote geostructural surveys: through the use of "Rockscan" software (Parma University) was carried out a measure of orientation and spacing of discontinuty planes, realized on a Digital Terrain Model resulting from processing, integration and interpolation of dense points clouds representing the object, acquired both with laser scanners and photogrammetry techniques during a stage organized by Politecnico di Torino. The reconstruction of the geometry of the slope and of the valley bottom was performed through aerial photogrammetric surveys, using a drone (UAV, Unmanned Aerial Vehicle); this has allowed the production of an highly detailed DTM, and to obtain high resolution orthophotographics products, by which locate the position of fallen boulders (fundamental for back analysis). The statistical treatment of the data derived from geomechanical surveys has allowed the identification of the number and features of the discontinuities families, the mechanisms responsible for the instability and the distribution of the block volumes in the rock mass. Furthermore the rock mass has been described in terms of its global quality resorting to some geomechanical classifications known in literature. Verified the instability, considering the volumes potentially mobilized, rock fall simulations were carried out: from three dimensional simulations were obtained trajectories on the map, and on the basis of the most critical sections two dimensional simulations were performed. The analysis of the end-points distribution has led to the production of a relative hazard map, where were identified three areas characterized by decreasing levels of hazard. Moreover the rock fall phenomenon has been characterized in terms of speed, kinetic energy and height of bounce of the blocks. Finally, it was considered the positioning of defensive systems (embankment and rock fall barrier), verifying its effectiveness in stopping blocks.
Il presente lavoro descrive lo studio delle condizioni di pericolosità geomorfologica relative al versante che sovrasta il Centro di Informazione Ambientale, situato a Rovenaud, Valsavarenche (AO), all'interno del Parco Nazionale del Gran Paradiso. Questo è stato interessato, nei mesi di Giugno ed Agosto 2011, e successivamente nei mesi di Aprile e Giugno 2013 dal crollo di massi che hanno danneggiato la recinzione e alcune strutture interne in fase di realizzazione. Al fine di modellizzare correttamente il fenomeno sono state eseguite indagini volte alla definizione dell'assetto strutturale della parete rocciosa e della morfologia del versante: questi dati, insieme alla ricostruzione della distribuzione dei parametri geomeccanici lungo il pendio (ottenuta sintetizzando le informazioni acquisite mediante rilevamento geologico), sono stati utilizzati come parametri di input per eseguire le simulazioni di caduta dei blocchi, fondamentali per analizzare la propagazione del fenomeno e per dimensionare correttamente le opere di mitigazione del rischio. La caratterizzazione geomeccanica dell'ammasso roccioso è stata eseguita combinando i dati derivanti da rilievi tradizionali e da rilievi "no contact": mediante l'utilizzo del software Rockscan (Università di Parma) è stata eseguita una metodica misurazione delle giaciture e spaziature dei piani di discontinuità su modello tridimensionale della parete rocciosa (DTM), derivante dall'elaborazione, integrazione e interpolazione delle nuvole di punti dense rappresentanti l'oggetto, acquisite sia con laser scanner che con tecniche fotogrammetriche nel corso di uno stage in collaborazione con il Politecnico d Torino. La ricostruzione della morfologia del versante e del tratto di fondovalle è stata oggetto di rilievi fotogrammetrici applicati per via aerea mediante l'utilizzo di un drone (UAV, Unmanned Aerial Vehicle); ciò ha permesso la produzione di un DTM di estremo dettaglio dell'area indagata, e di ottenere prodotti ortofotografici di supporto tramite i quali individuare la posizione dei massi franati (fondamentale per tarare il modello di caduta in back analysis). I dati derivanti dai rilievi geomeccanici sono stati elaborati per via statistica al fine di definire il numero e le caratteristiche delle famiglie di discontinuità, la distribuzione dei volumi dei blocchi costituenti l'ammasso roccioso e individuare i possibili cinematismi responsabili del dissesto. Inoltre l'ammasso roccioso è stato descritto dal punto di vista della sua qualità globale ricorrendo ad alcune classificazioni geomeccaniche note in letteratura. Verificata la suscettibilità al dissesto, sulla base dei volumi potenzialmente mobilitabili sono state condotte le simulazioni di caduta, sia in ambiente tridimensionale, ricavando le traiettorie di crollo più probabili in pianta, sia su sezioni bidimensionali, estratte lungo i transetti più critici. Dall'analisi delle distribuzioni dei punti di arresto si è giunti alla produzione di una carta di pericolosità relativa, dove sono state discriminate tre fasce di territorio a pericolosità decrescente. Inoltre sono stati valutati alcuni parametri caratteristici del fenomeno di crollo (altezza dei rimbalzi, velocità di caduta ed energia cinetica dei blocchi). Una volta modellato il fenomeno di crollo si è simulato il posizionamento e il dimensionamento di massima di alcune opere di protezione passiva al piede del pendio, valutandone l'efficacia.
Caratterizzazione dei fenomeni di crollo in roccia di Rovenaud (Valsavarenche): rilievi geostrutturali "no contact" e analisi di pericolosità
VACHA, DAMIANO
2013/2014
Abstract
Il presente lavoro descrive lo studio delle condizioni di pericolosità geomorfologica relative al versante che sovrasta il Centro di Informazione Ambientale, situato a Rovenaud, Valsavarenche (AO), all'interno del Parco Nazionale del Gran Paradiso. Questo è stato interessato, nei mesi di Giugno ed Agosto 2011, e successivamente nei mesi di Aprile e Giugno 2013 dal crollo di massi che hanno danneggiato la recinzione e alcune strutture interne in fase di realizzazione. Al fine di modellizzare correttamente il fenomeno sono state eseguite indagini volte alla definizione dell'assetto strutturale della parete rocciosa e della morfologia del versante: questi dati, insieme alla ricostruzione della distribuzione dei parametri geomeccanici lungo il pendio (ottenuta sintetizzando le informazioni acquisite mediante rilevamento geologico), sono stati utilizzati come parametri di input per eseguire le simulazioni di caduta dei blocchi, fondamentali per analizzare la propagazione del fenomeno e per dimensionare correttamente le opere di mitigazione del rischio. La caratterizzazione geomeccanica dell'ammasso roccioso è stata eseguita combinando i dati derivanti da rilievi tradizionali e da rilievi "no contact": mediante l'utilizzo del software Rockscan (Università di Parma) è stata eseguita una metodica misurazione delle giaciture e spaziature dei piani di discontinuità su modello tridimensionale della parete rocciosa (DTM), derivante dall'elaborazione, integrazione e interpolazione delle nuvole di punti dense rappresentanti l'oggetto, acquisite sia con laser scanner che con tecniche fotogrammetriche nel corso di uno stage in collaborazione con il Politecnico d Torino. La ricostruzione della morfologia del versante e del tratto di fondovalle è stata oggetto di rilievi fotogrammetrici applicati per via aerea mediante l'utilizzo di un drone (UAV, Unmanned Aerial Vehicle); ciò ha permesso la produzione di un DTM di estremo dettaglio dell'area indagata, e di ottenere prodotti ortofotografici di supporto tramite i quali individuare la posizione dei massi franati (fondamentale per tarare il modello di caduta in back analysis). I dati derivanti dai rilievi geomeccanici sono stati elaborati per via statistica al fine di definire il numero e le caratteristiche delle famiglie di discontinuità, la distribuzione dei volumi dei blocchi costituenti l'ammasso roccioso e individuare i possibili cinematismi responsabili del dissesto. Inoltre l'ammasso roccioso è stato descritto dal punto di vista della sua qualità globale ricorrendo ad alcune classificazioni geomeccaniche note in letteratura. Verificata la suscettibilità al dissesto, sulla base dei volumi potenzialmente mobilitabili sono state condotte le simulazioni di caduta, sia in ambiente tridimensionale, ricavando le traiettorie di crollo più probabili in pianta, sia su sezioni bidimensionali, estratte lungo i transetti più critici. Dall'analisi delle distribuzioni dei punti di arresto si è giunti alla produzione di una carta di pericolosità relativa, dove sono state discriminate tre fasce di territorio a pericolosità decrescente. Inoltre sono stati valutati alcuni parametri caratteristici del fenomeno di crollo (altezza dei rimbalzi, velocità di caduta ed energia cinetica dei blocchi). Una volta modellato il fenomeno di crollo si è simulato il posizionamento e il dimensionamento di massima di alcune opere di protezione passiva al piede del pendio, valutandone l'efficacia.I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/20.500.14240/62624