Caratterizzazione e monitoraggio di un movimento franoso tramite integrazione di metodi geotecnici e geofisici

The hills of Collina di Torino are characterized by unstable slopes, both current and past: this propensity to collapse can be traced back, in first analysis, to lithotechnical characteristics of the involved rocks, together with stratigraphic and structural framework, as well as morphological, meteorological and vegetational conditions. Characterization and monitoring of these variables in a specific site representative of the physical properties of the area is the objective of the present thesis. The landslide is located between the Rio Nevissano and the road SP33, in Frazione Nevissano. In the first part of this thesis the geological and geomorphological framework in which the landslide is located is analyzed and studied, trying to classify it between the most frequent in surrounding areas and in the overall geological setting. In the second part the a-priori geotechnical data, extracted from specific studies on the area, are analyzed and new geophysical and meteorological data acquired in the present work are interpreted and presented. The sum of these data was used to characterize and monitor the landslide in a multidisciplinary approach. First the basics and the methodologies on which these techniques are based are discussed and secondly the results of geophysical tests performed are reported together with their interpretation and correlation with previous data, the latter also partially revised as part of the thesis (interpretation of standard penetration tests, interpretation of dynamic penetration tests). A unique description of the lithostratigraphic model integrating the results of all investigations conducted in a single three-dimensional model of the landslide is then presented. Finally, we explain and interpret the results of the monitoring carried out on site by means of a weather station, linking the pluviometric data with tensiometric. It is also described and interpreted the analysis of time lapse electrical tomography, performed in situ emphasizing the correlations between geophysical parameters and rainfall data. The thesis work has highlighted the importance of a multi-disciplinary approach to the study and monitoring of landslides and assessed the applicability of different investigative techniques in this context. Other fundamental aspect has come to light during this work it's the combinated monitoring rainfall-soil saturation. This not only has allowed to qualitative estimates the time reaction of landslide but also allowed to highlight a filtration velocity absolutely unimaginable in the geological framework of the area but consistent with the time reaction of the slope.

I rilievi collinari della Collina di Torino sono caratterizzati da fenomeni di instabilità sia in atto che pregressi: tale propensione al dissesto può essere ricondotta in primo luogo alle caratteristiche litotecniche delle rocce coinvolte, unitamente, sia pure con pesi diversi a seconda dei settori considerati, all'assetto stratigrafico e strutturale locale, nonché alle condizioni morfologiche, meteorologiche e vegetazionali dei versanti. In questo contesto la presente tesi si è occupata della caratterizzazione e del monitoraggio di tali variabili presso un sito specifico rappresentativo delle condizioni tipiche dell'area collinare. Il fenomeno franoso in oggetto è localizzato tra l'alveo del rio Nevissano e il percorso stradale della SP33, in corrispondenza della Frazione Nevissano. Nella prima parte della tesi viene realizzata un'analisi approfondita del contesto geologico, climatico, idrologico e geomorfologico all'interno del quale si colloca il fenomeno di instabilità. Nella seconda parte invece vengono analizzati i dati geotecnici pregressi, estratti da studi specifici sull'area, e vengono presentati i dati meteorologici e geofisici acquisiti ed interpretati nel presente lavoro di tesi. Il complesso di tali dati è stato utilizzato per caratterizzare e monitorare il movimento franoso secondo un approccio multidisciplinare. Vengono quindi prima descritti i principi e le metodologie su cui si basano le varie tecniche di e successivamente viene trattata la sperimentazione svolta nell'ambito della presente tesi: vengono riportati i risultati delle prove geofisiche eseguite e la loro interpretazione e correlazione con i dati pregressi, quest'ultimi a loro volta parzialmente rielaborati nell'ambito della tesi (interpretazione delle prove penetrometriche standard, interpretazione delle prove penetrometriche dinamiche) al fine di integrare i parametri geotecnici e geometrici del versante oggetto di studio. Viene quindi fornita una ricostruzione del fenomeno franoso, integrando i risultati di tutte le indagini svolte in un unico modello tridimensionale. Infine vengono commentati ed interpretati i risultati del monitoraggio eseguito in sito tramite la stazione meteorologica, correlando i dati pluviometrici con quelli tensiometrici. Vengono inoltre confrontati i dati relativi al monitoraggio tensiometrico con i risultati della tomografia elettrica time lapse, eseguita in sito a seguito di una prova di infiltrazione, sottolineando le correlazioni tra i parametri geofisici ed i dati pluviometrici. Il lavoro di tesi ha evidenziato nel complesso l'importanza di un approccio multidisciplinare per la corretta interpretazione dei fenomeni franosi, sottolineando in particolare la complementarità delle indagini geofisiche con le indagini geognostiche. Altro aspetto fondamentale emerso nell'ambito della presente tesi è il ruolo del monitoraggio combinato piovosità-saturazione del terreno, infatti i risultati non solo hanno permesso una stima qualitativa e preliminare dei tempi di reazione del materiale soggetto al movimento franoso, a seguito del verificarsi di eventi piovosi di particolare intensità, ma hanno evidenziato una velocità di filtrazione assolutamente non immaginabile nel contesto geologico in cui si opera ma coerente con i ristretti tempi di reazione del versante.