The main objective of this paper has been to achieve the geological and geotechnical characterisation of a series of Little Ice Age (LIA) glacigenic deposits, found in two different sites in Aosta Valley. 1. Glacigenic deposits of the Torrent glacier in the Rhêmes Valley (2700m a.s.l.) 2. Glacigenic deposits of the Triolet glacier in the Ferret Valley (2100 a.s.l.) In the first phase of the study, focus has been placed on the geological characterisation of the glacigenic deposits, which calls for the estimation of both lithofacies and formation mechanisms; this phase has been carried out directly on the site through: ¿ On-site observations regarding the morphology of the deposits and the position of the moraines with respect to the glacier. ¿ The macroscopic description of the deposits (granulometry, structure and inclination of the deposits) The geotechnical characterisation of the material constituent the glacigenic deposits is extremely complicated due to two main issues. On the one hand, the impossibility to retrieve appropriate material to carry out the suitable laboratory analysis and, on the other, the difficulty in executing on-site tests. Therefore, in order to characterise the aforementioned deposits and obtain an appropriate grain size distribution, the results of the traditional granulometric analyses (carried out on the fine material extracted on-site) have been supplemented with the grain size distributions obtained by processing photographic images of the deposits themselves. Such analyses have been carried out employing a dedicated software (Split Desktop), capable of automatically detecting the size of the individual rock fragments from pictures in a suitable scale. Thanks to Fredlund & Xing's (1994) experimental equation, it was possible to mathematically represent the granulometric curves which, in turn, made it possible to calculate the D50 (defined as the grain diameter at which 50% of the sediment sample is finer than) and the UC (the Uniformity Coefficient). These values have then been plotted against the ones regarding the deposits' inclination. Through a geotechnic relationship that connects the index of vacuums with the efficacious vertical tensions and the compressibility index, it was possible to estimate the height of the glacier that originated the deposits under consideration. The height values obtained this way range between 8m and 15m, and are thus compatible with the maximum heights of the moraines determined from the DTM. Finally, the moraines' profiles determined from the DTM have been employed in stability tests carried out with the Slide software (Rocscience). The simulations have been generated by progressively varying the degree of saturation, up to maximum saturation. With a maximum degree of saturation all of the deposits analysed become unstable, showing very low safety factors (lower than 1), numerous sliding surfaces and very high potentially unstable volumes.
L'obiettivo del presente elaborato è stato quello di realizzare la caratterizzazione geologica e geotecnica di una serie di depositi glacigenici della Piccola Età del Ghiaccio, concentrando l'attenzione su due siti ubicati in Valle d'Aosta, ritenuti di particolare interesse: 1. Depositi glacigenici del ghiacciaio di Torrent, in Val di Rhêmes (2700 m s.l.m.) 2. Depositi glacigenici del ghiacciaio di Triolet, in Val Ferret (2100 m s.l.m.) Nella prima fase dello studio ci si è concentrati sulla caratterizzazione geologica dei depositi glacigenici, la quale prevede la determinazione delle litofacies e la definizione dei processi di formazione; questa fase è stata svolta direttamente sul terreno, tramite: ¿ osservazioni in situ, riguardanti la morfologia dei depositi e la posizione dei cordoni morenici rispetto al ghiacciaio. ¿ descrizione macroscopica dei depositi (granulometria, struttura, inclinazione dei depositi). La caratterizzazione geotecnica del materiale costituente il depositi glacigenici è estremamente complicata data l'impossibilità, da una parte, di recuperare materiale rappresentativo per eseguire opportune analisi di laboratorio e, dall'altra, dalle difficoltà di eseguire prove in sito. A tal proposito, per caratterizzare nella loro interezza questi depositi ed ottenere una distribuzione granulometrica rappresentativa, si è deciso di integrare i risultati delle analisi granulometriche tradizionali (svolte sul materiale fine prelevato in situ) con le distribuzioni granulometriche ottenute dall'elaborazione di immagini fotografiche dei depositi. Tali analisi sono state effettuate grazie all'utilizzo di software specifici (Split Desktop) in grado di riconoscere automaticamente le dimensioni dei singoli frammenti di roccia presenti su immagini opportunamente scalate. Dalle curve granulometriche ottenute, descritte matematicamente utilizzando un'equazione sperimentale proposta da Fredlund e Xing (1994), è stato possibile ricavare il D50 (diametro corrispondente al 50% di passante) ed il CU (coefficiente di uniformità). Tali valori sono stati messi in relazione con i valori di inclinazione dei depositi. Analizzando il processo di deposizione dei depositi glaciali da un punto di vista geotecnico è stato possibile mettere in connessione l'indice dei vuoti con le tensioni verticali efficaci ed il coefficiente di compressibilità edometrica. Ciò ha reso possibile stimare i carichi pregressi che hanno determinato la sovraconsolidazione del deposito e, conseguentemente, l'altezza del ghiaccio che ha determinato tali carichi. Le altezze ottenute variano tra gli 8 m ed i 15 m, sono quindi compatibili con le altezze massime delle morene estratte dal DTM. I profili dei cordoni morenici estratti dal DTM sono stati infine utilizzati per le verifiche di stabilità effettuati con il software Slide (Rocscience). Le simulazioni sono state realizzate variando progressivamente il grado di saturazione, fino raggiungere la condizione di saturazione massima (100%). Con il grado massimo di saturazione, tutti i depositi analizzati si trovano in condizione di instabilità, con fattori di sicurezza molto bassi (inferiori ad 1), numerose superfici di scivolamento e volumi potenzialmente instabili decisamente elevati.
Caratterizzazione di litofacies e geotecnica dei till di apparati morenici della Piccola Età del Ghiaccio (Valle d'Aosta).
BASTONERO, BENIAMINO
2013/2014
Abstract
L'obiettivo del presente elaborato è stato quello di realizzare la caratterizzazione geologica e geotecnica di una serie di depositi glacigenici della Piccola Età del Ghiaccio, concentrando l'attenzione su due siti ubicati in Valle d'Aosta, ritenuti di particolare interesse: 1. Depositi glacigenici del ghiacciaio di Torrent, in Val di Rhêmes (2700 m s.l.m.) 2. Depositi glacigenici del ghiacciaio di Triolet, in Val Ferret (2100 m s.l.m.) Nella prima fase dello studio ci si è concentrati sulla caratterizzazione geologica dei depositi glacigenici, la quale prevede la determinazione delle litofacies e la definizione dei processi di formazione; questa fase è stata svolta direttamente sul terreno, tramite: ¿ osservazioni in situ, riguardanti la morfologia dei depositi e la posizione dei cordoni morenici rispetto al ghiacciaio. ¿ descrizione macroscopica dei depositi (granulometria, struttura, inclinazione dei depositi). La caratterizzazione geotecnica del materiale costituente il depositi glacigenici è estremamente complicata data l'impossibilità, da una parte, di recuperare materiale rappresentativo per eseguire opportune analisi di laboratorio e, dall'altra, dalle difficoltà di eseguire prove in sito. A tal proposito, per caratterizzare nella loro interezza questi depositi ed ottenere una distribuzione granulometrica rappresentativa, si è deciso di integrare i risultati delle analisi granulometriche tradizionali (svolte sul materiale fine prelevato in situ) con le distribuzioni granulometriche ottenute dall'elaborazione di immagini fotografiche dei depositi. Tali analisi sono state effettuate grazie all'utilizzo di software specifici (Split Desktop) in grado di riconoscere automaticamente le dimensioni dei singoli frammenti di roccia presenti su immagini opportunamente scalate. Dalle curve granulometriche ottenute, descritte matematicamente utilizzando un'equazione sperimentale proposta da Fredlund e Xing (1994), è stato possibile ricavare il D50 (diametro corrispondente al 50% di passante) ed il CU (coefficiente di uniformità). Tali valori sono stati messi in relazione con i valori di inclinazione dei depositi. Analizzando il processo di deposizione dei depositi glaciali da un punto di vista geotecnico è stato possibile mettere in connessione l'indice dei vuoti con le tensioni verticali efficaci ed il coefficiente di compressibilità edometrica. Ciò ha reso possibile stimare i carichi pregressi che hanno determinato la sovraconsolidazione del deposito e, conseguentemente, l'altezza del ghiaccio che ha determinato tali carichi. Le altezze ottenute variano tra gli 8 m ed i 15 m, sono quindi compatibili con le altezze massime delle morene estratte dal DTM. I profili dei cordoni morenici estratti dal DTM sono stati infine utilizzati per le verifiche di stabilità effettuati con il software Slide (Rocscience). Le simulazioni sono state realizzate variando progressivamente il grado di saturazione, fino raggiungere la condizione di saturazione massima (100%). Con il grado massimo di saturazione, tutti i depositi analizzati si trovano in condizione di instabilità, con fattori di sicurezza molto bassi (inferiori ad 1), numerose superfici di scivolamento e volumi potenzialmente instabili decisamente elevati.| File | Dimensione | Formato | |
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