RICERCA ITALIANA     

Programma di ricerca

PERICOLOSITA' SISMICA INDOTTA: ANALISI, MODELLAZIONE E SCENARI PREVISIONALI DI FRANE INNESCATE DA TERREMOTI

Università di riferimento

Università degli Studi di BARI - GEOLOGIA E GEOFISICA - BARI(BA)

Responsabile dell'Unità di ricerca

Vincenzo DEL GAUDIO

Descrizione

L'attività dell'unità di ricerca riguarderà due aspetti principali e cioè 1) l'acquisizione e l'analisi di dati accelerometrici nell'area campione di Caramanico Terme (PE) e 2) la caratterizzazione, mediante tecniche geofisiche e prove geotecniche, di proprietà fisiche del suolo rilevanti per la risposta sismica di pendii instabili nei siti monitorati.
1. Acquisizione ed analisi di dati accelerometrici
Nell'area di Caramanico Terme (PE) verranno proseguiti ed ampliati il monitoraggio accelerometrico avviato nel corso del progetto LEWIS e l'analisi comparativa dei dati già acquisiti e dei nuovi dati che verranno raccolti. In particolare:
1.1 Sarà portata avanti la gestione delle tre terne accelerometriche (stazioni CAR1, CAR2, CAR3) già installate nell'area di studio nell'ambito del progetto LEWIS in corrispondenza di tre siti con caratteristiche litologiche differenti (CAR1, affioramento argilloso; CAR2, corpo di frana quiescente; CAR3, sito in roccia) provvedendo alla manutenzione ordinaria e straordinaria ed al periodico scarico dei dati acquisiti.
1.2 Saranno individuati 3 nuovi siti in cui installare altre terne accelerometriche (una acquistata con i fondi di questo progetto e due con fondi di un altro progetto collegato a questo): in particolare si intende monitorare la risposta sismica del suolo su un pendio coperto da uno spessore significativo di coltri detritiche deposte su un substrato argilloso, e la risposta su due siti in roccia con caratteristiche morfologiche tali da includere, in un caso, e da escludere, nell'altro, effetti di amplificazione topografica.
1.3 I dati finora acquisiti e quelli ulteriormente raccolti nel periodo di studio saranno analizzati comparativamente per evidenziare le differenze di risposta in termini di funzione di amplificazione spettrale tra le diverse condizioni di sito, nonché per approfondire le caratteristiche dei fenomeni di polarizzazione dell'energia dello scuotimento sismico osservati nelle registrazioni su frana.
1.4 I dati accelerometrici raccolti nell'area di Caramanico verranno confrontati con quelli ottenuti per gli stessi eventi da stazioni accelerometriche della rete nazionale gestita dal Servizio Sismico. Parte di questi dati, cioè quelli relativi alla sequenza molisana del 2002 sono già disponibili ed ulteriori dati verranno richiesti in caso di eventi registrati sia a Caramanico che in altre stazioni della rete nazionale. Il confronto sarà condotto con l'obiettivo di trarre indicazioni, in riferimento all'uso delle relazioni di attenuazioni per la definizione di scenari sismici previsionali, sui valori da attribuire al termine rappresentativo delle condizioni di sito nel caso di pendii marginalmente stabili.
1.5 Verranno installati due estensimetri a registrazione continua per misurare spostamenti che potrebbero essere indotti da futuri eventi sismici; gli estensimetri verranno posti in corrispondenza di fessure aperte nelle megabrecce della collina che sovrasta l'abitato di Caramanico. Uno di questi sarà installato alla sommità della collina dove possono essere attesi maggiori effetti di amplificazione topografica e dove ha avuto origine la maggior parte delle frane da crollo documentate; per ragioni comparative un secondo estensimetro sarà installato alla base della collina dove potrebbero esserci fenomeni di deamplificazione e dove la generazione di frane da crollo è meno probabile.

2. Caratterizzazione di proprietà fisiche del suolo rilevanti per la risposta sismica di pendii instabili.
Al fine di approfondire la conoscenza delle caratteristiche del suolo nelle diverse condizioni di sito, si intendono acquisire ed interpretare dati di prospezioni sismiche e di prove geotecniche. In particolare:
2.1 Si riesamineranno dati di profili di sismica a rifrazione e riflessione realizzati nell'area di studio nel 1991, che possono fornire informazioni preliminari sulla velocità delle onde P e su lito-stratificazioni individuate nei depositi di frana.
2.2 Si condurranno misure preliminari con la tecnica dell'analisi del rumore di onde superficiali (NASW - Noise Analysis of Surface Waves) per determinare l'andamento della velocità delle onde S entro una profondità di alcune decine di metri in modo da ottimizzazione la scelta dei siti delle nuove stazioni accelerometriche, particolarmente per quel che riguarda la stazione di riferimento.
2.3 Si condurranno rilievi di sismica a rifrazione con onde P ed indagini di tipo NASW nelle aree in cui i dati accelerometrici hanno evidenziato effetti di amplificazione di sito, in modo da ricavare parametri (velocità delle onde S, modulo di Poisson) da utilizzare in simulazioni numeriche.
2.4 Verranno fatte eseguire, su campioni indisturbati del materiale di frana e del substrato argilloso, prove geotecniche di laboratorio per la caratterizzazione del comportamento sotto carichi ciclici.
2.5 Verranno eseguite modellazioni numeriche per valutare l'influenza dei diversi fattori (litologia, topografia, condizioni idrogeologiche) sulla risposta alle sollecitazioni sismiche dei diversi tipi di pendio: in particolare, verranno eseguite modellazioni 1D e 2D per la risposta dei pendii argillosi ricoperti da frane e da coltri detritiche e il metodo dello spostamento permanente di Newmark per analizzare, in base ai risultati delle osservazioni combinate di tipo accelerometrico ed estensimetrico, le condizioni di innesco sismico di scivolamenti e frane da crollo sul pendio di megabreccie. Le simulazioni numeriche verranno condotte con modalità parametrica al fine di individuare gli elementi più rilevanti per la caratterizzazione della risposta dei pendii agli scuotimenti sismici, in modo da fornire un contributo alla definizioni di criteri di valutazioni di hazard da frane in scenari sismici.