Francese R.G., Giorgi M., Böhm G.
OGS - Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale - Trieste, Italy
Studio geofisico della grande
frana del Vajont
32° Convegno Nazionale - Trieste 19 – 21 novembre 2013
La frana del Vajont e’ uno degli eventi franosi
piu’ studiati al mondo Müller, L., 1964, The rock slide in the Vaiont valley. Felsmechanik und
Ingenieur-geologie, 2, 148-212.
Rossi, D., and Semenza, E., 1965. Carte Geologiche del versante settentrionale
del M. Toc e zone limitrofe prima e dopo il fenomeno di scivolamento del 9
Ottobre 1963. Ist. Geol. Univ. Ferrara, Italy.
Martinis B., 1978. Contributo alla stratigrafia dei dintorni di Erto-Casso
(Pordenone) ed alla conoscenza delle caratteristiche strutturali e meccaniche
della frana del Vajont. Memorie di Scienze Geologiche, Università di Padova,
32, 1-33.
Hendron A.J., and Patton, F.D., 1985. The Vaiont slide, a geotechnical analysis
based on new geological observations of the failure surface. Tech. Rep. GL-85–
5, Department of the Army, US Army Cops of Engineers, Washinghton D.C., 2
vols.
Kilburn, C.J., and Petley, D.N., 2003. Forecasting giant, catastrophic slope
collapse: lessons from Vajont, Northern Italy. Geomorphology, 54, 1-2, 21-32.
… piu’ di 100 contributi scientifici specifici
Le principali ragioni:
1. Conseguenze catastrofiche;
2. Franamento in massa (caso molto raro);
3. Volume (una delle piu’ grandi frane cadute in epoca storica);
4. Altezza dell’onda provocata dalla caduta della frana nel bacino artificiale;
5. Velocita’ di caduta molto elevata (60-100 km/h);
6. Possibilita’ di avere dati del prima e del dopo;
Nonostante l’elevato numero di studi vi sono ancora degli aspetti chiave
per i quali non vi e’ una risposta soddisfacente ...
Quota di sicurezza
del modello idraulico
Straordinaria altezza
dell’onda (180-200 m)
che ha superato la diga
Collasso massivo
del versante nord del
Monte Toc
Accelerazione
durante la caduta ed
estrema velocita’ di picco
(60-100 km/h)
Il presente studio, finanziato dall’Assessorato all’ Istruzione e Ricerca della Regione Friuli
Venezia Giulia (Progetto 35935/2010), s’inserisce all’ interno del Progetto Strategico di Ateneo
avviato nel 2009 dall’Università di Padova - Dipartimento di Geoscienze con tema i processi
geologici ed idrogeologici dei versanti e che ha visto la partecipazione di diversi ricercatori
italiani e stranieri (i risultati sono stati presentati in un convegno internazionale che si e’
tenuto a Padova l’8, 9 e 10 ottobre scorsi [nella ricorrenza dei 50 anni dall’evento]).
La grande frana del Vajont
T. Vajont
Longarone
Erto Casso
Mt. Toc
Mt. Salta
Valle
del
Piave
Val Gallina
La grande frana del Vajont
Volume: 270 Mm3
Area: ≈ 2km2
Spessore max: 250 m
Velocità: 20-30 m/sec
Durata: 45 secondi
25 milioni di m3 di acqua
hanno scavalcato la diga
Finalità dello studio geofisico
- Acquisire nuovi dati sulle condizioni fisiche della massa (fratturazione, condizioni
strutturali, ecc.);
- Determinare le caratteristiche del piano di scivolamento in profondità sotto il
corpo di frana;
Nuovo
modello
di caduta
I parametri fisici misurati
• Velocità delle onde di pressione - Vp;
• Velocità delle onde di taglio - Vs;
• Resistività elettrica - rho.
I parametri sono stati misurati sia volumetricamente che lungo profili
Le conoscenze geofisiche pre-63
(post fessura perimetrale 4/11/1960)
Pian della Pozza
Pian della Pozza
Rilievi OGS 2011-2013
Acquisizione Geoelettrica
• Georesistivimetro IRIS Syscal Pro a 96
canali associato all’unità di gestione
multicanale IRIS switch Pro 48 e Syscal R 1
• Sistema sperimentale wireless multisorgente
della MPT LLC
Acquisizione Sismica
Sorgente vibratoria : MiniVib della I.V.I. Inc.
Sweep: up-sweep 8 – 250 Hz / 10 s / 2000-2500 Lb
Pilota crosscorrelazione: Filtered Ground Force
Controllo parametri sweep: consolle SIB - 100
Trigger: via radio-link
Ricevitori: 3C / array 6 geofoni 10 Hz/ singolo 10 Hz
Sistema registrazione: DMT Summit – telemetrico (24 bit)
Campionamento tempi: 1 ms
Lunghezza dato correlato: 1024 ms
Vibrate per punto: 2 - 3
Distanza ricevitori: 10 m
Layout stendimenti: L100:82 / L200:56 / L300:64 / L400:74 = 276 canali
Distanza fra gli shot: 20 m
Rilievo test di verifica della trasmissività delle onde elastiche
Test line.
a) P-wave V section;
b) S-wave V section;
c) Resistivity section.
Resistivity
profile
Resistivity
profile
a)
b) Low velocity
c) High resistivity
Rilievo geofisico della serie di riferimento
L’unità a’’ è un marker geofisico; l’unità b è un ottimo marker stratigrafico
presenza di una differenziazione fisica
Massironi et al. 2013
Valle del Vajont:
incontro fra la Catena Alpina e quella Dinarica
N
Semenza e Ghirotti, 2000
La sinclinale di Erto
Fonzaso fm Fonzaso fm Fonzaso fm
Soccher fm
Sc fm
Sc fm
Sezione longitudinale ERT1 - lobo A Massalezza
Sezione longitudinale ERT8 - lobo A Massalezza
850 m
0
L: circa 850 m
Max 860 m
Min 785 m
Il numero di canali è doppio rispetto
alle precedenti ERT1/ERT5
Maggior risoluzione
ERT 8
ERT 1
ERT 5
Resistivity section ERT8 – lobe A
Fonzaso fm Fonzaso fm Fonzaso fm
Soccher fm Sc fm
Sc fm
Presenza di pieghe nel corpo di frana (zona di accumulo):
pieghe Alpine?
Sezione estratta dal volume 3D ERT Multi-Source - lobo A (Massalezza)
850 m
800 m
750 m
700 m
650 m
600 m
strada Erto -Longarone
3D Seismic tomography - P-wave velocity cube:
Plan cut just below the surface;
Plan cut at a depth of 150 m below the surface;
NS-section (SEC-B);
EW-section (SEC-A).
High velocity
body
High velocity
body
High velocity
body
Seismic tomography
A high-velocity body is visible in the north-
eastern sector of the Massalezza lobe.
This body is probably still comprised of
compact rocks because of the little
displacement occurred after the failure.
Seismic tomography and resistivity tomography
La presenza di un “corpo” ad alta velocità presente ad una certa profondità sorprende un po’
in quanto, le rocce in profondità (in accordo anche con i sondaggi) dovrebbero avere un
elevato grado di fratturazione e quindi basse velocità.
Molto probabilmente, in questa zona della frana, a causa del ridotto spostamento orizzontale
verificatosi durante il collasso (meno di 100 m), la struttura originaria si è in parte conservata
subendo un minimo processo di fratturazione e disarticolazione.
- Le differenti unità litologiche appartenenti alla Formazione del Soccher mostrano una
loro “firma” geofisica tanto da poter essere identificate nel corpo di frana;
- L’unità a’’, caratterizzato da basse velocità e basse resisitività, e il complesso ”c-d-e“,
risultano essere degli ottimi marker per ricostruire la struttura e la stratigrafia nella
parte superiore del corpo di frana
- La stratigrafia pre-frana appare ben preservata nella parte superficiale del corpo di
frana, mentre in profondità sono visibili importanti dislocamenti e sovrascorrimenti
- L’accumulo di frana è caratterizzato da una serie di pieghe, che si sono preservate
dopo il collasso, di diversa scala con asse principale N-S. Alcune di queste, presenti
sulla superficie di scivolamento e precedenti alla frana, ne hanno condizionato
l’evoluzione (riattivazione di geometrie flat-ramp-flat)
- La sinclinale del Massalezza è chiaramente visibile nella zona di accumulo, è una
struttura pre-rottura ed è molto probabile che abbia agito da binario durante il collasso
mantenendo l’integrità dell’intera massa La struttura concava ha guidato la caduta del
lobo A e ne ha limitato lo scompaginamento.
Considerazioni di sintesi
Conclusioni La studio geofisico delle grandi frane alpine rappresenta tuttora una notevole sfida in
relazione all’elevata complessità degli accumuli. La Frana del Vajont non fa eccezione e dal
punto di vista geofisico presenta proprietà estremamente variabili in relazione alla stratigrafia
ed alla struttura originaria ed allo “scompaginamento strutturale” dovuto allo scivolamento
originario e poi a quello del 1963;
Le immagini geofisiche sono risultate comunque interpretabile sia bi- che tri-
dimensionalmente grazie anche alla disponibilità di diversi dati geologici di vincolo (carte,
stratigrafie sondaggi, fotografie, etc);
L’immagine è comunque quella di un blocco scivolato in massa che mantiene una forte
impronta della struttura originaria con una serie di nuove pieghe e di dislocazioni dovute al
collasso ma senza una vera e propria “laminazione” del corpo di frana come ipotizzato da
diversi autori.
• Interpretazione congiunta di dati sismici e geoelettrici;
• Elaborazione 2D/3D dei dati sismici in onde S;
• Confronto dei parametri elastici dei materiali pre-frana e post-frana;
• Eventuale investigazione del corpo di frana al di sotto della superficie
di scivolamento primario;
• Misure delle proprietà fisiche su alcuni settori chiave del “piano di
scivolamento”.
…GRAZIE PER L’ATTENZIONE !!!
…futuri approfondimenti…