Fenomeni di crollo della parete orientale del Mt. Prada tra San Lorenzo in Banale e Molveno

201 Pages·2013·9.27 MB·Italian

by  Adami Silvano

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PADOVA

FACOLTÀ DI SCIENZE MM. FF. NN.
Dipartimento di Geoscienze

TESI DI LAUREA MAGISTRALE IN
GEOLOGIA E GEOLOGIA TECNICA

Fenomeni di crollo della parete orientale del
Mt. Prada tra San Lorenzo in Banale e
Molveno (Trentino): analisi, valutazione e
mitigazione della pericolosità.

Rock-fall phenomena on the Mt. Prada
eastern slope between San Lorenzo in
Banale and Molveno (Trentino):
hazard analysis, evaluation and mitigation.

Relatore: Prof. Rinaldo Genevois
Correlatori: Dott. Geol. Lorenzo Cadrobbi
Dott. Geol. Claudio Valle

Laureando: Silvano Adami

ANNO ACCADEMICO 2012 / 2013
II
Riassunto

Parte della strada statale 421 tra San Lorenzo in Banale e Molveno (TN)
è caratterizzata da pericolo da caduta massi dalla prospiciente parete
rocciosa.
La pericolosità da caduta massi è studiata da vari decenni e il metodo di
analisi si è sviluppato fino a considerare modelli numerici
tridimensionali associati ad analisi statistica.
La presente tesi tratta la mitigazione di tale pericolo mediante lo studio
bi-tridimensionale delle condizioni per le quali possono avvenire
fenomeni gravitativi e sulle modalità per arginarlo. Per individuare le
zone di innesco, di transito e di arresto dei fenomeni gravitativi è stato
fatto uso di tecnologie avanzate come il LiDAR, il Laser Scanner
Terrestre, i software SLIDE 6.0, ArcGSI 10.1, Rockyfor3D e Statistica.
L’uso di essi, associato al rilievo geomorfologico – strutturale e
geomeccanico tradizionale, permette di ottenere dei risultati
soddisfacenti riguardo la possibilità di mitigazione del grado di
pericolosità da caduta massi sull’asse stradale, pur mantenendone il
grado massimo.

III
Abstract
Part of the 421 highway between S. Lorenzo in Banale and Molveno is
characterized by rockfall hazard from the monte Prada eastern rock
slope.
The rock fall hazard is studied from some decades and its analysis
method developed until consider three-dimensional numerical models
associate to statistical analysis.
This thesis deals with the conditions under which gravitative phenomena
can occur and the approaches to mitigate it. To identify the gravitational
phenomena parameters , different kinds of advanced technologies have
been used, like the LiDAR, the Terrestrial Laser Scanner and the
softwares SLIDE 6.0, ArcGIS 10.1, Rockyfor3D and Statistica. Their
use, together with both the geomorphological-structural and the
geomechanical survey, allows to obtain satisfying results about hazard
mitigation on the road surface, still maintaining its maximum degree.

Keywords
Rockfall hazard, stability analysis, geomechanics, numerical simulation,
Brenta Group
IV
Ringraziamenti
Ringrazio il prof R. Genevois quale relatore della tesi.
Ringrazio il dott. L. Cadrobbi quale correlatore e tutor del tirocinio ed il
dott. C. Valle quale correlatore e per l’aiuto nella fase di rilievo,
considerazioni geomeccaniche e di analisi di stabilità. Assieme ad essi
anche il dott. S. Paternoster ed il dott. M. Nobile, dello studio associato
Geologia Applicata, per avermi dato la possibilità di entrare nel mondo
del lavoro ed imparare molte cose, senza escludere i colleghi per essere
stati sempre disponibili ad ogni richiesta di aiuto. In particolare il dott.
A. Bergamo per l’aiuto nella fase di rilievo ed elaborazione delle
simulazione numeriche.
Ringrazio il professor D. Zampieri per le considerazioni relative
all’inquadramento tettonico - strutturale.
Ringrazio il dott. Ing. A.Gaspari della Gaspari-Krueger Surveying &
Engineering per le considerazioni relative al laser scanner.
Ringrazio il dott. S. Cocco, quale dirigente del Servizio Geologico di
Trento, per avermi messo a disposizione il materiale fotografico e
“interferometrico” e il dott. R. Campana del Servizio Geologico di
Trento per le considerazioni relative alla carta della pericolosità.
Ringrazio il dott. R. Valentinotti del Servizio Bacini Montani per le
considerazioni relative al PGUAP.
Ringrazio i miei compagni di corso con i quali ho affrontato e superato
tante difficoltà nel percorso universitario, in particolare il dott. T.
Padovan ed amici che mi hanno sostenuto.
Ringrazio la mia famiglia per avermi aiutato anche in fase di rilievo ed

essermi stato vicino.
V
Indice

1. Quadro normativo…………………………………….. p. 4
1.1 Normativa e raccomandazioni di riferimento.. p. 4
1.2 Vincoli di carattere geologico, idrogeologico,
sismico e ambientale………………………….. p. 5
1.2.1 PGUAP………………………………….... p. 5
1.2.2 Carta di sintesi…………………………… p. 11
1.2.3 Carta delle risorse idriche………………... p. 13
2. Inquadramento geologico – strutturale………………... p. 15
2.1 Inquadramento geografico……………………. p. 15
2.2 Inquadramento strutturale………………….…. p. 17
2.2.1 Assetto generale………………………….. p. 17
2.2.2 Gruppo del Brenta sud – orientale………. p. 22
2.2.3 Sismicità…………………………………... p. 26
2.3 Assetto geologico………………………………. p. 29
2.3.1 Geologia della valle di Molveno
nei pressi del monte Prada……………….. p. 29
3. Geomorfologia………………………………………….. p. 36
3.1 Aspetti generali morfostrutturali regionali……. p. 36
3.2 Aspetti geodinamici locali……………………... p. 37
3.2.1 Classificazione dei movimenti franosi…… p. 37
3.2.2 Fattori che influenzano le frane……….….. p. 39
3.2.3 Modelli di rottura……………………….… p. 40
3.3 Geomorfologia della valle di Molveno nei
pressi del monte Prad …………………………... p. 40
3.3.1 Idrologia………………………………….... p. 46
3.3.2 Idrogeologia……………………………….. p. 47
4. Rilievo geomorfologico - geologico - strutturale……... p. 51
VI
4.1 Introduzione……………………………………….. p.51
4.2 Analisi geomorfologica…………………………… p.51.
4.2.1 Remote sensing………………………………. p. 51
4.2.1.1 LiDAR…………………………………… p. 51
4.2.1.2 SAR e foto aeree………………………… p. 51
4.2.2 Geomorfologia dell’area di studio……………. p. 56
4.3 Analisi geologica – strutturale…………………….. p. 56
4.3.1 Geologia……………………………………..... p. 68
4.3.2 Analisi Laser Scanner Terrestre………………. p. 70
4.3.2.1 Cenni teorici……………………………… p. 70
4.3.2.2 Caratteristiche dell’analisi effettuata
con il Laser Scanner Terrestre……………. p. 72
4.3.2.3 Risultati………………………………….... p. 74
4.3.3 Analisi meso – strutturale……………………… p. 76
5. Rilievo geomeccanico……………………………………….. p. 85
5.1 Introduzione………………………………………… p. 85
5.1.1 Cenni teorici sulla geomeccanica………………. p. 85
5.1.1.1 Caratterizzazione dell’ammasso roccioso.... p. 86
5.1.1.2 Caratterizzazione delle discontinuità…….... p. 90
5.1.1.3 Classificazione dell’ammasso roccioso…… p. 91
5.1.1.4 Rilevamento di campagna…………………. p. 95
5.2 Rilievo geomeccanico con il laser scanner………….. p. 95
5.3 Rilievo geomeccanico di campagna…………………. p. 100
6. Analisi di stabilità……………………………………………. p. 106
6.1 Introduzione………………………………………… p. 106
6.1.1 Aspetti geometrici della parete per l’instabilità... p. 107
6.2 Cenni teorici sull’analisi di stabilità dei versanti……. p. 111
6.2.1 Metodi all’equilibrio limite globale…………….. p. 111
6.2.2 Definizione dell’azione sismica di progetto……. p. 116
VII
6.3 Modellazione di stabilità con il software SLIDE 6.0.. p. 118
6.3.1 Cenni teorici del software SLIDE……………… p. 118
6.3.2 Applicazione del software SLIDE ad alcuni casi..p. 120
6.4 Osservazioni…………………………………………. p. 135
7. Analisi e mitigazione della pericolosità da caduta massi ……. p. 136
7.1 Introduzione……………………………………….…. p. 136
7.1.1 Cenni teorici del rischio da crolli……………….. p. 137
7.2 Valutazione del grado di pericolosità iniziale……….. p. 138
7.2.1 Cenni teorici del software Rockyfor3D……….... p. 138
7.2.2 Opere di protezione per la caduta massi……….... p. 148
7.2.3 Simulazione di caduta massi nella condizione
iniziale…………………………………………... p. 153
7.2.3.1 Caratteristiche dei file di input e output…... p. 153
7.2.3.2 Applicazione del software………………….. p. 157
7.2.3.3 Analisi statistica dei risultati……………….. p. 160
7.3 Valutazione della pericolosità finale………………… p. 163
7.3.1 Applicazione del software con le
opere di protezione…………………………..…. p. 163
7.3.2 Analisi statistica dei risultati……………….….... p. 165
7.4 Mitigazione della pericolosità da caduta massi…........ p. 166
8. Conclusioni…………………………………………………… p. 172
Bibliografia…………………………………………………… p. 175
Appendice…………………………………………………..... p. 188

VIII
IX