IANNUCCI, ROBERTO
Passive seismic investigations for landslide hazard study in rock masses [Tesi di dottorato]

La valutazione della pericolosità da frana e la gestione del relativo rischio sono sempre stati temi ampiamente studiati nella comunità scientifica data la presenza di insediamenti popolati così come siti turistici e di interesse culturale minacciati da processi di frana. Nell’ultimo decennio, le tecniche geofisiche sono state integrate in approcci multidisciplinari per studiare processi di instabilità gravitativa e progettare sistemi di monitoraggio dedicati alla gestione di infrastrutture. Nella presente tesi di Dottorato di Ricerca, una metodologia sperimentale è stata testata in due casi di ammassi rocciosi coinvolti in fenomeni di frana per valutare quanto gli approcci di sismica passiva possano essere applicati a: i) studiare la suscettibilità da frana e produrre una zonazione della pericolosità da frana; ii) valutare la pericolosità da frana (in termini di probabilità di occorrenza); iii) gestire il rischio da frana. I processi di instabilità gravitativa avvengono a differente scala e in un diverso ambiente naturale nei due casi di studio scelti: i) una falesia rocciosa in ambiente costiero sull’isola di Malta (caso di studio Selmun); ii) un versante roccioso in area montuosa nel Centro Italia (caso di studio Peschiera). La metodologia sperimentale applicata in questa tesi di Dottorato di Ricerca impiega due differenti approcci di sismica passiva: i) analisi di rumore sismico ambientale effettuate con misure a stazione singola; ii) monitoraggio sismometrico operato attraverso sensori in configurazione di array/rete (permanente o temporanea). Il Promontorio di Selmun, situato nella costa Nord-Ovest di Malta (Mar Mediterraneo Centrale), è coinvolto in un processo di frana legato alla successione geologica dell’area: la sovrapposizione di un calcare (roccia rigida) su un’argilla plastica induce un lateral spreading associato a caduta, scivolamento e/o ribaltamento di blocchi rocciosi di varie dimensioni dal bordo della placca di calcare. L’analisi delle misure di rumore sismico ambientale ha permesso di ottenere notevoli risultati riguardo il livello di stabilità delle diverse zone instabili e, quindi, di valutare la loro differente suscettibilità da frana nel quadro di una zonazione di pericolosità da frana. In aggiunta, è stato ottenuto il principale moto proprio di un ampio blocco di roccia instabile ed è stato effettuato nel dominio del tempo uno studio preliminare di specifici parametri di misure di rumore sismico ambientale di lunga durata effettuate in zone stabili e instabili. D’altra parte, l’installazione di un array a geometria SNS ha permesso di individuare e localizzare alcuni eventi microsismici originati dal margine instabile della placca calcarea. Il Versante delle Sorgenti del Peschiera, localizzato nell’Appennino Centrale (Italia Centrale) a circa 70 km a Nord-Est di Roma, è coinvolto in un fenomeno di creep in ammasso roccioso associato ad una dissoluzione carsica profonda. Le misure di rumore sismico ambientale hanno evidenziato la diversa risposta sismica delle varie zone del versante interessato dal complesso processo di frana. Dato che il versante delle Sorgenti del Peschiera ospita un importante impianto di drenaggio di approvvigionamento di acqua per la città di Roma, una rete accelerometrica è stata installata nel 2008 ed un array SNS è stato aggiunto nel 2014. L’array SNS ha registrato centinaia di eventi microsismici originati nel versante e legati al suo processo di instabilità. Tali eventi sono stati distinti in due diversi tipi: i) rotture legate alla fratturazione dell’ammasso roccioso, con durata da 1 a qualche secondo; ii) collassi, con durata minore di 1 s e tipica forma d’onda da impatto. In questa tesi, 397 eventi (16 rotture e 381 collassi) sono stati caratterizzati con il software NanoseismicSuite in termini di magnitudo locale ML ed ipocentro. Mentre le rotture sono risultate distribuite nell’intero versante, i collassi si sono focalizzati in due diversi cluster spaziali sotto il livello di falda, ad una profondità in cui il carsismo produce cavità. I cluster sono stati trattati come due distinte sorgenti microsismogeniche ed una curva frequenza-magnitudo degli eventi è stata prodotta per ognuna, per descrivere l’attitudine a produrre eventi di diverso valore di magnitudo. È stata poi sviluppata una procedura automatizzata di analisi rapida degli eventi registrati della rete accelerometrica. Infine, una matrice di pericolosità da frana è stata implementata per entrambi i casi di studio in base alla frequenza statistica degli eventi occorsi (i valori delle misure di rumore sismico per il caso di studio di Selmun e i valori di ML dei collassi per il caso di studio del Peschiera) e la loro probabilità di eccedenza in un periodo fissato, fornendo un utile contributo nella gestione del relativo rischio da frana. In conclusione, la presente tesi di Dottorato di Ricerca evidenzia come la sismica passiva possa essere considerata un utile strumento per investigare e monitorare processi di instabilità gravitativa dato che ha consentito di raggiungere i diversi obiettivi iniziali: valutare la suscettibilità da frana, stimarne la pericolosità ed, infine, implementare uno strumento che possa contribuire alla gestione del rischio connesso.

diritti: info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
In relazione con info:eu-repo/semantics/altIdentifier/hdl/11573/1074303
MARTINO, Salvatore
valutatori esterni: H.-B. Havenith, B. Edwards
tutor esterni: L. Lenti, S. D'Amico
ANDREOZZI, Giovanni Battista
Settore GEO/05 - - Geologia Applicata


Tesi di dottorato. | Lingua: Inglese. | Paese: | BID: TD18044326