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Static and seismic numerical analysis of a shallow landslide located in a vulnerable area

Salciarini Diana Lupattelli Arianna Cecinato Francesco Cattoni Elisabetta Volpe Evelina
Articolo Immagine
ISSN:
0557-1405
Rivista:
Rivista Italiana di Geotecnica
Anno:
2022
Numero:
2
Fascicolo:
Rivista Italiana di Geotecnica N. 2/2022
DOI:
10.19199/2022.2.0557-1405.005

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Analisi di stabilità in condizioni statiche e dinamiche di un movimento franoso superficiale in una zona vulnerabile

L’articolo presenta le analisi svolte per studiare il comportamento di un movimento franoso classificabile come “molto lento” e “poco profondo”, situato sul versante laterale di un invaso artificiale. Il lavoro comprende la descrizione di un’ampia campagna geotecnica per la caratterizzazione dei terreni, l’elaborazione dei dati di monitoraggio e la modellazione numerica 2D del versante sia in condizioni statiche che dinamiche mediante analisi agli Elementi Finiti. I risultati dello studio numerico dimostrano che le possibili riattivazioni del movimento sono per lo più guidate da fattori idrologici, mentre i fenomeni sismici possono accelerare i movimenti e produrre spostamenti aggiuntivi che rimangono tuttavia limitati se confrontati con l’estensione complessiva del movimento. Nell’analisi presentata è stata studiata l’importanza di considerare le due componenti spaziali, orizzontale e verticale, del terremoto ed è stato osservato che, per il caso esaminato, considerare la componente verticale non produce incrementi di spostamento significativi. Al contrario, il metodo adottato per la definizione dell’azione sismica può produrre differenze significative nei risultati della simulazione. Lo studio dimostra, infatti, che definire l’input sismico a partire dalla “pericolosità sismica di base” o da uno studio sismico-tettonico specifico per il sito in esame conduce a importanti differenze nella scelta del terremoto di riferimento da usare nelle analisi sismiche e, di conseguenza, negli spostamenti previsti per la frana.

The paper summarizes the work carried out to study the activity of a shallow, slow-moving landslide located on the lateral slope of an artificial reservoir. The work includes the description of an extensive geotechnical campaign to characterize the soils, the elaboration of monitoring data, and 2D numerical modeling of the slope in static and dynamic conditions using Finite Element Analysis. The results of the numerical study demonstrate that possible re-activations of the movement are mostly driven by hydrological factors, while earthquakes can accelerate the movements but bring about additional displacements within tolerable limits. The relative importance of the two spatial components of the earthquake has been investigated suggesting that, for the examined case, considering the vertical component does not produce appreciable displacement increments. On the contrary, the method adopted to define the seismic action causes significant differences in simulation results. Starting from the ‘basic seismic hazard’ or from a site-specific seismic-tectonic study brings about important differences in the selection of the reference earthquake for the seismic analyses and, consequently, on the predicted landslide displacements.

Keywords: slope stability, slow-moving landslide, seismic analysis, Finite Element method, earthquake engineering.

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