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Convivere con i grandi movimenti di massa

Guerricchio Alessandro
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ISSN:
0557-1405
Rivista:
Rivista Italiana di Geotecnica
Anno:
2022
Numero:
3-4
Fascicolo:
Rivista Italiana di Geotecnica N. 3-4/2022
DOI:
10.19199/2022.3-4.0557-1405.003

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Il presente testo prende spunto dai concetti espressi nella lezione tenuta dall’Autore nell’ambito del Convegno dei Giovani Ricercatori dell’Associazioni Italiana di Geologia Applicata e vuole illustrare, riprendendo i risultati di studi sviluppati in oltre cinquant’anni di carriera accademica, la sua visione della dinamica geomorfologica del territorio. L’Italia è un paese geologicamente giovane, con un’evoluzione geomorfologica intensa e complessa, in cui il sollevamento tettonico recente, ancora in atto, fa sì che sia soggetto ad una significativa dinamica condizionata dalla gravità. Questa si esplicita con Grandi frane (GF), Deformazioni Gravitative Profonde di Versante (DGPV), a volte di dimensioni così ampie da poter meglio essere definite Deformazioni Gravitative “Territoriali” (DGT) e Ciclopiche (DC/FC). Fenomeni che creano forti condizionamenti allo stesso territorio, a volte non immediatamente evidenti, ma che controllano le forme geografico/geomorfologiche di intere regioni e i meccanismi dell’erosione costiera. Il lavoro vuole proporre una lettura del territorio in termini di movimenti gravitativi che consentano di dare una nuova e diversa interpretazione a tante sue dinamiche con le quali è possibile coesistere, ma la cui comprensione è indispensabile per raggiungere una convivenza “sostenibile”. Vengono illustrati movimenti gravitativi di grandi dimensioni, spesso condizionati da particolari situazioni geostrutturali e tettoniche (faglie, sovrapposizioni, ecc.), che attualmente sono solo apparentemente inattivi. Il riconoscimento di detti fenomeni assume una rilevante importanza nel campo geologico, geomorfologico, geofisico e soprattutto geologico/applicativo e geotecnico. Molto spesso, un’interpretazione gravitativa di alcuni assetti geologici consente di interpretare correttamente rapporti stratigrafici o configurazioni strutturali poco chiare. La comprensione di questi fenomeni è inoltre di fondamentale importanza anche per gli ingegneri. Solo avendo chiare le dinamiche geologiche anche di piccola/media scala, è possibile costruire modelli geotecnici che consentano, nelle valutazioni più squisitamente ingegneristiche, di non trascurare gli effetti di questo tipo di fenomeni che possono alla lunga creare danneggiamenti o collassi di opere di ingegneria o danni al territorio interessato dalle medesime opere. Gli argomenti svolti, anche se basati, prevalentemente, su casi dell’Appennino meridionale e del territorio della Calabria in particolare, li trascendono, assumendo un significato del tutto generale di approccio alla visione dinamica del territorio e alle sue implicazioni di carattere applicativo. Sono state differenziate le “Rotture Tettonico–Gravitative” (RT/G) dalle faglie s.s., volendo indicare con la prima espressione le rotture meccaniche relativamente profonde condizionate dal sollevamento tettonico del territorio studiato, ma soprattutto dalla gravità con le conseguenti dislocazioni e il richiamo verso il basso e verso il vuoto delle grandi masse fratturate e disarticolate (“appel du vide”). Si tratta quindi di rotture che per la loro ampiezza e profondità, considerati pure i loro andamenti planimetrici (nelle parti topograficamente più elevate sono “a ferro di cavallo” o arcuati) e la relativamente ridotta entità del rigetto, non sarebbero da inquadrare tra le faglie s.s., ma piuttosto tra le DGPV, le GF, le DGT e le FC. Sono state pertanto denominate RT/G ad evidenziare che trattasi di fenomeni di piccola/media scala, in cui la gravità gioca un ruolo dominante, ma la cui origine è generalmente governata dal sollevamento tettonico regionale, unitamente alla natura molto “deformabile” di unità rocciose presenti a scarsa profondità, costituenti l’appoggio di quelle in affioramento a comportamento meccanico “rigido”. Nella lunga rassegna dei movimenti di massa di grandi dimensioni (Frane ciclopiche, Grandi frane, Deformazioni Gravitative Profonde di Versante, ecc., come detto) nel territorio italiano e in quello meridionale in particolare viene posto l’accento sulla loro importanza ai fini oltre che scientifici anche applicativi. I fenomeni gravitativi innescatisi anche milioni di anni fa e condizionati da cause tettoniche continuano ai nostri giorni, seppure con velocità modeste o modestissime, interessando le opere dell’ingegnere. Pertanto, i casi richiamati nel lavoro devono essere di interesse sia per l’ingegnere che operi sul territorio in piccola/media scala (centrali nucleari e non, dighe, acquedotti, strade, viadotti, gallerie, ecc.) sia per l’ingegnere che esegua lavori su scala più grande. Ogni volta che gli eventi franosi si pongono alla pubblica attenzione se ne attribuiscono le cause all’attività antropica nel territorio. In realtà se si potesse avere un quadro più preciso ed esteso dei grandi, notevoli sconvolgimenti geomorfologici verificatisi nel tardo Quaternario, si potrebbe dare una valutazione molto meno catastrofica dei movimenti di massa che avvengono oggi. In genere, quelli attuali sono, molto spesso, una ripresa parziale di fenomeni ben più estesi e profondi avvenuti nel passato, purtroppo ignorati o attribuiti solamente a fenomeni tettonici. Le variazioni tardo/quaternarie del livello del mare sui grandi movimenti di massa nelle aree esaminate, hanno avuto un ruolo importantissimo soprattutto lungo le fasce costiere ove sono state risentite immediatamente; nelle aree interne, in alcuni casi, con variazioni anche notevoli del livello di base del reticolo idrografico, la risposta è stata ritardata per lunghissimo tempo e talora “impedita” da parte di “soglie” o di “diaframmi” di rocce più rigide e più resistenti. La valutazione della pericolosità da frana e più in generale dei fenomeni condizionati dalla gravità è una componente di vitale importanza per ogni strategia del trattamento del rischio di instabilità in territori montani e/o collinari, come quelli italiani in particolare. Le velocità dei movimenti delle GF/DGPV o delle medio/piccole frane sono spesso lente, molto lente o estremamente lente, risultando, però, significative per i danni a infrastrutture o costruzioni, di cui non si comprende sempre la causa e la natura. Le velocità di movimento estremamente lento di quasi tutte le tipologie richiamate nel presente lavoro sono impercettibili a occhio nudo e non deve sorprendere che lo sviluppo di costruzioni continui a dispetto dei danni, non immediati, ad edifici o ad altre opere, il che avverrà, purtroppo, anche in futuro. L’attività della neotettonica appare ancora in atto, come documentano i dati del progressivo sollevamento di molte aree del territorio italiano e non solo, con le relative variazioni delle linee di costa marine che, provocando l’approfondimento del reticolo idrografico, “obbliga” i versanti ad un continuo adeguamento delle mutate condizioni altimetriche, cui si associa una maggiore capacità erosiva dei corsi d’acqua e conseguentemente un incremento della franosità pure di grandi dimensioni. Molto limitata, da parte dell’uomo è la possibilità di intervenire contro l’evoluzione e/o la riattivazione di deformazioni gravitative di grandi masse (che si possono solo “controllare” attraverso utili monitoraggi), rispetto alle quali occorre fare scelte che consentano una convivenza sostenibile. Interventi di consolidamento possono essere effettuati per stabilizzare ammassi di terreno circoscritti, di grande rischio e di beneficio almeno comparabile al costo degli interventi stessi (vedi Isole Tremiti, ecc.) Infine, anche se spesso nel presente lavoro ho anch’io usato (o meglio abusato) verbi al condizionale, voglio ricordare, come scriveva Maurice Lugeon (1928), che “un geologo che parla al condizionale, che cerca di mettersi al sicuro non ha niente da fare in un ambiente di persone concrete come quella degli ingegneri”, poiché il geologo deve giungere ad una sua verità che deve poi trasfondere nell’animo dell’ingegnere. Tuttavia, la complessità dei fenomeni naturali costringe spesso i geologi ad usare il condizionale e sarebbe errato pensare di poterne evitare l’uso. È invece fondamentale che il geologo sia capace di trasmettere agli ingegneri, e più in generale ai progettisti, la complessità delle dinamiche connesse ai fenomeni geologici e naturali, per consentire scelte pianificatorie e progettuali che permettano di limitare i potenziali effetti negativi futuri.

Living with large mass movements  

This text is intended to illustrate the personal vision of the Author about the geomorphological dynamics of the territory, taking up the results of studies developed in over fifty years of academic career. Italy is a geologically young country, with an intense and complex geomorphological evolution, in which the recent tectonic uplift, still in progress, means that it is subject to a significant dynamic conditioned by gravity. This is highlighted by Large Landslides (LL), Deep Gravitative Deformations of Slope (DGDS), sometimes of such large dimensions that they can be better defined as “Territorial” Gravitative Deformations (TGD) and Cyclopean (CL/ CGD). Phenomena that create strong conditioning to the territory, sometimes not immediately evident but that control the geographical/ geomorphological forms of entire regions as well as the mechanisms of coastal erosion. The work aims to propose a reading of the territory in terms of gravitational movements that gives a new interpretation to many dynamics with which it is possible to coexist but whose understanding is essential to achieve a “sustainable” coexistence. The paper deals with Large gravitational movements, often conditioned by particular geostructural and tectonic situations (faults, thrusts, etc.), which are currently only apparently inactive. The recognition of these phenomena bears a significant importance in the geological, geomorphological, geophysical and above all in engineering geology and geotechnical fields. Very often, a gravitative interpretation of some geological structures makes it possible to explain stratigraphic relationships or structural configurations that are not very clear. The understanding of these phenomena is also of fundamental importance for engineers. By only having in mind a clear geological dynamics, even on a small/medium scale, it is possible to build geotechnical models that allow, in the most exquisitely engineering evaluations, not to neglect the effects of this type of phenomena that can in the long or short term create damage or collapse of engineering works or damage to the territory. Though the arguments discussed in this work are mainly based on cases of the southern Apennines and on Calabria territory in particular, they assume a general meaning in the approach to the dynamic vision of the territory and its applicative implications. The “Tectonic-Gravitative Ruptures” (TGR) have been differentiated from the s.s. faults; the first expression indicates the relatively deep mechanical ruptures conditioned by the tectonic uplift of the territory, but above all by gravity, with the consequent downward dislocations and fall down (“appel au vide”) of the large fractured and disarticulated masses These are therefore ruptures that due to their amplitude and depth, also considering their planimetric trends (in the topographically higher parts they are “horseshoe” shaped or arched), and the relatively small amount of throw, would not be framed between the faults s.s., but rather between the DSGSD, the LL, the TGD, CL/CGD, DGT and the CL. They have therefore been called TGR to highlight that these are small/medium-scale phenomena, in which gravity plays a dominant role, but whose origin is generally governed by regional tectonic uplift, together with the high deformability of rock units at shallow depths that support the outcropping units with “rigid” mechanical behavior. In the long review of large mass movements (Cyclopean Landslides, Large Landslides, Deep Gravitative Deformations of Slope, etc.) in the Italian territory, and in particular in the South of Italy, the emphasis is placed on their importance for scientific purposes as well on the applications. The gravitational phenomena triggered even millions of years ago and conditioned by tectonic causes continue to present, albeit with modest or very modest displacement rates, thus affecting the works of engineers. Therefore, the cases referred to in the work are of interest both to the engineer who operates on the territory at small / medium scale (nuclear and non-nuclear power plants, dams, aqueducts, roads, viaducts, tunnels, etc.) and to the engineer involved in works at larger scale. Whenever landslide events are brought to public attention, the causes are attributed to anthropic activity in the territory. In fact, if one could have a more precise and extensive picture of the great, remarkable geomorphological upheavals that occurred in the late Quaternary, one could give a much less catastrophic assessment of the mass movements taking place today. In general, the current ones are, very often, a partial resumption of the much more extensive and deep phenomena that occurred in the past, unfortunately ignored, or attributed only to tectonic phenomena. The late quaternary variations in sea level have played a very important role in the large mass movements in the examined areas, especially along the coastal areas. In the inland areas, in some cases, with even considerable variations in the base level of the hydrographic network, the response was delayed for a very long time and sometimes “prevented” by “thresholds” or “diaphragms” of more rigid and more resistant rocks. The assessment of landslide hazard and more generally of phenomena conditioned by gravity is a vital component for any strategy of risk management in mountain and / or hilly territories, as it is the case of Italy in particular. The movements of GFs/ DSGSDs or medium / small landslides are often slow, very slow or extremely slow, resulting, however, significant for damage to infrastructures or constructions, the cause and nature of which are not always understood. The extremely slow movement rates of almost all the types referred to in the present work are imperceptible to the naked eye and it should not be surprising that the development of constructions continues in spite of the damage, not immediate, to buildings or other works, which will unfortunately also happen in the future. The neotectonic activity still appears to be in progress, as documented by the data on the progressive uplifting of many areas of the Italian territory and beyond, with the relative variations of the marine coast lines which causes the deepening of the hydrographic network and hence forces the slopes to a continuous adaptation to the changed altimetric conditions. This is associated with a greater erosive capacity of the watercourses and consequently an increase in the activity of landslides even of large dimensions. The possibility of human actions against the evolution and/ or reactivation of gravitative deformations of large masses which require choices that allow a sustainable coexistence (and can only be “controlled” through useful monitoring), is very limited. Interventions can be carried out to stabilize limited land clusters, of great risk and of benefit at least comparable to the cost of the interventions themselves (see Tremiti Islands, etc.). At the planning stages it is required that the physical lifetime and durability of the works have also to account for the interactions of these works with the territory and with the dynamic phenomena affecting it. In this sense the title of the present work “Living with large mass movements” intends to emphasize that in considering the lifetime of the engineering works we have not to ignore the effects of such dynamics. Finally, although often in the present work I have also used (or rather abused) the conditional form, I want to remember, following MAURICE LUGEON (1928) , that “a geologist who uses the conditional form, who tries to be on the safe side has nothing to do in an environment of practical people like that of engineers”, since the geologist must come to his own truth that must then be transfused into the soul of the engineer. However, the complexity of natural phenomena often forces geologists to use the conditional form and it would be wrong to think that they can avoid using it. Instead, it is essential that the geologist can convey to engineers and more generally to designers the complexity of the dynamics connected to geological and natural phenomena, to favour planning and design choices that allow reduction of the potential negative effects in the future.