Il documento analizza la frana del Cassas nella regione Piemonte, evidenziando le indagini geologiche e i piani di protezione civile necessari per gestire il rischio. Attraverso modelli matematici e valutazioni economiche, vengono considerati gli impatti sui trasporti, sulle infrastrutture e sulla popolazione, sottolineando l'elevata incertezza e magnitudine del fenomeno. Viene raccomandato un approccio prudente per i piani di protezione, data la complessità e le potenziali conseguenze devastanti delle frane.

1. REGIONE PIEMONTE
PROTEZIONE CIVILE
SITAF A32
AUTOSTRADA TORINO BARDONECCHIA
LA FRANA DEL CASSASLA FRANA DEL CASSAS
Dall’indagine geologica al piano di protezione civileDall’indagine geologica al piano di protezione civile
attraverso lo studio di rischioattraverso lo studio di rischio
Dr. Ing. C. Angelino - Polithema Studio Associato
Dr. F. Oboni – Oboni and ass. Torino, 16 dicembre 2004

2. Lo studio geologico propedeuticoLo studio geologico propedeutico
Il piano di monitoraggioIl piano di monitoraggio
La modellazione matematicaLa modellazione matematica
Lo studio di rischioLo studio di rischio
Lo studio delle aree di invasioneLo studio delle aree di invasione
Le soglie di allertaLe soglie di allerta
Gli interventi di mitigazioneGli interventi di mitigazione

3. LO STUDIO GEOLOGICO
PROPEDEUTICO

4. 1900 m s.l.m.
1000 m s.l.m.

5. Analisi storica degli eventi passati

8. IL PIANO DI
MONITORAGGIO

9. *I3
*I4
*T1
SISTEMA DI MONITORAGGIO

10. LA MODELLAZIONE
MATEMATICA

11. Dalla geologia alla modellazione
matematica

12. Non dimentichiamo
l’approccio classico
ingegneristico ..
Diagramma delle probabilità e delle forze trasmesse
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Distanza (m)
Probabilitàp(i,j)
0
50000
100000
150000
200000
250000
Pmedio(kN)
p(i,j)
P (kN)

13. Figura 3.2.1
Frana del Cassas 1957 - Verifiche di stabilità e studio di rischio
• La parte alta del versante ha elevata
probabilità di rottura per fenomeni di
caduta massi.
• La parte bassa del versante agisce come
“freno” parziale che permette lo sviluppo
di una cinematica lenta di tipo
“millepiedi”. Il piede perde
temporaneamente stabilità ed avanza, la
rottura si propaga verso monte, é
assorbita prima o dopo in zone di
strappo secondarie, la parte a monte si
destabilizza e viene a riappoggiarsi su
quelle inferiori e cosi di seguito … in cicli
• Il fenomeno è caratterizzato da grande estensione, forte incertezza
geologica, elevata magnitudine potenziale e probabilità relativa di
accadimento piuttosto bassa

14. Profilo, caso 1d
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 200 400 600 800 1000 1200
Distanza (m)
Probabilitàditransizionep
0
4000
8000
12000
16000
20000
Pmedia(kN)
p(i,j) P (kN)

15. DEFINIZIONE DELLE PROBABILITA’
Elemento del sistema Probabilità di accadimento
FRANA A
Riattivazione evento passato 10E-4
Caduta massi 10E-2
Evento franoso potenziale futuro 10E-5
Le probabilità che definiamo sono sempre relative !!

16. LO STUDIO DELLE AREE DI
INVASIONE

17. Ipotesi per la valutazione delle aree
di invasione
• Volumi da 100 ’000 m3 a12 Mm3 corrispondono a vari
livelli di fenomeno potenziale
• Si é tenuto conto degli elementi marcanti della
topografia e delle lunghezze di deposito secondo Davis
• Gli spessori medi di deposito sono stati ipotizzati in
funzione dei dati (testimonianze) disponibili per l’evento
del 1957
• Gli spessori ipotizzati sono differenti per i vari volumi
franati

18. 100’000
200’000
500’000
1M
2M
6M
12M
Volumi m3
Valutazioni più precise possibili, con modelli
matematici molto complessi...
Visto il livello
qualitativo dei limiti
delle aree, si
consiglia vivamente
di utilizzare dei
perimetri prudenti
per i piani di
protezione civile.
Infatti sono possibili
deviazioni
orizzontali delle
zone di invasione,
anche importanti, a
causa della
topografia.

20. Le possibili conseguenze …..
• Una strada internazionale viene interrotta ….
• Una società produttrice di energia subisce un fermo
impianti ….
• Una ferrovia deve ricorrere a revisione completa
dello stato di conservazione delle proprie gallerie
riducendo il traffico e gli introiti …
• La popolazione subisce disagi …
• Un fiume rischia, per l’alveo temporaneamente
ostruito, di mandare “a bagno” oltre 10.000 persone
con effetti disastrosi dell’onda di piena ….

21. • Le ipotesi economiche di spesa per i
consolidamenti definitivi non sono
neppure immaginabili …...
• Le dimensioni dei fenomeni sono
enormi .....
• Il loro semplice studio costa miliardi
….
• La tecnologia moderna non ne
consente comunque la stabilizzazione ...

22. P10 Mm3
12800 iterazioni
Stato finale

23. LO STUDIO DI RISCHIO

24. BERSAGLI
• Autostrada
• Autogrill ed aree di stazionamento
• Ferrovia
• Strada statale e viabilità minore
• Centri abitati
• Impianti di produzione di energia
IDENTIFICAZIONE DEI BERSAGLI

25. BERSAGLI POTENZIALI
AUTOSTRADA
AUTOGRILL
FERROVIA
VIABILITA’ SECONDARIA E MINORE
IMPIANTI IDROELETTRICI
INSEDIAMENTI

26. VALUTAZIONE DELLE CONSEGUENZE
La STIMA DELLE CONSEGUENZE viene accoppiata ad una
VALUTAZIONE DEI DANNI ECONOMICI che ne conseguono.
Procedo alla valutazione di:
• danni fisici strutturali all’autostrada ed alla restante viabilità
• danni fisici alla ferrovia
• danni fisici alle abitazioni dei vari nuclei urbani
• danni fisici alle infastrutture di trasporto e produzione dell’energia
elettrica
• danni economici per mancati introiti dell’autostrada
• danni economici per mancati introiti della ferrovia
• danni economici per mancati introiti delle attività produttive coinvolte
• contenziosi e risarcimenti
• ……..
E LE VITE UMANE …… ?????

27. VALUTAZIONE DELLE CONSEGUENZE
Posso procedere ad una schematizzazione basata sull’esperienza del
risk manager, sull’esperienza dell’azienda che conduce lo studio di
rischio e sulle due integrate.
Ad esempio posso classificare le conseguenze prodotte in funzione dei
danni economici secondo una tabella del tipo:
Trascurabile < 15 miliardi
Significativa tra 15 e 50 miliardi
Critica tra 50 e 100 miliardi
Catastrofica > 100 miliardi

28. • Si utilizza la forma grafica per facilità di comprensione e
di sintesi dei risultati
• Il grafico Px - C consente di raccogliere in un unico
diagramma i risultati dell’intero studio
• Il grafico magnitudine - probabilità consente di
visualizzare l’importanza dei fenomeni anche in termini
“fisici”
• Le tipologie di rappresentazione individuate consentono di
visualizzare con immediatezza i fattori principali dello
studio:
 probabilità di accadimento
 costi delle conseguenze
VALUTAZIONE DEI RISCHI
R = f (px, cx)

29. 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6
PROBABILITA’ P
MAGNITUDINE [m3]
10.000
1.000.000
10.000.000
100.000
Frana B - Evento composto
FranaA-Eventopotenzialefuturo
Frana A - Riattivazione
Frana B - Evento estesoFrana B - Porzione al piede
GRAFICO MAGNITUDINE -
PROBABILITA’

30. 10 20 60
PROBABILITA’ P
30 40 50
TRASCURABILE SIGNIFICATIVO CRITICO CATASTROFICO
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
CONSEGUENZE C
Miliardi di lire
70 80 90 100 110 120
Frana B - Porzione al piede
Frana A - Evento potenziale futuro Frana B - Evento composto
Frana B - Evento estesoFrana A - Riattivazione
GRAFICO PROBABILITA’ - COSTI
DELLE CONSEGUENZE

31. FIGURA 1
Diagramma magnitudine vs probabilità con la comparazione
ai dati di bibliografia di Hungr
10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6
PROBABILITA’ P
MAGNITUDINE [m3]
10.000
1.000.000
10.000.000
100.000
Serre la Voute - Domino completo
Cassas-Speroneovest
Cassas 1957
Serre la Voute
Parte alta
Serre la Voute - Domino parte bassa
Serre la Voute
A valle di Eclause
FASCIA COMPARATIVA
DI HUNGR

32. LE SOGLIE DI ALLERTA

33. 0
2
4
6
8
10
12
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
P(i,j)
InnalzamentodellafaldarispettoalCaso1
600m
800m
(I2)
Comportamento della
probabilità di transizione
in funzione del livello
freatico
(m)
Definizione dei livelli critici di
innalzamento della falda
Questi risultati
sono stati
pienamente
confermati dai
dati piezometrici
ed inclinometrici
rilevati durante
l’alluvione 2000: con
un innalzamento
piezometrico di circa
8 m è aumentata
la velocità
degli inclinometri !!

34. 0
50
100
150
200
250
300
350
01-gen-98
avril
juillet
octo
01-gen-99
avril
juillet
octo
01-gen-00
avril
juillet
octo
01-gen-01
avril
juillet
octo
01-gen-02
avril
juillet
Pioggiamensilecumulata(mm)
0
200
400
600
800
1000
1200
Pioggiaannualecumulata(mm)
Soglia critica annuale
di pioggia cumulata
Soglia di allerta pluviometrica

35. 0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
01-giu-99 09-set-99 18-dic-99 27-mar-00 05-lug-00 13-ott-00 21-gen-01 01-mag-01 09-ago-01
Pluviometria-mediamobile(mm)
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
velocitàmedia(cm/anno)
240j
300j
360j
dépl. I3 (cm/an)
dépl. I4 (cm/an)
Pz3
Pz4
Analisi combinata pluviometria –
spostamenti inclinometrici
Questi risultati
trovano conferma
sperimentale nelle
misurazioni
degli inclinometri

36. Coefficiente di correlazione in funzione della media mobile
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
90j 120j 180j 240j 300j 360j
Periodo di riferimento in giorni
CoefficientedicorrelazioneR2
Velocità I3= 4.3324 x Media mobile pioggia a 300 giorni -1.4808
Analisi pluviometrica

37. CASSAS EST
Utenti4.34Ferrovia
distruzione (1.8 km) > 10 M m3
Personale per area: 5 – 8
Utenti per area: 30
4.34Aree servizio
distruzione
Utenti31.51Sede autostradale
distruzione
900 m rilevato
700 m viadotto
Residenti: 4
Fluttuanti: 5
2.89Abitazioni Salbertrand
distruzione > 5 M m3
Fenomeno franoso
disastroso
con coinvolgimento
dell’intero versante
3° LIVELLO
< 2 M m3
Personale per area: 5 – 8
Utenti per area: 30
1.55Area di servizio LATO NORD
danni gravi
Personale per area: 5 – 8
Utenti per area: 30
2.17Area di servizio LATO SUD
distruzione
Utenti2.22Sede autostradale
danni strutturali (600 m)
Fenomeno franoso
di notevoli dimensioni
2° LIVELLO
< 2 M m3
Personale per area: 5 – 8
Utenti per area: 30
0.62Area di servizio LATO SUD
Utenti0.77Sede autostradale
(300 m)Attivazioni franose
di estensione limitata
nel versante
1° LIVELLO
< 0.5 Mm3
RISCHIO UMANO
COSTI
mln €
BERSAGLIFENOMENO
Classificazione dei fenomeni

38. Soglie di allerta
In una frana ove non ci sono conseguenze
potenziali su case, vite umane ecc Oboni
(1988) ha ottenuto delle soglie di velocità di
deformazione combinando:
a)I valori dati da Azimi & al. Per la frequenza
delle misure di deformazione in funzione
della deformazione stessa
b)Gli "stati d'allerta" definiti a Nhiem & al in
funzione della velocità di deformazione

39. velocità Velocità Misure Status
cm/giorno m/anno per mese
0,01 0,05 0,3 normale
0,03 0,1 0,3 pre-attenzione
0,05 0,2 1 attenzione
0,11 0,4 3 preallarme
0,14 0,5 30 preallarme
0,27 1 30 allarme
0,82 3 30 allarme
1,37 5 30 crisi
1,92 7 30 crisi
2,74 10 30 pre-catastrofico
Definizione dell’allerta

40. GLI INTERVENTI DI
MITIGAZIONE

41. Soluzioni mitigative

42. *I3
*I4
*T1
La galleria drenante

43. Galleria drenante – sezione
trasversale

44. Galleria drenante – sezione
longitudinale

45. Piano di allerta ed evecuazione per la frana del
Cassas - Flow chart operativo
A t t iv a z io n e d e i p ia n i d i c r is i
P u b b lic o
I n fo r m a z io n i E s t e r n e
S it o W e b e d a lt r e A u t o r it à
I n fo r m a z io n i I n t e r n e
R e s p o n s a b ile d i T r o n c o A 3 2 o s u o s o s t it u t o r e p e r ib ile C e n t r o d i C o o r d in a m e n t o O p e r a t iv o ( C C O )
D ir e z io n e T e c n ic a
V ig ili d e l F u o c o
I n fo r m a z io n e a lle fa m ig lie d i p e r s o n e c o in v o lt e
( V it t im e s o la m e n t e )
D ir e z io n e O p e r a z io n i
P r e fe t t u r a d i T o r in o
P C C
C o m it a t o T e c n ic o d i D e c is io n e
M o n it o r a g g i
& D a t i e s t e r n i