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Geomechanical modeling to study the effects of slope instability on buildings: a case study in northern Italy

Barbero Monica Barpi Fabrizio
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ISSN:
1121-9041
Rivista:
GEAM
Anno:
2012
Numero:
136
Fascicolo:
GEAM N.136/2012

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Per studiare i fenomeni di dissesto naturali come le frane occorre ridurre il problema ad un semplice schema che sia risolvibile mediante i metodi numerici disponibili. Tale schema è detto modello geomeccanico. È ben nota la diffi coltà di ottenere un modello realistico di una frana, a causa della variabilità dei principali parametri che governano il fenomeno e della frequente scarsità di dati sperimentali. La modellazione geomeccanica di una frana comprende tre passi principali: il modello geologico, il modello geotecnico e l’analisi di stabilità. Scopo del presente scritto è evidenziare il contenuto e i punti critici di ognuno di questi tre passi, con riferimento allo studio di un caso reale. Il problema descritto è un caso di grave danneggiamento indotto, sulle strutture di un impianto radiotelevisivo, da un fenomeno di instabilità di versante. L’impianto è situato sulla sommità di una collina nell’Italia Settentrionale, vicino ad una cava di estrazione attiva. Il problema è stato studiato col fi ne di individuare le cause che hanno indotto il danno e mettere in sicurezza l’impianto, poiché spostamenti anche piccoli dell’antenna di trasmissione potrebbero indurre una variazione del segnale, con conseguenti rilevanti perdite economiche. Parole chiave: modellazione geomeccanica, danneggiamento, frana, instabilità di versante, interventi di stabilizzazione, analisi numerica.

The study of natural phenomena such as landslides requires reducing the problem to a simple scheme that is possible to solve with the available numerical methods. This is called a geo-mechanical model. The diffi culty to obtain a realistic model of a landslide due to the variability of the main parameters and the frequent lack of experimental data is well known. The geo-mechanical modelling of a landslide comprises three main steps: the geological model, the geotechnical model and the stability analysis. The aim of this paper is to point out the objects and the critical points of every step with reference to a real case study. The problem described in the paper is a case of heavy damage induced in the structures of a broadcasting facility by slope instability. The facility is located on the top of a hill in Northern Italy, adjacent to an active quarry. The case was studied with the aim to ascertain the causes that induced the damages and to put in safety the facility due to the reason that even little movements of the broadcasting antenna could induce a variation of the broadcasting signal with important fi nancial losses. Keywords: geo-mechanical modelling, damage, landslide, slope instability, stabilization system, numerical analysis.

Pour étudier les phénomènes de déséquilibre naturel comme les glissements de terrain il faut réduire le problème à un simp le schéma qu’on puisse résoudre avec les méthodes numériques disponibles. Ce schéma est nommé modèle géomécanique. La diffi culté d’obtenir un modèle réalistique d’un glissement de terrain est bien connue, à cause de la variabilité des principaux paramètres qui règlent le phénomène et de la fréquente insuffi sance de données expérimentales. Le modelage géomécanique d’un glissement comprend trois étapes principales : le modèle géologique, le modèle géotechnique et l’analyse de stabilité. But de ce texte est de mettre en évidence le contenu et les points critiques de chacune de ces étapes, en prenant en considération un cas réel. Le problème décrit est un cas de grave endommagement provoqué, sur les structures d’une installation pour la radio et la télévision, par un phénomène d’instabilité du versant. L’installation est située sur le sommet d’une colline en Italie du Nord, près d’une carrière d’extraction active. Le problème a été analysé afi n d’individuer les causes qui ont provoqué l’endommagement et de mettre en sécurité l’installation, puisque des déplacements même petits de l’antenne de transmission pourraient causer une variation du signal ayant comme conséquence de considérables pertes économiques. Mots clés: modelage géomécanique, endommagement, glissement, instabilité de versant, interventions de stabilisation, analyse numérique.