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Caratterizzazione meccanica e modellazione agli Elementi Finiti della parete rocciosa di Vardzia

Informazioni tesi

  Autore: Alessandro Malservisi
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2016-17
  Università: Università degli Studi di Bologna
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
  Relatore: Daniela Boldini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 92

In questa tesi ho analizzato in laboratorio, dopo un inquadramento storico e geomorfologico del sito, dei campioni della roccia che caratterizza il sito di Vardzia (Georgia). Con questi ho poi proceduto alla modellazione numerica di un particolare blocco instabile (Blocco 1), tramite il programma geotecnico Plaxis 2D, in modo da valutare la sua stabilità e la possibile evoluzione del probabile cinematismo di dissesto. Per valutare la bontà dei calcoli ho eseguito anche un'analisi approssimata all'equilibrio limite.

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6 1 Introduzione L’Italia è un territorio giovane e geologicamente attivo, nato come causa dello scontro tra due placche litosferiche (la placca africana a sud – ovest e quella europea a nord – est), grazie al quale si sono elevate le Alpi e gli Appennini, tutt’ora in crescita. Questo scenario ha modellato il Paese, rendendolo prevalentemente montuoso e collinare, con paesaggi impervi ma al contempo molto suggestivi, tanto da diventare mete ambite per il turismo di ogni stagione (trekking, sci, …). Esiste tuttavia un lato negativo della medaglia e cioè che questi ambienti possiedono una natura molto fragile e sono soggetti ad un repentino deterioramento per mano degli agenti atmosferici erosivi. La fisica indica infatti che qualsiasi asperità tende naturalmente a portarsi verso la configurazione di minima energia potenziale, rappresentata da una conformazione topografica spianata. E’ all’ordine del giorno sentire, durante i telegiornali, l’avvenimento di fenomeni di dissesto idrogeologico (frane e alluvioni), i cui impatti sono accentuati dal fatto che l’imponente inurbamento della penisola (anche in zone di non facile sopravvivenza) fa aumentare sempre di più il livello di rischio che questi avvenimenti si portano dietro (rischio umano, strutturale ed economico). L’Italia è anche uno dei paesi con il maggior numero di edifici storici, borghi millenari e monumenti di ogni tipo, che descrivono sia la storia del nostro Paese che quella dell’arte e dell’architettura in generale: la maggior parte delle opere artistiche possiedono un immenso valore culturale a livello mondiale. Il rischio di un determinato evento in un determinato luogo è quantificabile tramite l’equazione R = P × V u × V al , (1) dove:  P è la pericolosità intrinseca dell’evento = la probabilità che un fenomeno di determinata intensità accada in un determinato luogo con un determinato tempo di ritorno;  V u è la vulnerabilità = l'attitudine di un determinato elemento a sopportare gli effetti legati al fenomeno pericoloso e dipende dalla sua intensità e dal tipo di elemento a rischio presente;  V al è il valore che il particolare tipo di elemento esposto al rischio assume in termini umanitari, economici o culturali. Non è possibile mettere in atto misure che facciano diminuire la pericolosità dell’evento, perché sono i segnali della dinamicità, della vitalità del pianeta su cui abitiamo, la stessa che consente l’esistenza della biosfera. E’ necessario quindi operare sulla vulnerabilità dell’elemento a rischio: per combattere un livello di rischio sempre maggiore, si devono mettere in opera misure preventive, di protezione e di monitoraggio sempre più evolute ed accurate, che presuppongono una continua ricerca e studi approfonditi. La scelta della tipologia di intervento ottimale è subordinata alla valutazione delle caratteristiche e delle condizioni di sicurezza del particolare fenomeno sotto osservazione (nell’elaborato si parlerà della stabilità di versanti rocciosi) e dell’elemento a rischio. Queste valutazioni sono alquanto complesse, perché entrano in gioco innumerevoli fattori, non sempre di semplice ed immediata determinazione. Inoltre i parametri che li descrivono presentano spesso un carattere aleatorio. A causa del continuo verificarsi di questi eventi, l’Italia è arrivata a possedere le capacità tecniche, tecnologiche e un personale specializzato di assoluto livello in quest’ambito. Sempre più Paesi chiedono consulenze o aiuti fisici veri e propri ad enti o persone specializzate del nostro Paese. Tra questi la Georgia ha chiesto all’Italia, attraverso l’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale), aiuto per la preservazione del sito archeologico di Vardzia.

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Parole chiave

fattore di sicurezza
caratterizzazione fisica
caratterizzazione meccanica
plaxis 2d
stabilità di un pendio in roccia
vardzia

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