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Analisi e monitoraggio di frane mediante misure laser scanner terrestre da lunga distanza

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INDICE INDICE INTRODUZIONE ........................................................................................................ 1 ABSTRACT .................................................................................................................. 2 CAPITOLO I 1. IL LASER SCANNING ........................................................................................ 3 1.1 Introduzione ................................................................................................................ 3 1.2 Ambiti di applicazione ................................................................................................ 3 1.2.1 Topografia e territorio .................................................................................. 3 1.2.2 Geologia e monitoraggio .............................................................................. 4 1.2.3 Architettura e Ingegneria .............................................................................. 5 1.2.4 Archeologia .................................................................................................. 7 1.2.5 Rilievo di siti industriali ............................................................................... 8 1.2.6 Ambito giudiziario ....................................................................................... 8 1.2.7 City Modelling ............................................................................................. 9 1.2.8 Reverse Engineering .................................................................................. 10 1.3 Il raggio laser............................................................................................................. 11 1.3.1 I rischi biologici legati all’uso dei laser ..................................................... 12 1.3.2 Riflessione del laser in base alle proprietà dei materiali ............................ 13 1.3.3 La divergenza del raggio laser ................................................................... 15 1.3.4 Principi di funzionamento degli strumenti laser ........................................ 15 1.3.5 Nuvola di punti laser .................................................................................. 17 1.4 Le fasi del rilievo e dell’elaborazione dei dati .......................................................... 19 1.4.1 L’acquisizione ............................................................................................ 19 1.4.2 Il trattamento dei dati ................................................................................. 22 1.4.2.1 Filtratura ...................................................................................... 22 1.4.2.2 Allineamento ............................................................................... 23 1.4.2.3 Georeferenziazione ...................................................................... 25 1.4.2.4 Segmentazione ............................................................................. 26 1.4.3 La creazione del prodotto finale ................................................................. 26 1.4.3.1 Modelli digitali della superficie................................................... 27 1.5 Strumenti laser scanner terrestri ................................................................................ 29 1.5.1 La stazione totale ed il laser scanner: differenze e analogie ...................... 29 1.5.2 RIEGL LMS-Z420i .................................................................................... 31 1.5.3 RIEGL VZ-2000 ........................................................................................ 32 1.5.4 Leica Scan Station C10 .............................................................................. 34 1.5.5 CAM2 FARO FOCUS-3D ......................................................................... 35 1.5.6 Optech ILRIS-3D ....................................................................................... 36 INDICE 1.6 Laser scanner aereo ................................................................................................... 37 1.7 Laser scanner per il Mobile Mapping System (MMS) ............................................. 39 CAPITOLO II 2. MONITORAGGIO DEI MOVIMENTI FRANOSI CON LA TECNICA DEL TERRESTRIAL LASER SCANNING - TLS .......................................... 40 CAPITOLO III 3. LA FRANA DI VALDERCHIA ..................................................................... 106 3.1 Introduzione ............................................................................................................ 106 3.2 Cronistoria degli eventi ........................................................................................... 111 3.3 Inquadramento geologico dell’area ......................................................................... 115 3.3.1 Caratteristiche idrogeologiche .................................................................. 122 3.3.2 Caratteristiche geomorfologiche .............................................................. 124 3.3.2.1 Forme e processi antropici ......................................................... 126 3.3.2.2 La situazione passata ................................................................. 128 3.4 Caratteristiche della frana del 1997......................................................................... 130 3.4.1 Cinematica della frana .............................................................................. 130 3.4.2 Fattori e cause ........................................................................................... 134 3.4.3 Conclusioni ............................................................................................... 134 3.5 Cronistoria delle indagini e degli interventi eseguiti .............................................. 135 3.5.1 Gli interventi di somma urgenza .............................................................. 135 3.5.2 Il programma delle indagini ..................................................................... 136 3.5.2.1 Stato dei luoghi ante e post-frana .............................................. 137 3.5.2.2 Indagini geognostiche ................................................................ 139 3.5.2.3 Indagini geofisiche .................................................................... 140 3.5.2.4 Prove geotecniche e geomeccaniche di laboratorio ................... 142 3.5.2.5 Geologia e geomorfologia ......................................................... 143 3.5.2.6 Idrogeologia ............................................................................... 143 3.5.2.7 Raffronto tra lo stato ante e post-frana – localizzazione del substrato ................................................................................................. 144 3.5.3 Studio Geologico – Geotecnico ................................................................ 146 3.5.3.1 Permeabilità dei terreni .............................................................. 146 3.5.3.2 Modello geologico - geotecnico del versante ............................ 147 3.5.3.3 Rilievo della falda durante la perforazione dei sondaggi .......... 150 3.5.3.4 Rilievi geologico-strutturali ....................................................... 151 3.5.3.5 Misure piezometriche ................................................................ 153 3.5.3.6 Misure inclinometriche .............................................................. 153 3.5.3.7 Considerazioni sul regime delle pressioni interstiziali .............. 154 3.5.3.8 Analisi con il metodo dell’equilibrio limite .............................. 155 3.5.3.9 Analisi a ritroso ......................................................................... 155 3.5.3.10 Analisi in diverse condizioni di drenaggio .............................. 156 3.5.3.11 Analisi tenso-deformative ....................................................... 157 INDICE 3.5.3.12 Analisi in condizioni sismiche ................................................. 157 3.5.3.13 Osservazioni e conclusioni ...................................................... 158 3.5.4 Interventi da attuare .................................................................................. 160 3.5.4.1 Sequenza degli interventi .......................................................... 160 3.5.4.2 L’intervento drenante ................................................................ 162 3.5.4.3 Realizzazione dello scatolare .................................................... 165 3.5.5 Esame atti progettuali e prima revisione .................................................. 167 3.5.6 Opere realizzate dopo la revisione progettuale ........................................ 168 3.5.7 Collaudo tecnico amministrativo delle opere del primo appalto .............. 171 3.5.8 Installazione ulteriore strumentazione ..................................................... 174 3.5.9 Campagna di monitoraggio successiva all’ultimazione lavori ................. 177 3.6 Lavori di completamento ........................................................................................ 180 3.6.1 Pozzi drenanti di grande diametro ............................................................ 183 3.6.2 Pozzo drenante di piccolo diametro ......................................................... 191 3.6.3 Condotta di fondo e drenaggio principale del corpo di frana ................... 195 3.6.4 Rimodellamento superficiale del corpo di frana ...................................... 200 3.6.5 Interventi di manutenzione ....................................................................... 201 3.6.5.1 Interventi di manutenzione straordinaria ................................... 203 3.6.6 Variante in corso d’opera dei lavori di completamento ........................... 204 3.6.6.1 Descrizione lavori variante in corso d’opera ............................. 206 3.7 Ultime letture inclinometriche e piezometriche ...................................................... 211 3.8 Conclusioni ............................................................................................................. 219 CAPITOLO IV 4. TEST CON IL LASER SCANNER ............................................................... 220 4.1 Svolgimento delle operazioni di misura .................................................................. 220 4.1.1 Prima scansione ........................................................................................ 220 4.1.2 Misurazione sui target .............................................................................. 230 4.1.3 Seconda scansione .................................................................................... 235 4.1.4 Test sulla portata dello scanner ................................................................ 236 4.2 Risultati delle misure sui target ............................................................................... 239 CONCLUSIONI ....................................................................................................... 244 BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................... 245 APPENDICE ............................................................................................................. 252
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Analisi e monitoraggio di frane mediante misure laser scanner terrestre da lunga distanza

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Informazioni tesi

  Autore: Lorenzo Mattiacci
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2013-14
  Università: Università degli Studi di Perugia
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze Geologiche
  Relatore: Aurelio Stoppini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 260

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