Implementazione di un sistema di allarme per il

Implementazione di un sistema di allarme per il controllo della sicurezza di dighe in terra, nelle fasi post-sismiche Antonio Brigante Relatore: Luca Pagano

Sistema di allarme per il controllo della sicurezza di dighe in terra § Rischio sismico significativo - Continuo studio di dettaglio delle condizioni di sicurezza - Sistemi di allarme che misurano i carichi dinamici e le grandezze fisiche ritenute significative le trasmettono a distanza e le confrontano con dei valori di soglia stabiliti. Valori oltre i quali la probabilità che si innescano meccanismi di collasso è alta. Se i dati trasmessi sono superiori ad i valori di soglia viene dato l’allarme. § Fenomeni di collasso prevedibili con anticipo. - Trasmissione in un arco temporale almeno dell’ordine della decina di ore. Page 2

Sito di riferimento Sistema di allarme sismico: Strumentazione installata Sistema di allarme sismico: Modellazione del problema al finito Page 3

Il sito sperimentale della diga di Conza della Campania Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Sito di riferimento Fondazione: argille grigio Fianchi: ghiaia debolmente Filtri: Sabbia con ghiaia Nucleo: Limo argilloso Tipologia diga: diga zonata azzurre sabbiosa 40% - al 50% § Wl Larghezza coronamento 9, 5 m. § §K=10 E-3 cm/s Wl == 44% - 77% § IP=15%-35% Larghezza § §IP=27%-50% d=>2, 2 t/mcalla base 188 m. Sviluppo 1, 8 t/mc §W al- coronamento 880 m. =Wott +D 1%<D<5% § §OCR>20 d=1, 6 t/mc §§ K=10 E-3 cm/sec WAltezza =Wott +D 1%<D<5% massima dal punto più depresso del piano di fondazione: 47 m. § K=10 E-8 cm/s Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Sisma del 1980 Diga di Conza Bernard P. e Zollo A. 1989 Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Strumentazione installata nella diga in fase costruttiva Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Campo sperimentale Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Misure dei cedimenti Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Profili assestimetrici sezione 2 Luglio 1988 fine costruzione Cedimento fondazione Ottobre 1980 Aprile 1982 Cedimento fondazione + cedimento rilevato Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Profili assestimetrici sezione 2 Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Profili assestimetrici sezione 2 Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Profili assestimetrici sezione 2 Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Misure di quota piezometrica Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Quote piezometriche sezione 2 Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Sistema di allarme sismico: Stumentazione installata Sito di riferimento Monitoraggio sismico Page 16 Modello teorico

Stazioni Accelerometriche

GPS rover GPS master

Target Total station

Meteo (C)

Meteo (C) Target GPS master GPS rover Stazioni accelerometriche Total station

Stumentazione installata Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Sistema di allarme sismico: modellazione del problema al finito Sito di riferimento Monitoraggio sismico Page 23 Modello teorico

Possibili modellazioni delle dighe in terra: § Metodi semplificati: non portano in conto gli effetti connessi alla deformabilità del sistema. § Metodi dinamici: portano in conto la deformabilità del sistema. - Metodi in tensioni totali: non tengono conto dell’interazione tra le fasi - Metodi in tensioni efficaci; portano in conto la natura multifase del terreno - Metodi approssimati in tensioni efficaci: L’interazione tra le fasi è espressa a mezzo di semplici correlazioni empiriche - Metodi rigorosamente accoppiati: L’interazione tra le fasi è modellata a mezzo di un sistema di equazioni differenziali che descrive il comportamento ciclico e dinamico di un elemento di terreno Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Modellazione del problema al finito: Formulazione completa di Biot Variabili Vettore tensione totali Pressione neutra dell’acqua Vettore spostamento fase solida Vettore spostamento fase fluida rispetto a quella solida Porosità mezzo bifase Densità fase fluida e solida Matrice permeabilità Densità del mezzo bifase Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Modellazione del problema al finito: Formulazione completa di Biot Equazioni Principio tensioni efficaci Equazioni di congruenza Equazioni di equilibrio globale Equazione di bilancio di massa Equazione della fase fluida Legame costitutivo Sito di riferimento Modello di Hejeux a meccanismi multipli: Modello elasto-plastico ad incrudimento combinato Monitoraggio sismico Modello teorico

Taratura del modello § Analisi a ritroso diga soggetta ad una sorgente sismica controllabile (Sistema Minivib): determinazione parametri rigidezza a basse deformazioni. § Analisi a ritroso fasi costruttive: determinazioni parametri di controllo del comportamento monotono. § Analisi a ritroso fasi sismiche: determinazione parametri che controllano il comportamento in campo ciclico. Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Prova con il sistema Minivib Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Prova Minivib Progressione 1 2 3 4 5 Posizione Minivib A B D G F STAZ-A A A STAZ-B B B STAZ-C C C STAZ-D D D Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Prova Minivib Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Previsione del comportamento della diga per eventi da scenario Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Lavori in corso: Previsione del comportamento per eventi da scenario § Analizzare il comportamento della diga sottoposta a un gran numero di eventi da scenario al fine di ricavare abachi che relazionando il comportamento dell’evento sismico agli effetti sismo indotti, possano essere impiegati per la diga in oggetto in un sistema di allarme sismico. Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Grazie Page 33