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

Rischio sismico significativo 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

Sistema di allarme sismico: Sito di riferimento 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 4

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

Diga di Conza Sisma del 1980 Sito di riferimento Modello teorico 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

Sito di riferimento Modello teorico Campo sperimentale Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Misure dei cedimenti Sito di riferimento Modello teorico Monitoraggio sismico Modello teorico 9

Profili assestimetrici sezione 2 Luglio 1988 fine costruzione 30cm Cedimento fondazione Ottobre 1980 40cm Cedimento fondazione + cedimento rilevato Aprile 1982 Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Profili assestimetrici sezione 2 30cm 50cm Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Profili assestimetrici sezione 2 35cm 50cm Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Profili assestimetrici sezione 2 50cm 40cm 60cm 40cm 50cm Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

Misure di quota piezometrica Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico 14

Quote piezometriche sezione 2 quote di invaso Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

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

Stazioni Accelerometriche

GPS rover GPS master

Target Total station

Meteo (C)

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

Stumentazione installata Sito di riferimento Monitoraggio sismico Modello teorico

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

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 Modello di Hejeux a meccanismi multipli: Modello elasto-plastico ad incrudimento combinato Sito di riferimento 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 28

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

Sito di riferimento 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 31

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