Frana

Classificazione Varnes-Hungredit

Nell’uso tradizionale, il termine frana è stato usato per coprire quasi tutte le forme di movimento di massa di rocce e regolite sulla superficie terrestre. Nel 1978, in una pubblicazione molto citata, David Varnes notò questo uso impreciso e propose un nuovo schema molto più stretto per la classificazione dei movimenti di massa e dei processi di subsidenza. Questo schema è stato successivamente modificato da Cruden e Varnes nel 1996, e influenzialmente raffinato da Hutchinson (1988) e Hungr et al., (2001).,s

Rock spread Terra spread Detriti spread Flussi Rock flusso Terra di flusso flusso di Detriti Rock avalanche valanga di Detriti (Deep creep) (Soil creep) Complessi e composti Combinazione nel tempo e/o nello spazio di due o più tipi principali di movimento

secondo questa definizione, le frane sono limitato a “il movimento.,.. di deformazione da taglio e spostamento lungo una o più superfici visibili o ragionevolmente deducibili, o all’interno di una zona relativamente stretta”, cioè il movimento è localizzato su un singolo piano di guasto all’interno del sottosuolo. Egli ha osservato frane possono verificarsi catastroficamente, o che il movimento sulla superficie può essere graduale e progressivo., Cadute (blocchi isolati in caduta libera), rovesci (materiale che esce per rotazione da una parete verticale), spread (una forma di subsidenza), flussi (materiale fluidizzato in movimento) e creep (movimento lento e distribuito nel sottosuolo) sono tutti esplicitamente esclusi dal termine frana.

Sotto lo schema, le frane sono sottoclassificate dal materiale che si muove e dalla forma del piano o dei piani su cui avviene il movimento. I piani possono essere ampiamente paralleli alla superficie (“diapositive traslazionali”) o a forma di cucchiaio (“diapositive rotazionali”)., Il materiale può essere roccia o regolite (materiale sciolto in superficie), con regolite suddiviso in detriti (grani grossolani) e terra (grani fini).

Tuttavia, in un uso più ampio, molte delle categorie escluse da Varnes sono riconosciute come tipi di frana, come visto di seguito. Questo porta ad ambiguità nell’uso del termine.

Flusso di detritimodifica

Il materiale di pendenza che si satura di acqua può svilupparsi in un flusso di detriti o di fango. La sospensione risultante di roccia e fango può raccogliere alberi, case e automobili, bloccando così ponti e affluenti causando inondazioni lungo il suo percorso.,

Il flusso di detriti viene spesso scambiato per flash flood, ma sono processi completamente diversi.

Le colate di detriti fangosi nelle aree alpine causano gravi danni alle strutture e alle infrastrutture e spesso causano vite umane. I flussi di detriti fangosi possono iniziare a causa di fattori correlati alla pendenza e le frane superficiali possono arginare i letti dei corsi d’acqua, con conseguente blocco temporaneo dell’acqua. Quando i depositi falliscono, si può creare un” effetto domino”, con una notevole crescita del volume della massa che scorre, che occupa i detriti nel canale del flusso., La miscela solido-liquido può raggiungere densità fino a 2.000 kg/m3 (120 lb/cu ft) e velocità fino a 14 m/s (46 ft/s). Questi processi causano normalmente le prime gravi interruzioni stradali, dovute non solo ai depositi accumulati sulla strada (da diversi metri cubi a centinaia di metri cubi), ma in alcuni casi alla completa rimozione di ponti o strade o ferrovie che attraversano il canale del torrente., Il danno deriva di solito da una comune sottovalutazione delle colate fango-detrito: nelle valli alpine, ad esempio, i ponti vengono spesso distrutti dalla forza d’impatto del flusso perché la loro campata viene solitamente calcolata solo per uno scarico d’acqua. Per un piccolo bacino delle Alpi italiane (area 1,76 km2) interessato da un flusso detritico, si stima una scarica di picco di 750 m3/s (26.000 cu ft/s) per un tratto situato nel tratto centrale del canale principale., Alla stessa sezione trasversale, lo scarico massimo prevedibile dell’acqua (da HEC-1), era 19 m3/s (670 cu ft/s), un valore circa 40 volte inferiore a quello calcolato per il flusso di detriti che si è verificato.

EarthflowEdit

Un flusso di terra è il movimento di discesa di materiale per lo più a grana fine. I flussi di terra possono muoversi a velocità all’interno di un intervallo molto ampio, da un minimo di 1 mm/anno (0,039 in/anno) a 20 km/h (12,4 mph). Sebbene questi siano molto simili ai flussi di fango, nel complesso si muovono più lentamente e sono coperti da materiale solido trasportato dal flusso dall’interno. Sono diversi dai flussi di fluido che sono più rapidi., Argilla, sabbia fine e limo e materiale piroclastico a grana fine sono tutti suscettibili ai flussi di terra. La velocità del flusso terrestre dipende tutto da quanto contenuto di acqua è nel flusso stesso: maggiore è il contenuto di acqua nel flusso, maggiore sarà la velocità.

Questi flussi di solito iniziano quando le pressioni dei pori in una massa a grana fine aumentano fino a quando il peso del materiale non è supportato dall’acqua dei pori per ridurre significativamente la resistenza di taglio interna del materiale. Questo crea così un lobo sporgente che avanza con un movimento lento e rotolante., Man mano che questi lobi si espandono, il drenaggio della massa aumenta e i margini si asciugano, riducendo così la velocità complessiva del flusso. Questo processo fa sì che il flusso si ispessisca. La varietà bulbosa di flussi di terra non è così spettacolare, ma sono molto più comuni delle loro controparti rapide. Sviluppano un abbassamento alle loro teste e di solito derivano dal crollo alla fonte.

I flussi di terra si verificano molto di più durante i periodi di alta precipitazione, che satura il terreno e aggiunge acqua al contenuto del pendio., Le fessure si sviluppano durante il movimento di materiale argilloso che crea l’intrusione di acqua nei flussi di terra. L’acqua aumenta quindi la pressione dell’acqua dei pori e riduce la resistenza di taglio del materiale.

Detriti slideEdit

Uno scivolo di detriti è un tipo di scivolo caratterizzato dal movimento caotico di rocce, terreno e detriti mescolati con acqua e / o ghiaccio. Di solito sono innescati dalla saturazione di pendii fittamente vegetati che si traduce in una miscela incoerente di legname rotto, vegetazione più piccola e altri detriti., Le valanghe di detriti differiscono dalle diapositive di detriti perché il loro movimento è molto più rapido. Questo di solito è il risultato di una minore coesione o di un maggiore contenuto di acqua e di pendenze comunemente più ripide.

Ripide scogliere costiere possono essere causate da catastrofiche valanghe di detriti. Questi sono stati comuni sui fianchi sommersi dei vulcani ocean island come le isole Hawaii e le isole di Capo Verde.Un’altra scivolata di questo tipo è stata la frana di Storegga.

Le diapositive di detriti generalmente iniziano con grandi rocce che iniziano nella parte superiore della diapositiva e iniziano a rompersi mentre scivolano verso il basso., Questo è molto più lento di una valanga di detriti. Le valanghe di detriti sono molto veloci e l’intera massa sembra liquefarsi mentre scivola lungo il pendio. Ciò è causato da una combinazione di materiale saturo e pendenze ripide. Come i detriti si muove lungo il pendio generalmente segue canali di flusso lasciando una cicatrice a forma di v come si muove giù per la collina. Questo differisce dalla cicatrice più a forma di U di un crollo. Valanghe di detriti possono anche viaggiare ben oltre il piede del pendio a causa della loro enorme velocità.,

• Goodell Creek Valanga di Detriti, Washington, USA

• Blocco di Hunza fiume

Rock avalancheEdit

Una valanga di roccia, a volte indicato come sturzstrom, è un tipo di grande e rapido movimento della frana. È più raro di altri tipi di frane e quindi poco conosciuto. Presenta tipicamente un lungo run-out, che scorre molto lontano su un terreno basso, piatto o anche leggermente in salita., I meccanismi che favoriscono il lungo runout possono essere diversi, ma in genere provocano l’indebolimento della massa scorrevole all’aumentare della velocità.

Frana poco profondamodifica

Una frana in cui la superficie di scorrimento si trova all’interno del mantello del suolo o roccia rocciosa alterata (tipicamente ad una profondità da pochi decimetri ad alcuni metri) è chiamata frana superficiale. Di solito includono scivoli detriti, flusso di detriti, e guasti di strada cut-pendii. Le frane che si verificano come singoli grandi blocchi di roccia che si muovono lentamente verso il basso sono talvolta chiamate planate a blocchi.

Le frane poco profonde possono spesso verificarsi in aree con pendenze con terreni ad alta permeabilità in cima a terreni di fondo poco permeabili., I suoli bassi e permeabili del fondo intrappolano l’acqua nei suoli meno profondi e permeabili alti che creano l’alta pressione dell’acqua nei suoli superiori. Poiché i terreni superiori sono pieni d’acqua e diventano pesanti, i pendii possono diventare molto instabili e scivolare sui terreni inferiori poco permeabili. Diciamo che c’è un pendio con limo e sabbia come terreno superiore e roccia come terreno inferiore. Durante un intenso temporale, il substrato roccioso manterrà la pioggia intrappolata nei terreni superiori di limo e sabbia. Quando il terriccio diventa saturo e pesante, può iniziare a scivolare sul substrato roccioso e diventare una frana superficiale.R. H., Campbell ha fatto uno studio sulle frane poco profonde sull’isola di Santa Cruz, in California. Osserva che se la permeabilità diminuisce con la profondità, una falda acquifera arroccata può svilupparsi in terreni con precipitazioni intense. Quando le pressioni dell’acqua dei pori sono sufficienti per ridurre lo stress normale efficace a un livello critico, si verifica un guasto.,

Profonde landslideEdit

frane Profonde sono quelle in cui la superficie di scorrimento è per lo più profondamente trova al di sotto della massima profondità dell’apparato radicale di alberi (in genere a profondità superiori ai dieci metri)., Di solito coinvolgono regolite profonda, roccia alterata e / o roccia e includono un grande guasto del pendio associato a movimenti traslazionali, rotazionali o complessi. Questo tipo di frana si verifica potenzialmente in una regione tettonica attiva come la montagna Zagros in Iran. Questi in genere si muovono lentamente, solo diversi metri all’anno, ma a volte si muovono più velocemente. Tendono ad essere più grandi delle frane superficiali e si formano lungo un piano di debolezza come un guasto o un piano di lettiera. Possono essere identificati visivamente da scarpate concave nella parte superiore e aree ripide alla punta.