Un laboratorio integrato finalizzato allo studio delle colate di ... - Amra

4.
Cause e meccanismi
delle colate di fango
Luciano Picarelli, Gianfranco Urciuoli
Il contenuto d’acqua delle coltri piroclastiche su pendio è soggetto a continue
variazioni di tipo stagionale in dipendenza dei fattori climatici: le precipitazioni,
la temperatura dell’aria e l’irraggiamento solare hanno infatti un ruolo preminente.
Dal piano campagna, le perturbazioni prodotte dai fattori climatici si propagano
nel sottosuolo con velocità regolata dalle proprietà idrauliche dei terreni. In
punti particolari ubicati in profondità possono verificarsi risposte relativamente rapide
anche in relazione a precipitazioni molto brevi, a causa di condizioni idrauliche
singolari dovute a collegamenti idraulici preferenziali col piano campagna per
la presenza di fratture aperte, di scavi, di livelli continui di terreno molto permeabile.
I meccanismi di infiltrazione dipendono quindi da più fattori, quali la struttura
del sottosuolo, le condizioni al contorno e le caratteristiche di conducibilità
idraulica dei terreni che lo costituiscono.
Le variazioni di suzione (e quindi le variazioni della coesione apparente) sono
pertanto una conseguenza dei processi d’infiltrazione, che producono una progressiva
modifica del contenuto d’acqua e del grado di saturazione. Il collasso del
versante si verifica per valori critici della suzione dipendenti dalla sua morfologia
e dalle proprietà dei terreni. Per morfologie dolci e resistenza al taglio elevata, esso
può verificarsi solo a seguito della completa saturazione dei terreni e della
eventuale formazione di un battente idrico.
Nella Figura 4.1 sono riportati alcuni possibili schemi di infiltrazione in un
mezzo stratificato non saturo (Figura 4.1a) e le conseguenti variazioni di suzione.
La posizione della superficie lungo la quale può verificarsi il fenomeno di rottura
varia con il meccanismo di infiltrazione. Una condizione molto frequente è quella
indicata in Figura 4.1b, corrispondente ad infiltrazione dall’alto. La presenza di
strati permeabili profondi che siano però alimentati lateralmente (Figura 4.1c), o
da una immissione idrica dal basso proveniente ad esempio da roccia fratturata o