sessione 2.3 - Ogs

GNGTS 2009 SESSIONE 2.3
a) b)
Fig. 1 – a) Sezione trasversale della diga di Rio Fucino della parte tracimante (Servizio Nazionale Dighe, 1998); b)
Localizzazione della Diga Rio Fucino rispetto alla faglia di Campotosto proiettata in superficie con variabilità di
direzione tra N125° e N165°. Immagine modificata dalla banca dati DISS 3.0.4 (http://www.ingv.it/DISS).
ad un valore massimo di 0.9 m (fonte INGV-2, 2009). L’asse della diga di Rio Fucino è orientato a
circa N108° e forma quindi un angolo compreso tra 17° e 57° rispetto alla direzione longitudinale
di intercettazione della faglia. In Fig. 1b) è illustrata l’ubicazione della faglia Campotosto in relazione
alla posizione della diga Rio Fucino. Come descritto in precedenza ed evidenziato dalla Fig.
1a), la diga di Rio Fucino è stata realizzata in due fasi: la prima negli anni 1939-1955 e la seconda
tra il 1966 e il 1971. Negli anni 90 è stato realizzato un carotaggio dal quale sono stati estratti dei
provini di calcestruzzo a diverse profondità che hanno interessato i materiali di entrambe le fasi di
costruzione. Sui provini sono state eseguite prove di laboratorio al fine di determinare i parametri
di resistenza e deformabilità dei materiali. I risultati delle prove eseguite hanno evidenziato che le
caratteristiche di resistenza e deformabilità del calcestruzzo realizzato nelle due fasi di costruzione
sono differenti e di questo si è tenuto conto nelle successive analisi numeriche.
Analisi numeriche. L’interazione tra la rottura di una faglia in superficie e una struttura è un
problema molto complesso da analizzare da un punto di vista numerico. Per tale motivo si è deciso
di studiarlo considerando modelli di complessità crescente, partendo da un modello bidimensionale
con legge costitutiva dei materiali interessati di tipo elastico-lineare, con l’obiettivo di studiare il
cinematismo della diga soggetta alla dislocazione tettonica senza che fosse interessata la resistenza
dell’opera. In una seconda fase l’analisi è stata ripetuta mettendo in conto la resistenza del calcestruzzo
costituente la diga. Infine è stato realizzato un modello numerico tridimensionale al fine di
simulare l’effetto della intercettazione della rottura di faglia in superficie con un angolo, rispetto
allo sviluppo longitudinale della diga Rio Fucino, diverso da zero. Per motivi di spazio in questo
articolo è riportata solo una parte dei risultati delle analisi. Il lettore interessato ad un approfondimento
può consultare l’articolo di Lai e al. (2009) in fase di pubblicazione.
Nell’ambito del presente studio l’attivazione della faglia è stata simulata con un modello numerico
continuo, bidimensionale utilizzando il programma FLAC 2D (Itasca, 2006) in modalità grandi
deformazioni e spostamenti. La Fig. 2 illustra il modello di calcolo. La dislocazione della faglia
è stata simulata imponendo lo scorrimento lungo un piano inclinato predefinito, che risulta essere
congruente con le caratteristiche cinematiche della faglia. La dislocazione è stata imposta attraverso
l’applicazione a tutti i nodi della griglia contenuti nella zona tratteggiata in Fig. 2a, di un vettore
velocità diretto parallelamente all’angolo di immersione della faglia. Si è aprioristicamente rinunciato
a simulare il fenomeno della propagazione della frattura dal punto di enucleazione fino alla
superficie di contatto con il corpo diga. La spinta idrostatica dell’acqua presente nell’invaso (quota
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