GNGTS 2017 - 36° Convegno Nazionale

668 GNGTS 2017 S essione 3.2 Materiali e metodi. Nel laboratorio di Geologia e Geofisica Applicata del Politecnico di Milano, campus di Lecco, nell’ambito di un progetto interdisciplinare, grazie all’utilizzo di un simulatore di frana appositamente progettato, è stato realizzato un versante delle dimensioni di 2 m di lunghezza, 0.80 m di larghezza e 0.15 m di spessore (Fig. 1). Sul corpo di frana, realizzato interamente in sabbia, sono state testate varie metodologie di monitoraggio (fotogrammetrico, topografico, geofisico). Per quanto riguarda il presente studio è stata posta l’attenzione sulla possibilità di utilizzare misure geoelettriche time lapse per identificare zone caratterizzate da un contenuto d’acqua limite per la stabilità. Sono stati progettati, per l’utilizzo in laboratorio, due cavi a 24 canali con elettrodi in miniatura, compatibili con il resistivimetro commerciale IRIS Syscal Pro (Fig. 2). Sono stati eseguiti quattro esperimenti nei mesi di maggio e giugno 2017, facendo variare i parametri geometrici del versante, modificando l’intensità delle precipitazioni simulate tramite ugelli e adattando i parametri di misura, come ad esempio la riduzione del tempo di misura e la modifica dell’azimut del profilo. Le misure geoelettriche sono state eseguite implementando uno schema Wenner e, per poter analizzare con adeguata risoluzione l’intero spessore è stata scelta una distanza interelettrodica di 3 cm, che garantisce una risoluzione orizzontale di 3 cm e verticale di 1.5 cm. Per evitare l’interazione tra i cavi e le precipitazioni simulate, gli elettrodi e i cavi sono stati sepolti a una profondità di 1cm in direzione longitudinale rispetto al versante. Grazie ai dati di una sonda Time Domain Reflectometry (TDR) inserita nel modello, è stato possibile calibrare la relazione di Archie (Archie, 1942) per ottenere mappe di contenuto d’acqua da mappe di resistività a seguito di inversione. Risultati e discussione. Osservando le mappe di resistività a seguito di inversione ottenute dall’indagine time lapse è possibile, andando ad analizzare i cambiamenti di resistività nel tempo, valutare come l’acqua vada a distribuirsi all’interno del pendio. Per avere una misura quantitativa della variazione di saturazione del terreno sono stati analizzati i dati di una sonda TDR, inserita all’interno del modello di versante, unitamente con le misure geoelettriche, in modo da poter trasformare le mappe di resistività in mappe di saturazione. E’ stata quindi calibrata la relazione di Archie, stimando, per il terreno utilizzato, i parametri della formula empirica (Fig. 3). Potendo disporre di ulteriori strumenti nel corso delle prove (telecamere, fibra ottica), è stato possibile analizzare gli eventi franosi e correlarli con le variazioni di resistività e quindi di contenuto d’acqua. Un esperimento di questo genere, pone le basi per ulteriori studi Fig. 1 - Simulatore di frana e modello in scala. Fig. 2 - Elettrodi dimensionati per le misure di resistività sul modello.