Valutazione della suscettibilità da frana nel bacino del fiume Platani (Sicilia centro-meridionale)

Capitolo 1 
I Fenomeni Franosi 
 
 
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Sebbene in generale, la maggior parte dei fenomeni franosi che si attivano, 
sono eventi di riattivazione di movimenti gravitativi pregressi, che 
coinvolgono, dunque, aree già precedentemente identificate come “instabili” 
sulla base di semplici considerazioni “storiche”, una tipologia di frane che 
assume un’importanza centrale nella valutazione della pericolosità e del 
rischio associato, è costituita dagli eventi di neo-attivazione. Questi risultano 
particolarmente pericolosi, proprio a causa dell’impossibilità di ricorrere a 
semplici considerazioni storiche per la previsione sia del “dove” che del 
“quando”. Un esempio tragicamente noto, in questo senso, è stato quello 
costituito dai fenomeni di debris flow che hanno investito l’area del Sarno nel 
maggio 1998. Proprio a seguito di questo evento, che ha provocato 140 
vittime, gli organi istituzionali, hanno affrontato per la prima volta il tema del 
rischio idrogeologico, inteso come impatto di pericolosità geologiche (frane 
ed alluvioni) sull’assetto socio-economico del territorio (D.L. 180/98 e della 
Legge 267/98). 
Da un punto di vista legislativo, i concetti di previsione e prevenzione dai 
rischi naturali, sono stati introdotti in Italia con l’istituzione del Servizio 
Nazionale della Protezione Civile (Legge 24/2/1992 n. 225) il quale assolve 
principalmente la funzione di tutelare l’incolumità dei cittadini, i beni, gli 
insediamenti e l’ambiente dai danni o dal pericolo di danni derivanti da 
calamità naturali, attraverso attività di previsione, prevenzione, soccorso e 
superamento delle emergenze. La Legge 183/89 “ Norme per il riassetto 
organizzativo e funzionale della difesa del suolo” ha introdotto l’obbligo di 
una sistematica valutazione preliminare del rischio naturale a fini 
essenzialmente di pianificazione. Tale legge ripartisce il territorio nazionale in 
bacini idrografici, di rilievo nazionale, interregionale e regionale, con 
l’istituzione di un’Autorità di Bacino a cui competono, di concerto con le 
Regioni interessate, la conservazione, la difesa e la valorizzazione del 
territorio, ed indica nel Piano di Bacino lo strumento fondamentale della 
conoscenza, pianificazione e programmazione degli interventi. In questo 
contesto sono state messe a punto delle metodologie e degli approcci 
finalizzati al riconoscimento delle condizioni di pericolosità da frana, che 
hanno dunque consentito la elaborazione di cartografie del rischio. 
L’obiettivo di questa tesi è quello di identificare ed analizzare i fattori che 
concorrono dal punto di vista sia qualitativo che quantitativo, alla 
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I Fenomeni Franosi 
 
 
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determinazione delle condizioni di stabilità dei versanti, al fine di produrre 
delle carte di pericolosità da frana. Tali carte verranno poi confrontate con 
quelle prodotte nell’ambito dei Piani di Bacino, procedendo anche ad un 
confronto tra le metodologie adottate ed individuando quindi gli elementi di 
criticità connessi con quest’ultime. 
L’area individuata per l’applicazione sperimentale è quella del bacino del 
Torrente Tumarrano, affluente del Fiume Platani. 
La metodologia di indagine utilizzata, che sarà di seguito più puntualmente 
descritta, prevede una serie di fasi successive così riassunte: 
 
9 Ricerca bibliografica delle informazioni pubblicate e disponibili nei 
diversi supporti possibili; 
9 Acquisizione e rielaborazione delle cartografie del rischio disponibili 
(P.A.I.); 
9 Rilievo di campagna delle diverse condizioni geolitologiche e degli 
elementi geomorfologici (forme) indicatori di instabilità gravitativa 
(analisi di foto aeree e di foto ed immagini satellitari); 
9 Impiego di software Gis per la digitalizzazione dei dati ottenute e la 
loro successiva elaborazione; 
9 Analisi dei dati con metodo statistico-multivariato e interpolazione con i 
dati precedentemente censiti; 
9 Elaborazione di carte della pericolosità da frana e loro confronto con le 
analoghe cartografie acquisite presso l’A.R.T.A. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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I Fenomeni Franosi 
 
 
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Capitolo I 
I FENOMENI FRANOSI 
 
1.1. I Fenomeni Franosi 
 
Le frane sono diffusamente presenti a scala globale e coinvolgono 
intensamente l’intero territorio nazionale, con oltre 460.000 frane catalogate 
nel Progetto IFFI, con i relativi danni sia per il patrimonio che per la pubblica 
incolumità. 
A tal proposito risulta fondamentale cartografare i fenomeni franosi presenti 
sul territorio, con l’intenzione di riconoscere e mettere in evidenza, ove 
possibile, il ruolo dei fattori che intervengono nell’innesco e nell’evoluzione 
dei dissesti, determinando variazioni significative delle condizioni di equilibrio 
di un versante. 
Nonostante la definizione apparentemente semplice, i movimenti franosi 
sono fenomeni molto complessi, la cui classificazione risulta spesso incerta. 
Il sistema di classificazione più frequentemente adottato è quello proposto da 
Varnes nel 1978 ma, per completezza di analisi, saranno riportate anche 
altre classificazioni meno diffuse, basate su parametri differenti. 
In seguito per “frana” o “movimento franoso” si intenderà un movimento di 
una massa di roccia, terra o detrito lungo un versante. 
 
 
Definizione 
I movimenti franosi sono dei fenomeni di massa coinvolgenti rocce, detriti o 
terre, attraverso i quali si manifesta tendenza, da parte di un corpo, al 
raggiungimento di un minimo di energia potenziale
, (
Varnes D.J., 1978). 
Il distacco e il movimento dei volumi di roccia coinvolti, è sostenuto da un 
unico campo di forze: il campo di attrazione gravitazionale. Agli sforzi 
gravitativi, le rocce oppongono in generale una resistenza, che prende il 
nome di resistenza al taglio. Questa è determinata dalle forze di attrito 
meccanico che si ingenerano lungo i piani di rottura e scorrimento, che 
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I Fenomeni Franosi 
 
 
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possono essere espresse in termini di coefficiente di attrito interno, e dalle 
forze di legame tra gli elementi costituenti le rocce, in dipendenza di legami 
elettrostatici o cementazione di grani e matrice, che esprimono una proprietà 
meccanica, che in misura fortemente variabile, tutte le rocce possiedono: la 
coesione. 
L’attrito è la resistenza che un oggetto (un piccolo ciottolo, un grande masso, 
una casa, una porzione di una montagna) oppone al richiamo della gravità, 
che tenderebbe a trascinarlo il più in basso possibile, mentre la coesione è la 
forza che “tiene insieme” le particelle (cristalli, granuli, mattoni, strati di 
roccia) che costituiscono un oggetto o un materiale. Gli oggetti “geologici” 
(masse di terra, strati di rocce, versanti e pareti di montagne) si trovano 
quindi in una situazione di delicato equilibrio tra queste forze: quando la 
gravità diviene prevalente sulle altre due, allora l’oggetto, o la massa 
rocciosa, si muove verso il basso. Moltissimi sono, però, i fattori che possono 
intervenire, in modo naturale o per causa dell’uomo, a turbare questo 
delicato e instabile equilibrio, venendo a variare l’attrito o la coesione del 
materiale, o intervenendo sulla gravità, con variazioni di peso del materiale. Il 
tipo di movimento, il volume del materiale, la velocità del movimento e gli 
eventuali segni premonitori dipendono proprio da questi fattori. 
Per ogni piano ipotetico di rottura, è possibile definire sforzi agenti, che 
tendono a deformare le rocce e sforzi resistenti che a questa deformazione, 
si oppongono. Il rapporto tra questi ultimi ed i primi, esprime il cosiddetto 
coefficiente di sicurezza che, con valore unitario, identifica le condizioni di 
equilibrio statico limite del versante. Per valutare le condizioni di equilibrio 
lungo una ipotetica superficie di rottura è dunque necessario caratterizzare le 
proprietà meccaniche dei volumi di roccia coinvolti. Le prove geotecniche di 
laboratorio consentono di valutare i valori di coesione ed angolo di attrito di 
taglio di campioni indisturbati, prelevati sui versanti in studio. 
Tuttavia, le condizioni di equilibrio dipendono fortemente dalla presenza della 
fase acquosa all’interno del sottosuolo. Infatti, questa incrementa il peso dei 
volumi di roccia, diminuisce il valore di coesione e di angolo di attrito di taglio 
di alcune rocce e, soprattutto, altera le condizioni di sforzo sui piani di 
scorrimento. In accordo con il principio delle tensioni effettive, qualsiasi 
incremento di pressione neutra nel sottosuolo, provoca una corrispondente 
diminuzione della tensione normale e, dunque, della resistenza al taglio. Per 
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questa ragione le prove geotecniche di laboratorio vengono realizzate sotto 
diverse condizioni di pressione neutra. 
 
Per questo risulta difficile classificare i vari tipi di frane possibili e ancor più 
difficile tentare di prevederli o di arginarli. Su molti di questi fattori l’uomo non 
ha alcun controllo, ma alcuni dipendono strettamente dalle attività umane, ed 
è proprio su questi che possiamo intervenire per ridurre i rischi di eventi 
franosi e limitare i danni. 
Come operazione preliminare, diviene necessario, adottare una terminologia 
chiara ed univoca sui movimenti franosi. A tale proposito si ricorda che in 
seguito alla designazione dell’ultimo decennio del XX secolo, quale 
“Decennio Internazionale per la Riduzione dei Disastri Naturali”, dall’UNDRO-
UNESCO
 
fu costituita un’apposita Commissione per il censimento mondiale 
dei fenomeni franosi (WP/WLI, Working Party on Word Landslide Inventory), 
che ha dato un rilevante contributo per l’unificazione dei termini. 
Il WP/WLI ha come obiettivo la creazione di una banca dati mondiale, che 
costituisce la base di riferimento per l’analisi di distribuzione delle frane e la 
preparazione di metodi per la descrizione e per la caratterizzazione delle 
stesse. Esso  è articolato in diversi gruppi di lavoro per proporre diversi 
metodi di classificazione dei diversi e numerosi aspetti dei movimenti franosi, 
ed ha rilasciato una terminologia specifica su morfologia, cinematica del 
movimento, velocità, cause, condizioni geologiche, di cui esiste una 
traduzione in lingua italiana (Canuti ed Esu, Glossario Internazionale per le 
frane”. Riv. It. Geot., anno 29, n. 2, 1995). 
L’insieme delle definizioni proposte a livello internazionale, sono state 
adottate a livello nazionale anche dal progetto AVI (censimento delle aree 
storicamente vulnerate da calamità geologiche “frane” ed idrauliche “piene”) 
ed il recente progetto IFFI (Inventario dei Fenomeni Franosi in Italia), che 
porta tra gli obiettivi quello di fornire un quadro certo ed aggiornato dei 
fenomeni di dissesto gravitativo sull’intero territorio nazionale, utilizzando i 
dati disponibili e provvedendo ad una integrazione nelle aree scarsamente 
indagate. 
Il progetto IFFI a cura dell’ex Servizio Geologico Nazionale, delle Regioni, del 
CNR( Consiglio Nazionale delle Ricerche) e delle Amministrazioni 
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I Fenomeni Franosi 
 
 
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interessate è stato presentato nella Regione Lazio il 20 Gennaio 2005 a 
Roma. 
 
1.2. CLASSIFICAZIONE DEI FENOMENI FRANOSI 
 
Nella classificazione degli eventi franosi ha un ruolo primario il tipo di 
materiale coinvolto, che viene classificato tenendo conto dello stato 
precedente al movimento iniziale oppure, nel caso in cui il materiale cambia 
stato durante il movimento stesso, prima del momento in cui avviene detto 
cambiamento,  a questo proposito si distinguono tre tipologie di materiale 
principali: Roccia, Terra e Detrito che sono la traduzione dei termini inglesi di 
Rock, Soil e Debris definiti in EPOCH (1991-93) 
 
Roccia: un aggregato naturale di granuli o minerali legati da elevata 
coesione (cementati), che non viene perduta anche dopo essiccamento o 
prolungata immersione. In genere le rocce sono interessate da piani di 
discontinuità che influenzano profondamente il comportamento meccanico 
dell’intero ammasso roccioso (es. calcari, graniti, arenarie, coltri detritiche 
diagenizzate, travertini ecc.). 
Terra: è un mezzo granulare multifase, in quanto costituito da grani di 
minerali in contatto tra di loro; negli interstizi (pori) presenti tra i grani, può 
essere presente sia acqua che aria. Qualora, all’interno dei vuoti, sia 
presente solamente acqua il corpo è saturo, nel caso contrario siamo nella 
condizione di terreno asciutto. 
Detrito:  anche questo è un aggregato naturale di grani minerali e può 
presentare diversi gradi di cementazione tra gli elementi della matrice; può 
essere costituito da materiale prevalentemente grossolano (debris), in cui si 
hanno numerosi granuli (20-30%) con dimensioni maggiori dei 2 mm, oppure 
può essere costituito da materiale in prevalenza fine (earth), in cui si hanno 
circa il 70-80% delle particelle di dimensioni minori dei 2 mm.  
Secondo l’approccio seguito dal progetto EPOCH (1991-93), si effettua la 
classificazione dei movimenti franosi in base al tipo di movimento della 
massa spostata ed al tipo di materiale interessato. 
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Si individuano quindi, delle superfici di distacco, che possono presentare un 
andamento diverso, lungo le quali si è raggiunto il limite della resistenza a 
taglio esplicabile dal materiale in sito. 
La classificazione dei movimenti di massa usata in questo lavoro è quella 
proposta da EPOCH nel 1993, la quale prevede 6 classi di movimento: 
 
1. Crollo 
2. Ribaltamento  
3. Scivolamenti 
4. Espansioni laterali  
5. Colamenti 
6. Complessi 
I movimenti tipo scivolamento possono essere ulteriormente divisi in: 
3.a – Scivolamento Rotazionale 
3.b – Scivolamento Traslazionale 
Quest’ultimo può essere ulteriormente diviso in Scivolamento Traslazionale 
non Rotazionale e in Scivolamento Traslazionale Planare. 
Successivamente sono state introdotte ulteriori classi a partire da quelle già 
elencate o si sono effettuate piccole variazioni con l’intento di catalogare ed 
identificare, in maniera univoca, tutti i possibili dissesti franosi sul territorio. 
Tabella 1. Classificazione dei movimenti franosi (EPOCH, 1993) 
Tipo di movimento 
Tipo di Materiale 
ROCCIA DETRITO TERRA 
Bedrock Debris Earth
Crolli (Falls) rockfall debris fall soil fall 
Ribaltamenti (Topples) rock topple debris topple soil topple 
Scivolamenti 
(Slides) 
Rotazionale 
Rock Slump Debris Slump Soil Slump 
(Rotazional) 
  
 
Translazionale non rotazionale
block slide block slide slab slide 
(Translational) planare 
rock slide debris slide mud slide 
Espansioni (o Espandimenti) Laterali 
rock spreading debris spreading 
Soil (debris) 
(Lateral spreading) Spreading 
Colamenti Rock flow 
debris flow soil flow 
(Flow) Sackung 
Complesse rock  flow 
slump-earthflow 
(Complex) avalanche slide 
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1.2.1  DESCRIZIONE DEI MOVIMENTI FRANOSI 
 
Crolli (Falls): 
 
Sono dei fenomeni che iniziano con il distacco di roccia da un pendio acclive, 
lungo una superficie avente resistenza a taglio limitata o nulla (fig 1.1). 
Generalmente si verificano in versanti interessati da discontinuità strutturali 
preesistenti (faglie e piani di stratificazione) o di neoformazione e sono 
caratterizzati da velocità abbastanza alte e scarsi segni premonitori; infatti, 
sono osservabili solo cedimenti nelle 
zone laterali dell’ammasso e piccole 
fessure superficiali. 
Cause innescanti per questo tipo di 
movimento sono tutti i meccanismi in 
grado  di determinare la rottura dei 
contatti residui presenti su un sistema 
di piani debolezza strutturale, 
favorevolmente orientati quali: cicli di 
gelo e disgelo, scalzamento alla base del versante ad opera di alvei fluviali, 
azione sismica, pressione dell’acqua presente tra le discontinuità, azione 
degli apparati radicali della vegetazione, etc.. 
I fenomeni di tipo crollo sono tipici delle rocce lapidee in cui si sviluppa un 
sistema di superfici di rottura piane o leggermente curve; il materiale si 
muove generalmente per caduta libera nell’aria e con successivi rimbalzi e/o 
rotolamenti fino ad azzerare la propria energia cinetica proporzionale alla sua 
massa e al quadrato della velocità raggiunta. 
Nello studio dei fronti di crollo, importante è riuscire ad identificare le possibili 
aree di distacco definendo le eventuali dimensioni e la relativa forma dei 
massi instabili ed ipotizzando l’eventuale tragitto del masso lungo il versante. 
La definizione dei possibili percorsi consente di individuare i beni esposti al 
rischio ed eventualmente organizzare dei sistemi di difesa passiva a loro 
protezione 
 
 
 
Fig.1.1
Movimento
franoso tipo
crollo
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Ribaltamenti (Topple o Toppling): 
 
Sono dei fenomeni simili ai crolli e, generalmente, si verificano in versanti 
interessati da discontinuità strutturali preesistenti (fig. 1.2). Tali fenomeni 
consistono in rotazioni in avanti, attorno ad un fulcro, un punto o un asse 
situato al di sotto del centro di gravità della massa spostata, con un 
ribaltamento verso l’esterno del versante della massa rocciosa. 
Sono spesso associati a crolli, scorrimenti e frammentazioni delle masse 
coinvolte. Cause innescanti sono anche 
in questo caso i cicli di gelo e disgelo, lo 
scalzamento alla base ad opera di alvei 
fluviali, l’azione sismica, l’incremento 
della pressione dell’acqua presente tra 
le discontinuità. Le fratture presenti 
(faglie e piani di stratificazione) nelle 
zone superiori possono essere aperte 
oppure riempite da detrito o altro materiale. 
Le frane per ribaltamento si verificano generalmente nelle zone dove le 
superfici di strato presentano giaciture subverticali (fig 1.3) e/o lungo le 
sponde dei corsi d’acqua per scalzamento al piede (fig 1.4). 
 
 
 
 
 
 
 
Fig.1.2 
Movimento 
franoso tipo 
ribaltamento
Fig.1.3 – Fenomeno franoso tipo ribaltamento su superfici sub-verticali 
Fig.1.4 – Fenomeno franoso tipo ribaltamento dovuto allo scalzamento fluviale al piede