Il rilievo speditivo di frane sismo-indotte durante la sequenza sismica del 2016-2017 in Centro Italia

SP209 nel tratto delle Gole della Valnerina (foto del 11 /11/ 2016).

Introduzione

Tra le conseguenze generate da terremoti di elevata intensità, le frane rivestono un ruolo predominante rispetto ad altre tipologie di effetti indotti sul terreno quali la liquefazione, fratturazioni, fagliazioni superficiali e tsunami, sia dal punto di vista della frequenza di accadimento che per quanto riguarda la gravità dei fenomeni. Le frane sismo-indotte, se localizzate in corrispondenza di centri abitati, infrastrutture viarie e siti industriali, oltre a contribuire al danneggiamento provocato dal sisma, potrebbero aggravarne le conseguenze rallentando o addirittura impedendo le attività di ricerca e soccorso, assistenza alla popolazione e ripristino dei servizi. Questa tipologia di fenomeni franosi è caratterizzata da distacchi improvvisi e rapidi movimenti, in grado di causare danni economici significativi e perdita di vite umane.

In Italia esiste il Catalogo italiano degli Effetti Deformativi del suolo Indotti dai forti Terremoti (CEDIT- Fortunato et al., 2012) che censisce gli effetti indotti sul terreno da terremoti storici verificatisi nell’arco temporale che va dall’anno 1000 d.C. al 2017 (Fig. 1). Tale database comprende oltre 150 terremoti e circa 2000 effetti indotti sul terreno da forti terremoti che hanno interessato più di 1100 località ed è curato dal Centro di Ricerca sui Rischi Geologici CERI dell’Università “Sapienza” di Roma. Secondo questo catalogo, più del 40% degli effetti indotti dai terremoti rientra nella tipologia frane, seguita da fratturazioni, liquefazioni, etc.

Fig. 1 - Schermata del Web-GIS per la consultazione del catalogo CEDIT sul sito www.ceri.uniroma1.it (da Fortunato et al., 2012).

L'Italia centrale ha registrato in passato diverse frane dovute a terremoti. Gli eventi più recenti si sono verificati proprio durante la sequenza sismica nel periodo agosto 2016 - gennaio 2017. Al momento della stesura del presente lavoro, la sequenza sismica risulta ancora in corso. In passato, diversi studi si sono incentrati sul pericolo frane e sulla valutazione del rischio nell’Appennino umbro- marchigiano, in particolar modo dopo il terremoto in Umbria e Marche del 1997-1998. La sequenza del 1997-1998 ha innescato numerose frane e crolli lungo le gole del fiume Nera nell’alta Valnerina. Secondo gli studi condotti, nessuno di questi eventi è stato così disastroso come quello scatenato dai terremoti del 2016-2017.

Area di studio

Come anticipato in precedenza, l'area di studio si trova in Italia centrale, al confine tra Umbria e Marche e all'interno del Parco Nazionale dei Monti Sibillini, la catena montuosa più alta dell'Appennino umbro-marchigiano (l'altitudine massima è raggiunta dal Monte Vettore, 2478 m s.l.m.).

In particolare, questo studio si è focalizzato lungo il tracciato della Strada Provinciale SP 209 (Fig. 2), all’interno delle gole del fiume Nera, nei pressi del Comune di Visso (MC). L’area è attraversata dal Fiume, principale affluente del Tevere, che scorre da NE a SW. Dal punto di vista geologico, l’area è caratterizzata dall’affioramento della successione stratigrafica umbro-marchigiana costituita da sedimenti calcareo - marnosi ed argillosi che sono inquadrabili nell’ambito delle seguenti formazioni: Scaglia Cinerea, Scaglia Variegata, Scaglia Rossa, Scaglia Bianca, Marne a Fucoidi, Maiolica, Calcari Diasprigni, Bugarone e Calcare Massiccio. I versanti in sinistra idrografica del fiume Nera sono caratterizzati principalmente dall’affioramento di Maiolica (calcari compatti a grana finissima) con pendenze che raggiungono valori di 40°.

Fig. 2 – Mappa dell’area di studio con gli epicentri dei maggiori terremoti registrati:(1) 4 ≤ Mw ≤ 5; (2) 5 6.0 (da Romeo et al., 2017).

La sequenza sismica 2016-2017

La recente sequenza sismica che ha interessato il centro Italia, cominciata con i terremoti (Mw 6.0 e Mw 5.4) del 24 agosto 2016 nei pressi di Amatrice (RI) e Norcia (PG), si è caratterizzata per una serie di forti repliche nei mesi successivi (vedi Tab. 1). In particolare, dopo circa due mesi dall’inizio della sequenza, il 26 ottobre si sono registrate due repliche (Mw 5.4 e Mw 5.9) nei pressi di Castelsantangelo sul Nera (MC) e Ussita (MC) ed un nuovo forte sisma (Mw 6.5) il 30 ottobre con epicentro a Norcia (PG). Quest’ultimo, rappresenta il maggiore input sismico per gli eventi franosi verificatisi oltre che risulta essere il più forte terremoto registrato negli ultimi 30 anni in Italia. Inoltre, dopo circa cinque mesi dall’inizio della sequenza sismica, il 18 gennaio 2017 si sono registrati quattro eventi (Mw ≥ 5.0) nella zona più meridionale dell’area interessata dalla sequenza (in Provincia dell’Aquila). Dopo più di un anno e mezzo dall’inizio della crisi sismica, il 10 aprile 2018 una nuova forte replica (Mw 4.6) si è verificata nei pressi di Muccia (MC). Ciò indica che, sebbene in decremento, la sequenza è ancora attiva. La recente sismicità del centro Italia interessa un’area compresa tra la sequenza del 1997-1998 (Umbria - Marche) a nord e la sequenza del 2009 (L’Aquila) a sud.

Tab. 1 - Lista dei principali terremoti (Mw > 5.0) relativi alla sequenza sismica dell'Italia Centrale (da INGV ISIDE - Italian Seismological Instrumental and parametric Data-base).

Le accelerazioni massime del suolo (PGA - Peak Ground Acceleration) misurate durante questi terremoti hanno mostrato valori significativi che hanno indubbiamente influenzato la stabilità dei versanti in specifiche zone. È importante evidenziare che tali misure tengono conto dell’influenza degli eventuali effetti di amplificazione del moto sismico dovuti alle caratteristiche del sottosuolo o alla topografia. A titolo esemplificativo, si riportano i valori di PGA registrati per l’evento del 30 ottobre 2016 (Mw 6.5) nell’area di studio.

Tab. 2 - Valori di PGA per le stazioni della Rete Accelerometrica Nazionale (RAN-DPC) per l'evento di Mw 6.5 del 30/10/2016.

Rilievo speditivo nelle gole del fiume Nera

Sebbene alcune testate giornalistiche locali hanno riportato di crolli da pareti di roccia ad inizio settembre 2016 (cf. ANSA, 2016), la quasi totalità degli eventi franosi si sono verificati alla fine di ottobre 2016, in particolare dopo il sisma del 30 ottobre 2016. È importante sottolineare che, in accordo con la rete pluviometrica locale, nelle settimane precedenti all’innesco delle diverse frane non si sono registrati eventi piovosi significativi.

Fig. 3 – La mappa in alto a sinistra indica la localizzazione dei principali fenomeni franosi nell’area di studio. I cerchi in giallo indicano i principali crolli in roccia, il rombo in rosso rappresenta la frana che ha sbarrato il corso del fiume Nera, le stelle in blu indicano gli accumuli di detrito che hanno parzialmente sbarrato il corso del fiume Nera, I triangoli in blu rappresentano i maggiori danni registrati alle infrastrutture (danni al manto stradale, pilastri, muri, etc.). Le foto mostrano, con maggior dettaglio, alcuni dei fenomeni riportati in mappa (c, m, o, e p) (da Romeo et al., 2017).

Durante una ricognizione nei giorni immediatamente successivi al sisma del 30 ottobre, si sono censiti i principali fenomeni franosi verificatisi all’interno delle Gole del Nera. La Fig. 3 mostra i risultati di questa rapida ricognizione. Lungo il tracciato della SP 209 (nel tratto tra il km 62+800 e il km 65+900) sono stati individuati e mappati numerosi blocchi di roccia con volume rilevante (fino a 2 m³) e detriti che, talvolta, hanno raggiunto la sede stradale. La maggior parte dei crolli hanno interessato la formazione della Maiolica che, in queste aree, si presenta molto fratturata. L’occorrenza e la distribuzione spaziale dei crolli sono determinati da numerose variabili come la topografia, l'assetto strutturale dell'ammasso roccioso, la presenza di misure di protezione, etc. I danni provocati dai crolli in roccia sono stati particolarmente severi lungo il tratto di strada tra il punto g ed il punto o in Fig. 3 (circa 1 km a SE di Visso). Più in dettaglio, i crolli sono localizzati in corrispondenza di versanti molto acclivi caratterizzati da masse aggettanti di roccia fratturata. Molte delle misure di protezione passiva (ad es. barriere e reti paramassi, etc.), installate dopo gli eventi sismici del 1997-1998, sono state seriamente compromesse. Inoltre, nel tratto investigato, si sono registrati altri effetti provocati dallo scuotimento del suolo: una serie di accumuli di detrito hanno raggiunto il corso del fiume Nera sbarrandone parzialmente il flusso. Sono stati riconosciuti molteplici urti da impatto che hanno danneggiato gravemente il manto stradale. Infine, anche i pilastri ed i muri in calcestruzzo di alcune gallerie parietali sono stati seriamente danneggiati.

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