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Fenomeni indotti da terremoto

Fenomeni indotti da terremoto

Non sono solo i terremoti ad avere effetti devastanti sugli edifici e sulle infrastrutture: questi possono infatti essere provocati da fenomeni secondari indotti da un terremoto, come ad es. liquefazione del suolo, fenomeni di instabilità gravitativa o tsunami causati da frane sottomarine. Uno degli obiettivi riguarda la caratterizzazione di questi fenomeni per l’analisi della pericolosità sismica così come il rilevamento tempestivo di movimenti di masse sulla base di tipici segnali sismici. Un ulteriore aspetto è rappresentato dai precursori sismici a breve termine causati da processi nella crosta terrestre che possono produrre segnali premonitori di tipo elettromagnetico e geochimico.

Figura: Installazione della stazione di profondità a Visp. Sono stati installati sensori strong motion, sensori di pressione e un cosiddetto shape array.

Liquefazione del suolo

I limi e le sabbie sature d’acqua tendono a comportarsi in modo non lineare quando vengono stimolati da un terremoto. In casi estremi si liquefanno e perdono la loro stabilità. Il SED descrive dettagliatamente simili siti tramite misure geofisiche e li equipaggia – quando possibile – con sensori di profondità permanenti (progetto Site Characterization Group). L’obiettivo è misurare gli effetti di amplificazione e il comportamento dei materiali in campo lineare e non lineare, confrontandoli con i modelli numerici. I risultati rappresentano una base importante per un’analisi realistica della pericolosità dal punto di vista degli effetti della liquefazione del suolo e dei movimenti relativi del terreno in profondità.

Frane e cadute di massi

Le frane indotte da terremoto possono causare notevoli danni. Per valutare la stabilità di un pendio oggi vengono utilizzati metodi pseudostatici che tuttavia considerano solo in misura limitata i processi dinamici di un terremoto. A questo proposito, i metodi di misurazione sismici basati sull’osservazione delle vibrazioni ambientali naturali e dei piccoli terremoti possono fornire un importante contributo. Obiettivo dei lavori scientifici[3] è lo sviluppo e l’applicazione di metodi economici per l’analisi delle aree instabili e del volume dell’instabilità, così come del loro comportamento dinamico. Un sistema di monitoraggio di prova sull’Alpe di Roscioro presso Preonzo in Ticino permette il monitoraggio costante del comportamento dinamico dell’instabilità.

Rilevamento automatico dei movimenti di masse

L’analisi dei dati sismici offre una valida alternativa alle classiche osservazioni visive. A causa della loro speciale dinamica, i movimenti di masse discendenti causano un movimento del terreno caratteristico che può essere chiaramente differenziato da altre cause (ad es. terremoto o esplosioni). Il rilevamento automatico di queste tipiche stimolazioni sismiche viene attuato con l’aiuto di moderni algoritmi ad autoapprendimento. Il rilevamento di movimenti di masse in tempo reale reso così possibile può permettere una valutazione dettagliata e fondata della pericolosità esistente. I nostri progetti di ricerca puntano al rilevamento e alla rapida caratterizzazione di frane, cadute di massi e valanghe.

Precursori sismici

Per poter rilevare i precursori sismici, il SED ha installato sensori geochimici in una sorgente termale la cui acqua è in contatto con un sistema di faglie. In una prima fase l’acqua termale è stata costantemente osservata, sistemando poi i sensori per un monitoraggio elettromagnetico a lungo termine. Oltre al rilevamento dei dati a lungo termine, il progetto punta alla raccolta di esperienze sull’affidabilità dei sensori e i costi di gestione ed eventualmente di informazioni su possibili precursori sismici.