La caduta massi consiste nel distacco di elementi lapidei da pareti rocciose o per rimobilizzazione di massi da versante, e conseguente moto di rotolamento e saltazione lungo il versante sottostante fino al loro arresto dovuto ad una riduzione di velocità o per impatto contro ostacoli presenti lungo le traiettorie.
Le frane di crollo (distacco della massa con caduta verticale in aria) si distinguono dalle altre frane soprattutto per la loro rapidità di sviluppo e per l’assenza di acqua che ne guida il moto.
Infatti, l’acqua può costituire un agente che innesca la frana, cioè favorisce il distacco del masso, ma non ne controlla la propagazione del moto che dipende solo dalla forza di gravità.
In particolare, i parametri che interessano la caduta massi sono:
Punto di distacco del del masso (l’altezza di caduta incide direttamente sull’energia potenziale).
Dimensioni del masso: il volume e quindi il peso del masso è uno dei fattori che influenza direttamente l’energia cinetica. Questo parametro è variabile durante il moto in quanto il masso può rompersi in seguito ai vari impatti, con la produzione di elementi lapidei minori.
Velocità di caduta: la velocità di sviluppo del moto è un altro parametro fondamentale per il calcolo dell’energia cinetica e dipende soprattutto dalla morfologia del versante lungo cui si sviluppa.
Altezze delle traiettorie: percorsi in aria dei massi in seguito agli impatti a terra. Le condizioni di più bassa energia comportano il solo rotolamento a terra.
Energia cinetica: durante il moto i massi sviluppano energia cinetica e potenziale, la cui intensità dipende dai valori dei parametri di cui sopra.
L’energia del masso è influenzata da un fattore di assorbimento dell’energia (che riduce di fatto l’energia cinetica) in seguito all’impatto a terra. Tale fattore è funzione del tipo di terreno su cui impatta il masso (terreni più soffici assorbono più energia, terreni più rigidi assorbono meno energia).
Tutto ciò condiziona conseguentemente la propagazione del moto dei massi.
Cause predisponenti la caduta:
- Fratturazione della parete rocciosa con presenza di numerosi elementi lapidei di varie
dimensioni separati dalla compagine stabile. - Presenza di vegetazione arborea impostata su fratture lungo le pareti rocciose, le cui radici
allargano le fratture. - Elevata pendenza del versante al piede della parete, che favorisce il rotolamento dei massi
a valle.
Cause determinanti:
- Sovrapressione idrostatica nelle fessure;
- Brevi periodi asciutti alternati a precipitazioni piovose comportano il ritiro e l’imbibizione dei fini con conseguente soluzione di continuità
- Allargamento delle fessure per crescita delle radici delle piante;
Spinte del vento su vegetazione arborea e disarticolazione della roccia per rotazione delle ceppaie; - Sollecitazioni sismiche anche di lieve entità;
- Ripetute fasi di gelo e disgelo;
- Forti escursioni termiche;
- Piogge intense;
- Fulmini;
- Incendi, altro…
Il problema principale della caduta massi consiste nella prevedibilità temporale degli eventi. È di fatto del tutto impossibile prevedere quando e con quale frequenza possono manifestarsi gli eventi di caduta massi.
Quello che è possibile fare è un’indagine sulle pareti rocciose per verificarne la predisposizione al fenomeno di crollo. In questo caso si individuano le masse ritenute a maggiore rischio di distacco in funzione delle caratteristiche geomeccaniche (tipo di fratture, loro sviluppo, apertura ecc…) e si valutano le condizioni di stabilità tramite programmi di calcolo specifici.
Raccolti i parametri sopra descritti, in funzione del versante da indagare vengono eseguite delle simulazioni di caduta che possono essere tipo 2D (versanti poco estesi o regolari) o tipo 3D (versanti molto articolati). Analizzando le simulazioni, noto il valore dei beni da proteggere (edifici, strade, altro…), si effettuano delle valutazioni sui tipi di intervento di protezione.
Gli interventi di protezione più comuni sono:
- Attivi: protezione attiva tramite consolidamento in parete delle masse allo scopo di evitarne il distacco e la caduta, con infissione di chiodi, rivestimento con reti ecc..
- Passivi: opere passive di trattenuta realizzate sul versante o sulla parete che favoriscano l’arresto
del masso in seguito al suo distacco. In questo ambito rientrano le barriere paramassi
metalliche, i valli-rilevati in terra naturale o in terre rinforzate.
I tipi di intervento di protezione 1 e 2 non sono necessariamente alternativi o mutualmente escludenti, ma possono essere collaborativi.
Le indagini per la definizione delle problematiche in parete possono essere eseguite tramite ispezioni dirette con lavoro acrobatico su corda da parte di personale/professionista abilitato, (lavoro proponibile per estensioni limitate di parete o per l’analisi di situazioni puntuali). Oppure, ad oggi, l’ispezione di pareti estese o difficilmente raggiungibili è possibile effettuarla tramite l’interpretazione di modello tridimensionale del terreno, ricavato da fotogrammetria da elicottero DRONE.
Questo metodo permette di ricostruire il modello 3D molto dettagliato della parete, dal quale è possibile distinguere le masse potenzialmente instabili e ricavare le informazioni geometriche (misure reali), necessarie per le verifiche di stabilità secondo i modelli matematici in uso.
I modello del terreno è utilizzabile nei programmi di caduta massi 3D, o per la ricostruzione di sezioni topografiche geometricamente dettagliate e realistiche da inserire in programmi 2D.