PROBLEMI DI INGEGNERIA GEOTECNICA NELLE GRANDI DIGHE IN TERRA

1. Augusto Desideri – Luca Pagano PROBLEMI DI INGEGNERIA GEOTECNICA NELLE GRANDI DIGHE IN TERRA Croce Lecture di Ruggero Jappelli 2002 Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

2. DIGHE IN TERRA Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

3. DIGHE IN TERRA Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

4. DIGHE IN TERRA Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

5. Diga omogenea Diga con manto Diga zonata Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

6. PROBLEMI DI INGEGNERIA GEOTECNICA NELLE GRANDI DIGHE IN TERRA • PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DELLE DIGHE IN TERRA • CONTROLLO DELLE DIGHE ESISTENTI: ANALISI DEL COMPORTAMENTO FINALIZZATA ALLA VALUTAZIONE DELLE CONDIZIONI DI SICUREZZA Delle 541 grandi dighe presenti sul territorio italiano più di 200 sono dighe in terra Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

7. UBICAZIONE DELLE DIGHE NEL SUD ITALIA Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

8. Hw IMPORTANZA DELLA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA NELLE DIGHE DH Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

9. INSTABILITA' GLOBALE FRATTURE E PROCESSI DI EROSIONE EVENTI SISMICI FENOMENI PERICOLOSI PER UNA DIGA IN TERRA: POSSIBILI MECCANISMI DI COLLASSO Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

10. -VICISSITUDINI SUBITE DALL'OPERA (STORIA DI COSTRUZIONE, STORIA D'INVASO, EVENTI SISMICI, DIARIO DELLA STRUMENTAZIONE) -ISPEZIONI VISIVE (CONTORNO ESTERNO - CUNICOLI DI ISPEZIONE) • MONITORAGGIO • (SPOSTAMENTI, PRESSIONI INTERSTIZIALI, TENSIONI TOTALI, PORTATE FILTRANTI, TORBIDITA‘, ACCELERAZIONI, DATI METEOROLOGICI) • -COMPORTAMENTO ATTESO • (SCHEMI COMPORTAMENTALI, MODELLI MATEMATICI) VALUTAZIONE DELLE CONDIZIONI DI SICUREZZA IN UNA DIGA IN TERRA Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

11. Convenzione tra Dipartimento di Ingegneria Geotecnica e Servizio Nazionale Dighe sul tema “Esecuzione di un programma di ricerca sulla sicurezza delle dighe in terra”; • Progetto di ricerca finanziato dall’INGV al Dipartimento di Ingegneria Geotecnica sul tema “Riduzione della Vulnerabilità sismica dei sistemi Infrastrutturali e dell’Ambiente fisico” (VIA) (responsabile scientifico task 7 sulla vulnerabilità di dighe in terra e opere geotecniche); • Convenzione tra Dipartimento di Ingegneria Geotecnica e Agenzia per il Po sul tema “Stabilità e sicurezza delle arginature fluviali”; • Progetto di ricerca PRIN2005 finanziato dal MIUR dal titolo “Monitoraggio e valutazione della sicurezza nelle dighe in terra e negli argini fluviali”; • Progetto su sistemi di allarme sismico su dighe in terra, responsabile per conto di AMRA, finanziato dalla Regione Campania CONTROLLO DELLE DIGHE ESISTENTI: ANALISI DEL COMPORTAMENTO FINALIZZATA ALLA VALUTAZIONE DELLE CONDIZIONI DI SICUREZZA Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

12. [R1] Pagano L., Desideri A., Vinale F. (1998) Interpreting the Settlement Profiles of Earth DamsJournal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, V.124, n.10, pp 923-932 [R2] Fanelli M., Giuseppetti G., Mazza’ G., De Marco S., La Barbera G., Palumbo P., Ruggeri G., Ribacchi R., Pagano L., Silvestri F., Vinale F., Sembenelli (1998) La Potenzialità della Modellazione Matematica e delle Procedure di Calcolo Automatico nel Progetto e nella Valutazione della Sicurezza delle DigheL’Energia Elettrica, V.75 n.4, pp. 225-242 [R3] Pagano L., Silvestri F., Vinale F. (2001) A back-analysis of Beliche Dam. Discussion on Géotechnique, V.51, n.4, pp. 377-380 [R5] Sica S., Pagano L., Vinale F (2008). Interpretazione dei segnali sismici registrati sulla diga di Camastra. Italian Geotechnical Journal (RIG), 3, pp. 167-181 [C1] Pagano L., Desideri A., Vinale F. (1999) Controllo delle pressioni neutre nel nucleo di dighe zonate: la diga di El-Infiernillo XX Convegno Nazionale di Geotecnica, Parma, pp. 537-543 [C2] Pagano L., Silvestri F., Vinale F. (1996) Simulation of the construction stage of La Esperanza dam. IV International workshop on numerical analysis of dams. Madrid [C3] Pagano L., Silvestri F., Vinale F, Maranha das Neves E. (1997) Coupled analysis of Beliche Dam. XIX International Conference on Large Dams. Firenze, pp. 723-744. [C4] Pagano L., Desideri A., Vinale F (1998) Influence of water retention characteristic curve curve on dam behaviour during construction 2nd International Conference on Unsaturated Soils [C5] Pagano L., Desideri A., Vinale F (1998) The behavior of an earth dam reaching saturation during construction 2nd International Conference on Unsaturated Soils, Beijing, China, pp. 255-2 [C6] Pagano L., Desideri A.., Vinale F. (1999) Prediction of the behavior of a zoned earth dam during construction and impounding Fifth international benchmark workshop on numerical analysis of dams, Denver, June 1999 [R1] Pagano L., Sica S., Desideri A. (2006). Representativeness of Measurements in the Interpretation of Earth Dam Behavior Canadian Geotechnical Journal V.43, N.1, pp. 87-99 [R2] Sica S., Pagano L., Modaressi A. (2008). Influence of past loading history on the seismic response of earth dams. Computers & Geotechnics, 35, pp. 61-85, 2008 [R3] Pagano L., Mancuso C., Sica S. (2008).Prove in sito sulla diga del Camastra: tecniche sperimentali e risultati. Italian Geotechnical Journal (RIG), 3, pp. 9-27 [R4] Bilotta E., Pagano L., Sica S. (2008). Asincronismo del moto sismico in due dighe in terra. Italian Geotechnical Journal (RIG), 3, pp. 182-206 [R5] Fontanella E., Pagano L. (2008). Approcci semplificati per l’interpretazione delle misure in dighe in terra. Italian Geotechnical Journal (RIG), 3, pp. 110-123 [R6] Pagano L., Sica S., Coico P. (2008).A Study to evaluate the seismic performance of road embankments. Accettato per pubblicazione su Soils & Foundations [R7] Pagano L., Fontanella E., Sica S., Desideri A. (2007).Pore water pressure measurements in the interpretation of the hydraulic behaviour of two earth dams. Soils & Foundations [R8] Pagano L., Sica S. (2008).Performance-Based Analysis of earth dams: procedures and application to a sample case. Accettato per pubblicazione sulla rivista Soils & Foundations [C1]Luca Pagano, Stefania Sica, Augusto Desideri (2004) Osservazione e analisi di problemi di tenuta idraulica in dighe in terra, XXII Convegno Nazionale di Geotecnica, Palermo, 563-568 [C2]Luca Pagano, Stefania Sica, Augusto Desideri (2004) Rappresentazione delle misure realizzate su dighe in terra XXII Convegno Nazionale di Geotecnica, Palermo, 569-578 [C3]Augusto Desideri, Luca Pagano (2005) Dighe in terra: osservazioni e misure. Questioni di Ingegneria Geotecnica, scritti in onore di Arturo Pellegrino, Napoli,407-418 [C4] Sica S., Pagano L. (2007) Verifica sismica di dighe in terra: definizione delle procedure e descrizione di un esempio applicativo. XXIII Convegno Nazionale di Geotecnica, Padova, Ma [C5] Pagano L., Sica S., Coico P. (2007) Verifica sismica di rilevati stradali. XXIII Convegno Nazionale di Geotecnica, Padova, Maggio 2007 [C6] Pagano L. (1997) The behaviour of zoned earth dams: the results of a numerical experiment XI Young Geotechnical Engineer’s Conference, Madrid, pp. 163-171. [C7] Pagano L.(1998) Implementation of the state surface approach to model the behaviour of unsaturated soils.Proc. VIII ABAQUS Users’ Conference. Milano, pp. 567-576 [C8] Pagano L.(1998) Steady state and transient unconfined seepage analysis for earthfill dams.Proc. VIII ABAQUS Users’ Conference. Milano, pp. 577-585 [C9] Sica S., Pagano L., Modaressi A. (2002)ANumerical analysis of a zoned earth dam by a coupled approach 12th European Conference on Earthquake Engineering, London, September 2 [C10] Sica S., Pagano L., Modaressi A. (2002)Aftershock effects on seismic response of earth dams 5th European Conference on Numerical Methods in Geotechnical Engineering, Paris, 2002 [C11] Pagano L., Fenelli G.B., Sica S. (2003) Interpreting the Camastra dam behaviour in 40 years of operation 3rd International Conference on Deformation Characteristics,Lion, September 20 [C12] Sica S., Pagano L., Modaressi A.(2003) Réponse sismique des barrages en terre lors des répliques sismiques: effects de mémoire6th National Colloquium of the French Assosiaciation for arthquake Engineering AFPS2003, Palaiseau (France) [C13]Pagano L. (1998) Interpretation of mechanical behaviour of earth dams by numerical analysis Workshop in Naples on Prediction and Performance in Geotechnical Engineering, Naples, pp. 89-150 [C14] Pagano L. (2007) “Analisi a ritroso di dighe in terra”. XXIII Convegno Nazionale di Geotecnica, Relazione di Panel, Padova, Maggio 2007 [C15] Pagano L., Sica S.(2005). Costruzioni in Terra.Linee guida su Aspetti Geotecnici della Progettazione in Zona Sismica. Patron Editore, Bologna. 227-236 [C16] Pagano L. Analisi del comportamento statico di dighe in terra zonate (1996) Tesi di Dottorato in Ingegneria Geotecnica. Consorzio tra le Università di Roma "La Sapienza" e Napoli "Fede [C17] Pagano L., Mancuso C., Sica S. (2009).Characterization of soil properties of an earth dam by in situ tests. IS-Tokyo2009 conference (in print) [C18] Bilotta E., Pagano L., Sica S. (2009).Effects of asynchronism on seismic performance of earth dams. IS-Tokyo2009 conference (in print) Pagano L., Desideri A., Vinale F. (1998) Interpreting the Settlement Profiles of Earth DamsJournal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, V.124, n.10, pp 923-932 CONTROLLO DELLE DIGHE ESISTENTI: ANALISI DEL COMPORTAMENTO FINALIZZATA ALLA VALUTAZIONE DELLE CONDIZIONI DI SICUREZZA Bilotta E., Pagano L., Sica S. (2009).Effects of asynchronism on seismic performance of earth dams. IS-Tokyo2009 conference (in print) Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

13. Verticali Assestimetriche Portate filtranti e torbidità Caposaldi per misure topografiche Celle di pressione totale Celle Piezometriche MONITORAGGIO DELLE DIGHE IN TERRA Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

14. accelerometri MONITORAGGIO DELLE DIGHE IN TERRA Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

15. Meteo Target Total station MONITORAGGIO DELLE DIGHE IN TERRA GPS rover GPSmaster Accelerometer Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma Reference target

16. -Perdita di confinamento con la quota -Effetti arco modesti o assenti -Pressioni interstiziali significative -Perdita di confinamento ed effetti arco si compensano Quota rilevato -Effetti arco significativi -Tensioni verticali e pressioni interstiziali modeste SCHEMI DI COMPORTAMENTO PER L’INTERPRETAZIONE DELLE MISURE Spostamenti verticali Pagano, Desideri, Vinale (1998) Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

17. Schemi di comportamento per l’interpretazione delle misure P4 P7 P1 P9 P12 t1 t2 t4 t3 t5 invaso Quote (m s.l.m.m.) Perdite (l/s) perdite • Argomenti di Ingegneria Geotecnica • Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

18. m (a.s.l.) OCT 2000 400 396 392 388 384 380 376 399 SCHEMI DI COMPORTAMENTO PER L’INTERPRETAZIONE DELLE MISURE Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

19. MODELLI COMPLESSI PER L’INTERPRETAZIONE DELLE MISUREE LA PREVISIONE DEL COMPORTAMENTO Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

20. El Infiernillo Beliche Polverina Fianco monte Nucleo Fianco monte Nucleo Fianco valle Nucleo Quote rilevato (m) Quote rilevato (m) Quote rilevato (m) Cedimenti (m) Cedimenti (m) Cedimenti (m) Quote piezometriche (m) Quote piezometriche (m) Quote piezometriche (m) Tempi (mesi) Tempi (mesi) Tempi (mesi) Pagano, Sica, Desideri (2006) Pagano, Silvestri, Vinale (2001) Pagano, Desideri, Vinale (1999)

21. DL Diga di El Infiernillo 1 nucleo 2 filtri 3 Fianchi (zona costipata) 4 Fianchi (zona non costipata) MODELLI COMPLESSI PER L’INTERPRETAZIONE E LA PREVISIONE DEL COMPORTAMENTO Sica S., Pagano L., Modaressi A. (2008) “Influence of past loading history on the seismic response of earth dams” Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

22. Diga di El Infiernillo Modelli che riproducono il comportamento esibito dai terreni n condizioni di sollecitazione ciclica, come quella indotta da un sisma di forte intensità MODELLI COMPLESSI PER L’INTERPRETAZIONE E LA PREVISIONE DEL COMPORTAMENTO Sica S., Pagano L., Modaressi A. (2008) Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma

23. La geotecnica svolge un ruolo particolarmente importante nello studio del comportamento statico e dinamico delle dighe in terra. • Il monitoraggio di queste opere è elemento essenziale per la verifica e il controllo del loro comportamento • Gli studi avviati insieme a Vinale sulla rappresentazione delle misure e sulla definizione di semplici schemi interpretativi hanno fornito strumenti molto utili per l’analisi del comportamento delle dighe in terra • La messa a punto di modelli matematici utili per l’interpretazione e la previsione del comportamento statico e dinamico delle dighe in terra ha permesso di ottenere risultati molto soddisfacenti. • Il confronto tra misure e previsioni può permettere la realizzazione di sistemi di allarme preventivo Argomenti di Ingegneria Geotecnica Giornata in ricordo di FILIPPO VINALE Augusto Desideri Università Sapienza di Roma