Come si ferma la terra che frana: le soluzioni dell’ingegneria contro un dissesto idrogeologico

Il territorio italiano presenta una naturale predisposizione ai dissesti geologici e idrogeologici, fragilità che nel corso degli anni si è tradotta in numerose frane e eventi catastrofici. La frana di Sarno del 1998, così come anche gli episodi più recenti verificatisi a Niscemi, sono solo alcuni tra i casi più emblematici che testimoniano quanto sia alta la sensibilità ai fenomeni franosi, rendendo quindi indispensabile un’attività costante di monitoraggio, prevenzione e gestione del rischio.
L’ingegneria geotecnica, con il tempo, ha messo a punto metodi di analisi e tecnologie sempre più avanzate per migliorare la stabilità dei versanti e ridurre l’esposizione di estesi territori a possibili dissesti futuri. In questo articolo, ne descriviamo applicazioni e metodi ingegneristici.

Lo stato di attività di una frana per determinare il giusto intervento

Prima di intervenire su un pendio instabile è necessario comprenderne lo stato di attività: un’analisi preliminare che permette di valutare se il movimento sia attualmente in corso, se si sia manifestato di recente oppure se sia cessato da tempo.
Una frana viene definita "attiva" quando il movimento è ancora in atto al momento dell’osservazione. Si parla invece di frana "sospesa" se il dissesto ha mostrato spostamenti nell’ultimo ciclo stagionale, ma risulta temporaneamente fermo. Quando non si registrano movimenti recenti, la frana è classificata come "inattiva".

In particolare, poi, all’interno di quest'ultima categoria si distinguono ulteriori sottocategorie che aiutano a comprendere l’evoluzione futura del fenomeno. Si parla infatti di:

• Frana quiescente, quando, pur non essendo in movimento, la stessa può facilmente riattivarsi qualora si ripresentino le cause predisponenti.
• Frana stabilizzata, cioè quella che ha invece raggiunto un nuovo equilibrio, sia grazie a un naturale assetto del pendio sia per effetto di opere antropiche.
• Frana relitta, ovvero il risultato di condizioni ambientali ormai superate, difficilmente ripetibili, per cui il suo riavviarsi diventa altamente improbabile.

Come intervenire su un territorio a rischio frana: dal ripristino al consolidamento della scarpata

Gli interventi finalizzati alla mitigazione del rischio franoso si dividono tradizionalmente in due grandi categorie: interventi ‘attivi' e interventi ‘passivi'. I primi hanno come obiettivo principale l’aumento del fattore di sicurezza del pendio (FS), ovvero il rapporto tra le forze stabilizzanti e quelle che tendono a far scivolare il terreno: migliorare questa condizione significa agire direttamente sul versante, modificando geometrie e tensioni interne per ridurre la probabilità di nuovi movimenti. Gli interventi passivi, invece, non intervengono direttamente sul meccanismo che genera la frana, ma sono progettati per intercettare, contenere o deviare il materiale in movimento, proteggendo dunque le infrastrutture e gli abitati situati a valle.

La scelta della strategia più efficace dipende da numerosi fattori: dal tempo necessario affinché l’opera entri in funzione, dalla sua manutenzione, dai costi e dagli ingombri, ma soprattutto dalla tipologia e dalla velocità della frana. Nei movimenti lenti, e dunque più prevedibili, si privilegiano soluzioni attive. Al contrario, nei fenomeni caratterizzati da elevata velocità di propagazione, è spesso necessario ricorrere a sistemi passivi o a una mediazione tra i due approcci.

Ma in cosa si traducono, concretamente, questi interventi?

Cambiamento della geometria del pendio

Il rimodellamento morfologico rappresenta uno dei metodi più tradizionali per migliorare la stabilità di un versante. Esso può consistere nella riprofilatura delle scarpate, rendendo le pendenze più dolci e diminuendo così le forze che favoriscono il movimento; nell’alleggerimento dei settori più instabili del pendio attraverso la rimozione di materiale in eccesso; nella realizzazione di gradonature che interrompono la continuità del versante e favoriscono lo smaltimento delle acque superficiali.
Si tratta di interventi efficaci soprattutto nei casi in cui le frane coinvolgono terreni sciolti o porzioni limitate del versante, anche se talvolta possono risultare complessi da realizzare in presenza di infrastrutture o di grandi volumi di terra.

Opere di sostegno

È una categoria di interventi a cui si ricorre frequentemente e che comprende, ad esempio, opere come paratie di pali trivellati, micropali o diaframmi. Queste strutture sono in grado di ancorarsi in profondità e di contrastare le forze laterali di scivolamento del terreno, svolgendo una funzione analoga a quella di un muro di contenimento. L’efficacia di queste opere dipende fortemente dalla conoscenza dei terreni coinvolti e dalla capacità di gestire le pressioni dell'acqua presente, che risulta spesso decisiva nei processi di instabilità.

Tiranti di ancoraggio

Un ruolo importante è svolto anche dall'ancoraggio del corpo di frana mediante l'utilizzo di tiranti. Questi elementi strutturali, che sono delle funi d'acciaio immerse nel terreno, vengono ancorate a strati profondi e stabili. In questo modo il sistema creato collega artificialmente la massa instabile al corpo di terreno in equilibrio. È una tecnica particolarmente utile quando si interviene in aree urbanizzate o su frane profonde, e trova spesso impiego congiunto con paratie o muri, costituendo un sistema integrato di sostegno.

Sistemi di drenaggio

In molti casi, però, la causa scatenante del movimento non è meccanica ma idraulica. Piogge intense e prolungate possono modificare le pressioni interstiziali, riducendo la resistenza al taglio dei terreni. Per questo motivo gli interventi di drenaggio ricoprono un ruolo essenziale nella stabilizzazione dei versanti. I drenaggi superficiali, come canalette e trincee, limitano l’apporto d’acqua allo strato instabile, mentre quelli profondi – pozzi drenanti e dreni sub-orizzontali – permettono di abbassare il livello della falda interna alla massa in frana, riducendo dunque la pressione esercitata dall'acqua lungo i piani di scivolamento.

Interventi passivi

Infine, gli interventi passivi rappresentano una necessità imprescindibile nei movimenti rapidi o nei contesti dove l’azione diretta sul versante non è sufficiente. Barriere paramassi, reti metalliche e sistemi di contenimento proteggono le infrastrutture, intercettando blocchi o colamenti. Canalizzazioni protette e valli di contenimento guidano invece il materiale in movimento verso zone sicure, riducendo il rischio per le aree abitate.

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