Test di stabilità del manto nevoso

1. Test di stabilità del manto nevoso Gianluca Tognoni e Igor Chiambretti

2. La decisione circa la potenziale pericolosità da valanga alle più differenti scale (dall’attraversamento di un singolo pendio durante una escursione fuori pista alla eventuale chiusura di parti di comprensori sciistici così come di strade di montagna), si basa su diversi fattori che possono essere così raggruppati: Decisione Procedure operazionali Fattori di stabilità del manto Fattori umani Terreno TEST DI STABILITA’ Ovvero: Metodi speditivi diretti per la valutazione della stabilità Intuito/Esperienza Fattori qualitativi Fattori quantitativi Da Jamieson-Johnston - 1994

4. I TEST DI STABILITA’ DEL MANTO NEVOSO insieme di procedure operative che consentono di definire le condizioni di equilibrio del manto nevoso, la presenza e l’eventuale collocazione di possibili strati deboli nonché lo spessore del lastrone che potrebbe originarsi in seguito ad una rottura e la propensione alla propagazione della frattura Limite di tutti i test di stabilità sono applicabili quando le condizioni strutturali del manto sono tali da produrre principalmente valanghe a lastroni (non realizzabili in un manto interamente composto da neve a debole coesione)

5. I TEST DI STABILITA’ DEL MANTO NEVOSO indicazioni sul grado di stabilità del manto nevoso sono ricavabili per via indiretta o diretta Indiretta Stratigrafia del manto nevoso Prova penetrometrica SnowMicropenetrometer Diretta Rutschblock test RB Compression Test CT ExtendedColumn Test ECT ShovelShear Test ST Shear Frame Test SFT Stuff Block Test SB PropagationSaw Test PST

6. VALUTAZIONE INDIRETTA DELLA STABILITA’

7. STRATIGRAFIA DEL MANTO VANTAGGI Fornisce parametri importanti (tipologia e dimensione dei grani, densità, durezza e coesione, gradiente termico del manto nevoso) per l’intero spessore del manto nevoso. Consente di identificare eventuali strati fragili. Dati correlabili con parametri rilevati precedentemente. SVANTAGGI Non fornisce una valutazione diretta ed immediata della stabilità del manto nevoso. Richiede una attrezzatura particolare e un elevato grado di addestramento. Tempi di esecuzione relativamente lunghi.

10. PROVA PENETROMETRICA VANTAGGI Fornisce parametri importanti (durezza e resistenza del manto) per l’intero spessore del manto nevoso. Consente una sommaria identificazione degli eventuali strati fragili. Dati correlabili con parametri rilevati precedentemente. SVANTAGGI Non fornisce una valutazione diretta ed immediata della stabilità del manto nevoso. Richiede una attrezzatura particolare, un elevato grado di addestramento, tempi tecnici per l’elaborazione del dato.

11. TIPI DI PROFILO E CLASSI DI STABILITA’ Si differenziano una decina di tipi di profili, molto semplificati, che rappresentano però forme tipiche del risultato dell’analisi penetrometrica. Sull’asse verticale è riportata l’altezza della neve, su quello orizzontale la resistenza alla penetrazione della sonda.

13. Molto buona Buona Discreta Stabilità crescente Scarsa Molto scarsa

16. VALUTAZIONE DIRETTA DELLA STABILITA’

17. PUNTEGGIO TEST DI STABILITA’ La struttura del manto fornisce indizi (lemons) e segnali oggettivi d’instabilità strutturale che possono venir indicizzati. I lemons favoriscono l’individuazione del livello fragile e ne valutano l’instabilità potenziale. I test di stabilità valutano, primariamente, la resistenza meccanica dello strato debole e quindi la sua propensione a generare una frattura. La valutazione della tipologia di frattura e della sua capacità di propagazione nel mezzo (qualityshear) permettono di valutare la capacità di propagazione che porterà al distaco. PROPAGAZIONE DELLA FRATTURA CREAZIONE DELLA FRATTURA TIPOLOGIA DELLA FRATTURA QUALITY SHEAR DISTACCO INDICI DI INSTABILITA’ STRUTTURALE “LEMONS” SEGNALI DI INSTABILITA’ STRUTTURALE

18. TEST DEL BLOCCO DI SLITTAMENTO RUTSCHBLOCK TEST - RB VANTAGGI Viene testata superficie relativamente ampia (1,5 x 2,0 m). Non richiede strumenti particolari. Numerose prove di “calibrazione”. Dati correlabili con condizioni di stabilità del manto nevoso e attività valanghiva. SVANTAGGI Applicabile solo con particolari condizioni della neve (strati superficiali “compatti”). Ai fini di una valutazione della stabilità del singolo pendio (per valutazioni più di tipo sportivo), lo sciatore in movimento sollecita un’area molto più vasta. Risultati non uniformi (dipendono dal peso del tester, dal tipo di movimenti, ecc.). Tempi di esecuzione relativamente lunghi.

20. TAGLIO DEL BLOCCO RB1

22. ENTRATA SUL BLOCCO RB2

23. FLESSIONE RB3

24. 1° E 2° SALTO CON GLI SCI RB4 – RB5

25. SALTO SENZA SCI RB6

26. DISTACCO DELL’INTERO BLOCCO W DISTACCO DI PARTE DEL BLOCCO M DISTACCO DEL MARGINE DEL BLOCCO E

27. W

28. M

29. M

31. TEST DI COMPRESSIONE DELLA PALA TEST DELLA COLONNA ESTESA COMPRESSION TEST CT – EXTENDED COLUMN TEST ECT VANTAGGI Richiede brevi tempi di esecuzione. Non richiede strumenti particolari. Può essere eseguito anche su pendii con inclinazione < 25° Evidenzia facilmente livelli fragili particolarmente deboli e superficiali SVANTAGGI La significatività del test è valida per livelli fragili sino ad un massimo di 100 – 120 cm di profondità. Applicabile solo con particolari condizioni della neve (strati superficiali “compatti”).

34. ECTE1-10

35. ECTM11-20

37. In Columbia – Rocky Mountains sono stati eseguiti 121 test di compressione su altrettanti lastroni localizzati su tipiche aree di distacco in testata di pendii da valanga; in 47 casi è stato provocato il distacco di questi lastroni. Il grafico mostra che la frequenza di distacco provocato decresce all’aumentare del risultato del test di compressione (che è ciò che ci si aspetta da un test di stabilità!!) NB: il fatto che il 10% di lastroni con un punteggio del test di compressione hard (23-30 colpi) abbia dato luogo a distacco, deve fare porre l’attenzione al fatto che, quando si valuta la stabilità del manto nevoso, non dobbiamo fidarci troppo ciecamente del singolo risultato di un test “puntuale” ! Jamieson Bruce 1999. The compression test - after 25 years. The Avalanche Review 18(1), 10-12.

38. COMPARAZIONE FRA I RISULTATI DEL TEST DI COMPRESSIONE E IL BLOCCO DI SCIVOLAMENTO Jamieson, Bruce. 1999. “The compression test – after 25 years.” The Avalanche Review 18(1), 10-12.

42. CARATTERE DELLA FRATTURA

43. PC COMPRESSIONE PROGRESSIVA

44. TP FRATTURA PLANARE SOTTILE

45. INTERPRETAZIONE DEI TEST/VALUTAZIONE DELLA QUALITA’ DELLA SUPERFICIE DI TAGLIO Molti autori, in particolare della scuola anglosassone (Birkeland,Johnson,Jamieson) tendono ad introdurre un ulteriore elemento di valutazione dei risultati dei test di stabilità: lo SHEAR QUALITY (qualità del piano di rottura). Viene introdotta una scala da Q1 (superficie di rottura perfettamente “pulita”) a Q2 (rottura “media”) a Q3 (frattura irregolare o “sporca”). A livello qualitativo è chiaro che, a parità di risultato “numerico” del test di stabilità, una rottura Q1 è più significativa di una Q2 e decisamente più significativa di una di tipo Q3 !! In generale, le proprietà di uno strato così come il carattere della frattura (o tipo di distacco del blocco di scivolamento) sono più continui (valore più stabile) che non il valore N del test.

46. INTERPRETAZIONE DEI TEST/VALUTAZIONE DELLA QUALITA’ DELLA SUPERFICIE DI TAGLIO

47. ATTENZIONE VALORI STATISTICI DESUNTI DALLA LETTERATURA DISPONIBILE NON SONO RAPPRESENTATIVI PER LE ALPI ITALIANE

48. FractureCharacter PC: Progressive CompressionQ2 RP: Resistant Planar Q2 SP: Sudden Planar Q1 SC: SuddenCollapse Q1 B: Non-planar break Q3 TypicalShearQuality Da “An update on fracturecharacter in stabilitytests”. Avalanche News 66. Canadian Avalanche Association Carattere della frattura da test di compressione suddiviso per tipologia di cristalli (dello strato debole) (PP:precipitazione DF:frammentati RG: arrotondati FC: sfaccettati SH: brina di superficie) Carattere della frattura da test di compressione per lastroni testati da sciatori

50. TEST DELLA PALA VANTAGGI Richiede brevi tempi di esecuzione. Non richiede strumenti particolari. Può essere eseguito su pendii con inclinazione < 25°. SVANTAGGI I risultati sono difficilmente correlabili con la stabilità del manto nevoso e l’attività valanghiva.