Contenuto
- Le frane si verificano in tutti i 50 stati
- Impatto e mitigazione della frana
- Frane e acqua
- Frane e attività sismica
- Frane e attività vulcanica
- Mitigazione della frana -
Come ridurre gli effetti delle frane
Mappa della frana: Questa mappa mostra la distribuzione dell'incidenza e della suscettibilità delle frane relative negli Stati Uniti contermini. Le aree rosse hanno i più alti tassi di incidenza di frane. Le aree rosa hanno alti tassi di incidenza e suscettibilità da frana. Mappa del Geological Survey degli Stati Uniti. Ingrandisci immagine.
Le frane si verificano in tutti i 50 stati
Le frane negli Stati Uniti si verificano in tutti e 50 gli Stati. Tuttavia, tre regioni hanno tassi particolarmente elevati di incidenza e suscettibilità da frana. Loro sono:
- le zone costiere di California, Oregon e Washington;
- le aree montuose di Colorado, Idaho, Montana, Utah e Wyoming;
- le zone collinari e montuose del Kentucky, della Carolina del Nord, della Pennsylvania, del Tennessee, della Virginia e della Virginia dell'ovest che sono sottoposte al fondale di scisto.
Video di frana: Questo video USGS spiega alcune delle differenze tra i vari tipi di frane e descrive alcune attività scientifiche sulle frane di USGS.
Impatto e mitigazione della frana
Nell'anno tipico, le frane negli Stati Uniti causano danni alla proprietà per miliardi di dollari e uccidono decine di persone. Le vittime negli Stati Uniti sono principalmente causate da cascate, frane e flussi di detriti. In tutto il mondo, le frane causano migliaia di vittime e provocano ogni anno miliardi di perdite monetarie.
Le informazioni qui presentate sono un'introduzione al processo di frana, una presentazione dei diversi tipi di frane e un'introduzione su come le frane possono essere mitigate e gestite come un pericolo.
Video di frana: Questo video USGS spiega alcune delle differenze tra i vari tipi di frane e descrive alcune attività scientifiche sulle frane di USGS.
Diapositiva rotazionale: Questa è una diapositiva in cui la superficie della rottura è curva concavamente verso l'alto e il movimento della slitta è approssimativamente rotazionale attorno ad un asse parallelo alla superficie del terreno e trasversale attraverso la diapositiva.
Sebbene molti tipi di movimenti di massa siano inclusi nel termine generale "frana", l'uso più restrittivo del termine si riferisce solo ai movimenti di massa, in cui esiste una distinta zona di debolezza che separa il materiale di scorrimento da materiale sottostante più stabile. I due principali tipi di diapositive sono le diapositive rotazionali e le diapositive traslazionali. I tipi e le descrizioni delle diapositive sono illustrati in questa pagina.
Blocca diapositiva: Una diapositiva traslazionale in cui la massa mobile è costituita da una singola unità o da alcune unità strettamente correlate che si spostano verso il basso come massa relativamente coerente.
Diapositiva traslazionale: In questo tipo di scivolo, la massa della frana si sposta su una superficie approssimativamente planare con una rotazione ridotta o inclinazione all'indietro.
Rovesciare: I guasti rovesciati si distinguono per la rotazione in avanti di una o più unità attorno a un punto cardine, inferiore o inferiore nell'unità, sotto le azioni di gravità e forze esercitate da unità adiacenti o da fluidi nelle fessure.
Valanga di detriti: Questa è una varietà di flusso di detriti da molto rapido a estremamente rapido.
Esistono cinque categorie di base di flussi che differiscono l'una dall'altra in modo fondamentale. I tipi e le descrizioni di flusso sono illustrati in questa pagina.
Sebbene esistano molteplici tipi di cause di frane, le tre che causano la maggior parte delle frane dannose in tutto il mondo sono (1) acqua; (2) attività sismica; e (3) attività vulcanica. Questi sono discussi nelle sezioni seguenti.
Earthflow: I flussi di terra hanno una caratteristica forma a "clessidra". Il materiale del pendio si liquefa e si esaurisce, formando una scodella o una depressione alla testa. Il flusso stesso è allungato e di solito si verifica in materiali a grana fine o rocce portanti argilla su pendii moderati e in condizioni sature. Tuttavia, sono anche possibili flussi secchi di materiale granulare.
colata di fango: Un flusso di fango è un flusso di terra costituito da materiale abbastanza bagnato da fluire rapidamente e che contiene almeno il 50% di particelle di sabbia, limo e argilla. In alcuni casi, ad esempio in molti rapporti di giornali, i flussi di fango e detriti sono comunemente indicati come "frane".
Spread laterali: Gli spread laterali sono distintivi perché di solito si verificano su pendii molto delicati o su terreno pianeggiante. La modalità di movimento dominante è l'estensione laterale accompagnata da fratture da taglio o trazione. Il fallimento è causato dalla liquefazione, il processo mediante il quale sedimenti saturi, sciolti, non coesivi (di solito sabbie e limo) vengono trasformati da un solido in uno stato liquefatto. Il fallimento è di solito innescato da un rapido movimento del suolo, come quello sperimentato durante un terremoto, ma può anche essere indotto artificialmente. Quando materiale coerente, o roccia fresca o terra, poggia su materiali che si liquefanno, le unità superiori possono subire fratture ed estensioni e quindi possono placarsi, tradursi, ruotare, disintegrarsi o liquefarsi e fluire. La diffusione laterale in materiali a grana fine su pendii poco profondi è generalmente progressiva. Il fallimento inizia improvvisamente in una piccola area e si diffonde rapidamente. Spesso il fallimento iniziale è un crollo, ma in alcuni materiali il movimento si verifica senza una ragione apparente. La combinazione di due o più dei tipi di cui sopra è nota come una frana complessa.
Creep: Il creep è il movimento impercettibilmente lento, costante, verso il basso del terreno o della roccia che forma il pendio.Il movimento è causato da una sollecitazione a taglio sufficiente a produrre una deformazione permanente, ma troppo piccola per produrre un cedimento a taglio. Esistono generalmente tre tipi di scorrimento: (1) stagionale, in cui il movimento si trova nella profondità del suolo influenzato dalle variazioni stagionali dell'umidità del suolo e della temperatura del suolo; (2) continuo, dove lo sforzo di taglio supera continuamente la resistenza del materiale; e (3) progressivo, dove le pendenze stanno raggiungendo il punto di rottura come altri tipi di movimenti di massa. Il creep è indicato da tronchi d'albero curvi, recinzioni piegate o muri di sostegno, pali inclinati o recinzioni e piccole increspature o creste del terreno.
Frane e acqua
La saturazione del pendio da parte dell'acqua è una delle cause primarie delle frane. Questo effetto può verificarsi sotto forma di intense piogge, scioglimento della neve, variazioni dei livelli delle acque sotterranee e variazioni del livello delle acque lungo le coste, le dighe terrestri e le rive di laghi, bacini idrici, canali e fiumi.
Frana e inondazioni sono strettamente alleati perché entrambi sono legati alla precipitazione, al deflusso e alla saturazione del terreno da parte dell'acqua. Inoltre, i flussi di detriti e i flussi di fango si verificano di solito in canali di flusso piccoli e ripidi e spesso vengono scambiati per inondazioni; infatti, questi due eventi si verificano spesso contemporaneamente nella stessa area.
Le frane possono causare alluvioni formando dighe frane che bloccano le valli e i canali del torrente, consentendo il backup di grandi quantità di acqua. Ciò provoca inondazioni di riflusso e, in caso di guasto della diga, successive inondazioni a valle. Inoltre, i detriti di frana solidi possono "ammassarsi" o aggiungere volume e densità a flussi di flusso altrimenti normali o causare ostruzioni e deviazioni dei canali, creando condizioni di alluvione o erosione localizzata. Le frane possono anche causare il superamento dei serbatoi e / o una ridotta capacità dei serbatoi di immagazzinare acqua.
Frane e attività sismica
Molte aree montane che sono vulnerabili alle frane hanno anche sperimentato tassi almeno moderati di eventi sismici nei tempi registrati. Il verificarsi di terremoti in aree ripide soggette a frane aumenta notevolmente la probabilità che si verifichino frane, a causa di scuotimento del terreno da solo o dilatazione causata dai materiali del suolo, che consente una rapida infiltrazione di acqua. Il grande terremoto del 1964 in Alaska causò una diffusa frana e altri guasti a terra, che causarono gran parte della perdita monetaria dovuta al terremoto. Altre aree degli Stati Uniti, come la California e la regione del Puget Sound a Washington, hanno subito scivoli, diffusione laterale e altri tipi di cedimento del terreno dovuti a terremoti da moderati a grandi. Le cadute di massi diffuse sono anche causate dall'allentamento delle rocce a causa delle vibrazioni del terreno. In tutto il mondo, le frane causate dai terremoti uccidono le persone e danneggiano le strutture a tassi più elevati rispetto agli Stati Uniti.
Frane e attività vulcanica
Le frane dovute all'attività vulcanica sono alcuni dei tipi più devastanti. La lava vulcanica può sciogliere rapidamente la neve, causando un diluvio di roccia, terra, cenere e acqua che accelera rapidamente sui ripidi pendii dei vulcani, devastando qualsiasi cosa sul suo cammino. Questi flussi di detriti vulcanici (noti anche come lahar) raggiungono grandi distanze, una volta lasciati i fianchi del vulcano, e possono danneggiare le strutture in aree piane che circondano i vulcani. L'eruzione del 1980 del Monte Sant'Elena a Washington ha innescato una grande frana sul fianco nord del vulcano, la più grande frana nei tempi registrati.
Mitigazione della frana -
Come ridurre gli effetti delle frane
La vulnerabilità ai pericoli delle frane è una funzione della posizione, del tipo di attività umana, dell'uso e della frequenza degli eventi di frana. Gli effetti delle frane su persone e strutture possono essere ridotti evitando totalmente le aree a rischio di frana o limitando, vietando o imponendo condizioni sull'attività delle zone pericolose. I governi locali possono ridurre gli effetti delle frane attraverso politiche e regolamenti sull'uso del territorio. Gli individui possono ridurre la loro esposizione ai pericoli educando se stessi sulla storia passata dei pericoli di un sito e facendo domande ai dipartimenti di pianificazione e ingegneria dei governi locali. Possono anche ottenere i servizi professionali di un geologo ingegnere, un ingegnere geotecnico o un ingegnere civile, che può valutare correttamente il potenziale di pericolo di un sito, costruito o incompleto.
Il rischio derivante dalle frane può essere ridotto evitando la costruzione su pendii ripidi e frane esistenti o stabilizzando le pendenze. La stabilità aumenta quando si impedisce all'acqua sotterranea di aumentare nella massa franosa coprendo (1) la frana con una membrana impermeabile, (2) dirigendo l'acqua superficiale lontano dalla frana, (3) drenando l'acqua freatica lontano dalla frana e (4) minimizzando irrigazione superficiale. La stabilità del pendio aumenta anche quando una struttura di sostegno e / o il peso di un suolo / roccia sono posti sulla punta della frana o quando la massa viene rimossa dalla cima del pendio.