Monitoraggio del danneggiamento post-sisma di infrastrutture mediante DInSAR

Obiettivo principale del progetto è stato la sperimentazione e lo sviluppo di un sistema di monitoraggio del danneggiamento post-sisma di edifici ed opere infrastrutturali mediante l’utilizzo delle tecniche di rilevamento satellitare Differential SAR Interferometry (DInSAR) a sostegno delle attività di protezione civile.

L’obiettivo è stato perseguito con lo sviluppo di procedure di valutazione del danno di singoli edifici, o di agglomerati di edifici urbani, attraverso la messa a punto di:

–         tecniche interferometriche ottimizzate per la valutazione degli spostamenti permanenti del suolo e delle strutture;

–    metodi ingegneristici per la valutazione del danno a partire dagli spostamenti permanenti residui post-sisma, Post Seismic – Permanent Residual Displacements, (PS-PRD); nonché

–         sistemi su base GIS  per la costruzione di scenari di danno.

Il progetto ha previsto lo sviluppo tecnologico, la sperimentazione nonché l’applicazione di misure interferometriche per lo studio del danneggiamento agli edifici provocato dagli effetti vibratori dei terremoti e dagli eventuali effetti cosismici indotti sul terreno (frane, liquefazione, cedimenti, ecc.…).

In particolare, si è cercato di individuare una metodologia per la quantificazione degli effetti disastrosi dei terremoti subito dopo il verificarsi dell’evento (entro le 24-48 ore), sia su scala territoriale ampia, considerando quale riferimento prevalente gli agglomerati urbani e le principali opere infrastrutturali, sia, e con maggior dettaglio, la singola struttura, di rilevanza strategica (ospedali, caserme dei vigili del fuoco, municipi, scuole, etc.), ai fini della protezione civile e della gestione dell’emergenza post-evento.

La definizione dello scenario post terremoto richiede tempi alquanto lunghi non compatibili con la necessità di organizzare rapidamente ed efficientemente i soccorsi (invio di aiuti immediati e mezzi di soccorso, dislocazione di ospedali da campo, di alloggi provvisori, ecc…), e richiede, inoltre, una conoscenza immediata, omogenea ed oggettiva della situazione dell’intero territorio colpito, conoscenza acquisibile principalmente attraverso una fitta rete di strumenti opportunamente collocati sulle singole costruzioni, ma del tutto improponibile sia per i costi che per le dimensioni del sistema di gestione e di processamento dei dati.

L’elemento essenziale ed innovativo del progetto è stato l’utilizzo dei dati satellitari interferometrici (DInSAR) per la determinazione degli spostamenti permanenti residui post-sisma delle costruzioni (PS-PRD), e la correlazione di tali spostamenti con il danneggiamento subito dalla costruzione stessa. Ciò è stato possibile acquisita la conoscenza preventiva delle tipologie strutturali e del loro prevedibile comportamento a seguito di terremoti violenti, ossia tali da determinarne condizioni di danno grave o crollo.

Su questo aspetto non esistevano studi specifici, in quanto gli effetti del terremoto erano riferiti essenzialmente ai valori massimi o integrali di alcuni parametri cinematici (accelerazioni, velocità, spostamenti relativi, energia accumulata o dissipata) ottenibili solo con una strumentazione disposta sulla struttura, che ne misurava le vibrazioni in punti particolari, questo modo di procedere, se pur attuabile su singole strutture di particolare importanza, è assolutamente improponibile per un ampio numero di strutture, quali gli edifici di un agglomerato urbano o le opere d’arte di una infrastruttura di trasporto (per quest’ultima è sufficiente il danneggiamento grave di una sola opera affinché la linea di trasporto sia messa fuori uso per tempi anche lunghi).

E’ evidente, d’altra parte, che i danni, specie se di una certa entità, sono correlati agli spostamenti permanenti residui post-sisma (PS-PRD).

Questa correlazione ha sicuramente caratteristiche diverse a seconda della tipologia strutturale (edifici rispetto ai ponti, edifici in cemento armato rispetto a edifici in muratura, edifici in muratura corrente rispetto a chiese in muratura, ecc….) e per la sua determinazione sono necessari studi dedicati, di natura sperimentale-numerica, con validazione anche attraverso l’analisi di casi reali e di sperimentazioni già disponibili.