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Sono stati progettati ed eseguiti due esperimenti in scala reale su un pendio ripido con vegetazione situato a Ruedlingen nel nord della Svizzera, ad est del fiume Reno, nel cantone Sciaffusa. Fine degli esperimenti era quello di studiare i meccanismi di innesco delle frane superficiali indotte da pioggia. È stata effettuata un’estesa campagna sperimentale in sito, comprendente prove di caratterizzazione geotecnica, idrologica, delle radici, di mappatura idrogeologica e geofisica. Sono state eseguite prove in laboratorio in condizione di parziale e completa saturazione su provini naturali e ricostituiti, prelevati a diverse profondità nell’area prossima a quella di studio. Il sito è stato strumentato con strumenti tradizionali e innovativi. Sono state monitorate le seguenti grandezze: la pressione dell’acqua, il contenuto volumetrico d’acqua, la pressione totale, le emissioni acustiche, gli spostamenti superficiali e la profondità, la temperatura nel terreno e le grandezze meteorologiche. In questo lavoro le diverse grandezze misurate sono analizzate e confrontate per spiegare il comportamento di un pendio marginalmente stabile prima e durante la rottura indotta da pioggia. La stabilità del pendio è stata valutata utilizzando semplici metodi analitici e di analisi numerica che danno previsioni realistiche di un pendio prossimo alla rottura indotta da aumento della pressione dell’acqua. Il rinforzo laterale e alla base del pendio, dovuto alla vegetazione, e la parziale saturazione sono presi in considerazione nelle simulazioni bidimensionali e tridimensionali.
Two full scale field tests were planned and performed successfully on a steep forested slope located on the east facing banks of river Rhine in Ruedlingen, in canton Schaffhausen, northern Switzerland. The aim of the experiments was to study the triggering mechanisms of the landslides due to rainfall. Intensive field investigations were carried out, including in-situ geotechnical tests, characterisation of hydrological properties of the soil and reinforcing effects of vegetation, geological and hydrogeological mapping, and subsurface investigations by means of geophysical methods. Additionally, several series of saturated and unsaturated laboratory tests were conducted on undisturbed and disturbed samples taken from different depths from the vicinity of the selected slope. The test site was intensively instrumented and monitored over a period of 6 months in the course of artificial rainfall and natural precipitation. The instrumentation includes conventional and novel methods to measure pore water pressure, volumetric water content, piezometric height, soil pressure, acoustic emissions, surface and subsurface movements, soil temperature, and meteorological data. This paper introduces briefly the measurements and findings from this multi-disciplinary project, and focuses on numerical and analytical methods used to explain the behaviour of a marginally stable slope before and during the failure induced by rainfall. Simple stability calculations are described that still offer realistic predictions of the status of a slope prone to failure due to increase of the pore water pressure. The basal and lateral reinforcing effects of vegetation and unsaturated shear strength of soil are introduced in these two and three dimensional simulations as well.
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