The Vajont rockslide: new techniques and traditional methods to re-evaluate the catastrophic event

The Vajont landslide is one of the largest catastrophic slope failures of the past century. About 270 million m3 of limestones, mudstones and marls slid into the Vajont Reservoir on October 9, 1963, producing a displacement wave that overtopped the dam and killed over 2000 people in the valley below. Although the landslide has been extensively studied over the past several decades, its morphologic and structural controls, mechanisms, and dynamics are not completely understood yet. The first step in carrying out the research was the implementation of a bibliographic and geographic electronic geo-databases, including all existing bibliographic records. Published documents, theses, unpublished technical reports and maps were collected and indexed and they are available for the scientific community. Afterwards, new techniques and technologies which were not available yet in the 60’s, were applied to this thesis in order to investigate more in detail the morpho-structural features and to better understand the different role that they played in the 1963 event, thus providing a more rigorous and less empirically based forecasting approach to the study of large catastrophic landslides. In particular, the applied remote sensing techniques (DEM analyses, LIDAR technologies, photogrammetric analyses) allowed to characterize in detail the structure of inaccessible areas of the failure surface and, along with the geological and geomechanical field investigations, to clarify relevant aspects concerning the geological-structural setting of the northern slope of Mount Toc. The geomechanical survey in 89 stations was performed in order to reach an accurate knowledge and in-depth evaluation of the characteristics of the rock masses outcropping on the Vajont area, both inside and outside the landslide. The obtained results permitted the identification of the most significant parameters that influenced the rockslide triggering and displacement, so helping in the comprehension of both the phenomenon and the structural control on its development and collapse. The implementation of laboratory tests Uniaxial and Triaxial on rock samples completed the geomechanical characterization of the rock-masses. The amount of the collected data were used to characterize the rock mass quality, through the following different classifications : Rock Quality Designation (RQD) Rock Mass Rating System (RMR) and Slope Mass Rating (SMR). In order to complete the knowledge of the deep geological structure of the rock masses two seismic reflection profiles were carried out. The results of their preliminary interpolation are still in progress. The accurate and detailed results achieved of the above mentioned techniques, combined with field investigations, laboratory tests and ongoing geophysical surveys allowed to obtain a reliable 3D geological model. This above mentioned 3D model firstly allowed to define the sliding surface depth and geometry more precisely than ever, and secondly to evaluate the landslide kinematics. These aspects represent the fundamental starting point for the future 3D modelling elaborations.

La frana del Vajont è uno dei piu’ grandi eventi catastrofici del secolo scorso. Il 9 ottobre 1963, Circa 270 milioni di m3 di calcari, marnosi precipitarono nel bacino del Vajont .producendo un onda che oltrepasso’ la diga uccidendo piu’ di 2000 persone nella valle sottostante. Nonostante nei decenni passati la frana sia stata approfonditamente studiata, il controllo morfologico e strutturale, i meccanismi e le dinamiche non sono state ancora completamente chiarite. Il primo step del progetto di ricerca è stata la costruzione di un GIS-database contenente tutte le informazioni, edite ed inedite, collezionate sulla frana del Vajont (articoli, report, tesi e rapporti scientifici, carte geologiche e topografiche). Successivamente nuove tecniche e tecnologie non disponibili negli anni 60, sono state utilizzate nel presente lavoro per analizzare in dettaglio le caratteristiche morfo-strutturali e per megli comprendere il differente ruolo che hanno rivestito nell’evento del 1963, fornendo di conseguenza metodi di previsione piu’ scientificamente piu’rigorosi per la previsione delle grandi eventi catastrofici. In particolare, le tecniche remote sensing utilizzate (analisi DEM, tecnologie Lidar e analisi fotogrammetriche) hanno consetito di caratterizzare in dettaglio le caratteristiche strutturali di aree poco accessibili sulla superficie di scivolamento e, congiuntamente alle indagini di campagna, di chiarire gli aspetti rilevanti circa l’assetto geologico del versante Nord del Monte Toc. .Al fine di ottenere un’accurata conoscenza e una approfondita valutazione delle caratteristiche degli ammassi rocciosi affioranti fuori e dentro l’area della frana, le indagini geomeccaniche sono state condotte su 89 stazioni di misura. I risultati ottenuti hanno permesso di identificare i parametri più significativi che hanno influenzato l’innesco e l’evoluzione della frana favorendo così la comprensione del fenomeno in termini di sviluppo e collasso. L’implemetazione dei test di laboratorio, (prove uniassiali e triassiali) sui campioni di roccia hanno completato la caratterizzazione geomeccanica degli ammassi rocciosi. La consistente quantità di dati ottenuti è stata utilizzata per caratterizzare gli ammassi rocciosi attraverso differenti classificazioni standard tra cui RQD (Rock Quality Designation), (RMR) Rock Mass Rating System e SMR (Slope Mass Rating). Al fine di investigare sulla struttura geologica del versante Nord del Monte Toc, sono stati realizzati due profili ssismici. Attualmente è in corso l’analisi preliminare dell’interpolazione. Inoltre la costruzione del primo modello geologico 3D della frana ha permesso di analizzare dettagliatamente la cinematica della frana e di definire la geometria e la profondità della superficie di scivolamento. Gli accurati e dettagliati risultati raggiunti mediante l’utilizzo di nuove tecniche e di tradizionali indagini di campagna completate dai test di laboratorio ha permesso di ottenere un attendibile modello geologico 3D e un quadro completo delle caratteristiche geomeccaniche, che costituiscono una base fondamentale per l’elaborazione futura di modelli 3D