CAPITOLO 6: CLASSIFICAZIONI GEOMECCANICHE
Introduzione
Le caratteristiche di un ammasso roccioso sono molto diverse da quelle della roccia intatta; è molto complesso determinarne la resistenza, e occorre considerare vari fattori che ne controllino il comportamento. La complessità del problema e l’impossibilità di ricostruire la struttura esatta dell’ammasso non consentono un approccio fisico-numerico. Sono usati quindi metodi empirici, basati su sistemi di valutazione e descrizione degli ammassi rocciosi il più possibile quantitativi e oggettivi. I sistemi di classificazione richiedono la raccolta sistematica di dati fondamentali, soprattutto nelle fasi preliminari di progettazione di un’opera, quando i dati sulle caratteristiche dell’ammasso e lo stato tensionale sono scarsi. Si possono così valutare resistenza e deformabilità, modalità di scavo e sostegno, condizioni di stabilità.
Esistono molti sistemi di classificazione degli ammassi rocciosi: Terzaghi (1946), Classificazione Austriaca di Rabcewicz-Pacher (1969), RMR (Rock Mass Rating) di Bieniawski (1976-1989), Q (Tunneling Quality Index) di Barton (1974), RMS (Rock Mass Strength) di Selby (1980), SMR (Slope Mass Rating) di Romana (1985), GSI (Geological Strength Index) di Hoek & Brown (1998) ed altri ancora. Il principale vantaggio delle classificazioni geomeccaniche è che forniscono una stima preliminare della qualità dell’ammasso, a basso costo ed in modo agevole. Ciò nonostante, ne deve essere sottolineata l’eccessiva semplificazione quando si voglia trarre da essi indicazioni progettuali e applicative o la stima dei parametri di resistenza.
I parametri più utilizzati sono legati alla resistenza della roccia, all’RQD, alle caratteristiche delle discontinuità, alle condizioni idrauliche e allo stato tensionale. Ai vari fattori si attribuiscono degli indici che, combinati insieme, danno un punteggio dell’ammasso roccioso (indice RMR). L’uso di una classificazione geomeccanica implica l’individuazione e delimitazione di domini strutturali, i cui parametri possono essere considerati omogenei. I domini sono delimitati in base a variazioni litologiche macroscopiche, faglie, caratteristiche geomeccaniche (condizioni o frequenza delle discontinuità, alterazione) e vengono classificati separatamente. Ma un sistema di classificazione non può sostituire le indagini geognostiche e geotecniche in sito ed in laboratorio, soprattutto nelle fasi più avanzate della progettazione, che richiedono dati più completi e affidabili.
6.1 Classificazione di Bieniawski 1989 (Indice RMR)
La classificazione di Bieniawski ha subito nel tempo degli aggiustamenti; in genere viene utilizzata quella del 1989, ma anche quella del 1976 è sempre in uso. È opportuno specificare a quale venga fatto riferimento; in questo studio è stata adottata quella del 1989.
Essa si basa su 6 parametri con cui caratterizzare un ammasso roccioso, a ciascuno dei quali viene assegnato una sorta di punteggio, un indice numerico.
Tali parametri sono:
1) resistenza a compressione uniassiale della roccia intatta; 2) RQD;
3) spaziatura delle discontinuità; 4) condizioni delle discontinuità; 5) condizioni idrauliche;
6) orientazione delle discontinuità.
La somma dei punteggi dà un valore di RMR (da 100 a 0) in base al quale si può classificare l’ammasso, stimare le caratteristiche di resistenza globale e deformabilità, valutare tempi di autosostentamento e le modalità di scavo e sostegno.
In base agli scopi si possono considerare tutti i parametri (RMR), non considerare l’orientazione delle discontinuità (BRMR o basic RMR), non considerare l’orientazione delle discontinuità e l’effetto delle condizioni idrauliche (RMR dry). La sommatoria dei primi 5 parametri fornisce quindi il Basic RMR (BRMR), i cui relativi punteggi sono riportati nella tabella sottostante.
Parametri Range di valori
Carico puntuale
(MPa) > 10 4-10 2-4 1-2
Per tale campo di valori è preferibile eseguire prove di compressione monoassiale Resistenza roccia intatta Compressione uniassiale (MPa) > 250 100-250 50-100 25-50 5-25 1-5 < 1 1 Coefficienti numerici 15 12 7 4 2 1 0 RQD (%) 90-100 75-90 50-75 25-50 < 25 2 Coefficienti numerici 20 17 13 8 3
Spaziatura delle discontinuità > 2 m 0,6-2 m 200-600 mm 60-200 mm < 60 mm
3
Coefficienti numerici 20 15 10 8 5
Condizioni delle discontinuità
Superfici molto rugose, non continue e chiuse. Pareti non alterate
Superfici leggermen te rugose, continue Apertura < 1 mm. Pareti leggermen te alterate Leggermente rugose. Apertura < 1 mm. Pareti completament e alterate Superfici lisce , continue, riempimenti argillosi di potenza < 5 mm di spessore o discontinuità collegate e con apertura 1-5 mm Riempimenti di argilla molle di spessore > 5 mm o discontinuità collegate e con apertura > 5 mm, persistenti. Continue 4 Coefficienti numerici 30 25 20 10 0 Venute d’acqua in 10 m di galleria (l/min) nessuno < 10 10-25 25-125 > 125 P dell’acqua nelle discontinuità/ma ssima sollecitazione principale σ1 0 < 0,1 0,1-0,2 0,2-0,5 > 0,5 Condizioni idrauliche Condizioni generali della roccia Completamente
asciutta Umida Bagnata Stillicidi Venute d’acqua
5
Coefficienti numerici 15 10 7 4 0
Tabella 6.1: Sistema di classificazione di Bieniawski 1989 per la determinazione del BRMR (Bieniawski, 1989).
Al valore ottenuto, va poi sottratto quello dell’indice di correzione Ic, riferito a gallerie e miniere, fondazioni e versanti. Nel caso di questi ultimi, viene utilizzata una proiezione stereografica polare (reticolo di Schmidt), la quale permette di stabilire le condizioni di ognuna delle discontinuità individuate in relazione alla giacitura del pendio, e limitata ai cinematismi dello scivolamento e ribaltamento, proposta per la prima volta da Hutchinson
assunzioni del Test di Markland (1972). Infatti, un piano è soggetto a scivolamento se la sua dip direction è prossima a quella del versante (± 20°) e la sua inclinazione inferiore a questa, ma superiore all’angolo di attrito, mentre a ribaltamento se la sua direzione è sempre prossima a quella del pendio, ma inclinato maggiormente; i poli quindi dei piani soggetti a ribaltamento e a scivolamento planare ricadranno rispettivamente a destra e a sinistra rispetto alla giacitura del pendio stesso.
Orientazione Molto favorevole
Favorevole Discreta Sfavorevole Molto
sfavorevole
Tunnel e miniere 0 - 2 - 5 - 10 - 12
Fondazioni 0 - 2 - 7 - 15 - 25
Versanti 0 - 5 - 25 - 50 - 60
Figura 6.1: Stima dell’indice di correzione Ic (Hutchinson, 1977).
Tale classificazione offre il vantaggio di poter ricavare il parametro ‘condizione dei giunti’ in modo meno soggettivo, attraverso la sommatoria di una serie di indici parziali, che tengono in considerazione la rugosità, l’apertura, la persistenza lineare, il riempimento e il grado di alterazione dei giunti.
Persistenza < 1 m 1-3 m 3-10 m 10-20 m > 20 m
Indice 6 4 2 1 0
Apertura Chiuso < 0,1 mm 0,1-1 mm 1-5 mm > 5 mm
Indice 6 5 4 1 0
Rugosità Molto rugoso Rugoso Leggermente rugoso Liscio Laminato
Indice 6 5 3 1 0
Riempimento Nessuno Compatto < 5 mm Compatto >5 mm Tenero< 5 mm Tenero>5mm
Indice 6 4 2 2 0
Alterazione
giunti Non alterati Leggermente alterati Mediamente alterati Molto alterati Decomposti
Indice 6 5 3 1 0
Tabella 6.2: Stima del parametro ‘condizione dei giunti’ (Bieniawski, 1989).
1) Resistenza della roccia intatta
Tale parametro non richiede una precisione molto elevata, dato che la classificazione considera intervalli di valori abbastanza ampi e ha un peso relativamente limitato. Per la sua determinazione si utilizzano lo sclerometro, il Point Load Test, prove UCS in laboratorio (il primo più idoneo alla determinazione del coefficiente JCS – Joint Compressive Strength).
L’indice viene ottenuto o considerando gli intervalli di resistenza monoassiale, distinguendo tra la prova sclerometrica ed il point Load Test (Tab. 6.1), oppure facendo riferimento alla figura sottostante.
2) RQD (Rock Quality Designation)
La qualità della roccia è data dal rapporto tra la sommatoria degli spezzoni di carota aventi lunghezza > 10 cm e la lunghezza totale della carota, e viene espressa in percentuale; la roccia risulta essere:
• molto scadente se 0<RQD<25 % • scadente se 25<RQD<50 % • discreta se 50<RQD<75 % • buona se 75<RQD<90 % • eccellente se 90<RQD<100 %
In assenza di sondaggi, tale parametro viene stimato facendo riferimento a delle relazioni empiriche, tra le quali le più usate sono quella di Priest & Hudson (1976):
RQD = 100 * (1 + 0,1 λ) * e (-0,1 λ)
e quella di Palmstrom (1983):
RQD = 115 – 3,3 * Jv
dove λ è la frequenza delle discontinuità (1/Xm: Xm è la spaziatura media s/nd, s la
lunghezza dello stendimento ed nd il numero di discontinuità intercettate) e Jv l’indice
volumetrico delle discontinuità, dato dalla somma del numero dei giunti al metro cubo, per ogni sistema di discontinuità presente.
L’indice per la classificazione può essere determinato o con il grafico sottostante, o in riferimento alla tabella 6.1.
Figura 6.4: Indice in funzione dell’RQD (Bieniawski, 1989).
3) Spaziatura delle discontinuità
La spaziatura si misura in affioramento, per ogni set di discontinuità, annotando i valori medi, modali e estremi, e scegliendo le condizioni più adatte al problema affrontato. Viene riportata di seguito la figura per la determinazione degli indici.
Figura 6.5: Indice in funzione della spaziatura (Bieniawski, 1989).
4) Condizioni delle discontinuità
Rappresentano un parametro articolato, comprendente diversi aspetti: la persistenza, la rugosità, l’apertura, il grado di umidità e quello di alterazione. Per la determinazione del relativo punteggio si rimanda alla tabella 6.1.
5) Condizioni idrauliche
Sono spesso variabili nel tempo, in base alle condizioni stagionali. Trattandosi di un parametro significativo, è opportuno che la valutazione sia effettuata nelle condizioni peggiori. Nel caso dei versanti, la sua valutazione è spesso più qualitativa e speditiva rispetto a quella misurabile in sito con metodi opportuni. Esse sono espresse come rapporto tra la pressione dell’acqua nei giunti e le sollecitazioni naturali in sito. Se l’obbiettivo è l’analisi di stabilità con il calcolo del fattore di sicurezza, si può valutare a posteriori di non considerare il contributo sfavorevole delle condizioni idrauliche (RMR dry), settando a 15 il relativo rating (materiale completamente asciutto). Infatti, di norma, i modelli di stabilità tengono già conto dell’effetto dell’acqua nel sottosuolo.
6) Orientazione delle discontinuità
Tale parametro può influenzare in modo importante il comportamento dell’ammasso (vedi fig. 6.1), creando problemi nelle fasi di realizzazione di opere (instabilità, franamenti del fronte, di simmetria dei carichi); è quindi opportuno considerare le condizioni peggiori. Nel caso dei pendii, la correzione per l’orientazione può risultare molto penalizzante, fino a togliere significato alla classificazione dell’ammasso, quindi spesso conviene fornire il valore di BRMR (RMR di base).
Una volta sommati i 6 valori degli indici (ottenendo così il valore dell’RMR), è possibile osservare in quale delle 5 classi di qualità l’ammasso roccioso ricada (da molto buona a molto scadente); il numero ottenuto è tanto più alto quanto migliore è la qualità della roccia.
RMR 100-81 80-61 60-41 40-21 < 21 CLASSE I II III IV V QUALITÀ’ Ottima Buona Discreta Scadente Molto scadente
Tabella 6.3: Classi di qualità della classificazione RMR (Bieniawski, 1989).
Come già precedentemente detto, è possibile avere anche una stima della coesione e dell’angolo di attrito equivalente, in base alle relazioni riportate di seguito, e indicazioni sul tempo di autosostentamento dello scavo:
CLASSE I II III IV V Tempo di autosostentamento 20 anni per aperture di 15 m 1 anno per aperture di 10 m 1 settimana per aperture di 5 m 10 ore per aperture di 2.5 m 30 minuti per aperture di 1 m Coesione (kPa) > 400 300-400 200-300 100-200 < 100 Angolo di attrito (°) > 45 35-45 25-35 15-25 < 15 Tabella 6.4: Indicazioni aggiuntive della classificazione di Bieniawski (Bieniawski, 1989).
6.1.1 Interpretazione dei risultati ottenuti
La classificazione di Bieniawski (1989) è stata applicata a ognuna delle famiglie di discontinuità osservabili all’interno delle tre stazioni di misura A, B e C; considerando il fatto che all’interno delle prime due stazioni sono visibili i sistemi S0, S1 e S2, mentre
nella C anche S3, in totale tale classificazione è stata applicata a dieci famiglie di
discontinuità (vedi allegato IV). I risultati ottenuti rappresentano una conferma sia alle osservazioni di campagna (in base al rapporto tra la giacitura delle discontinuità rispetto a quella del versante), che all’analisi cinematica discussa nel Capitolo 5.
Per il primo parametro di tale classificazione, cioè la resistenza a compressione uniassiale della roccia intatta (UCS), è stato deciso di considerare i valori ottenuti dalla prova diretta della Pressa a compressione monoassiale. Infatti, come spiegato anche nel Capitolo 4, la resistenza a compressione semplice dell’ammasso roccioso nella sua totalità può essere testata sia con il Point Load Test che con la Pressa; la prova sclerometrica, che valuta essenzialmente il grado di fratturazione della roccia, è più idonea alla determinazione dell’indice JCS (Joint Compressive Strength), riferito alla resistenza a compressione testata sulle pareti delle discontinuità. Tra le due tipologie di prove di laboratorio, una indiretta e l’altra diretta, è stato deciso di utilizzare i risultati ottenuti da quella diretta, cioè appunto dalla Pressa, distinti in base alla stazione di appartenenza. In riferimento quindi alla stazione A, è stato inserito un valore di 86 MPa, alla stazione B 90 MPa e alla C di 51 MPa, valori poi utilizzati per calcolare il rispettivo indice numerico tramite la figura 6.2.
Per la determinazione dell’RQD (Rock Qualità Designation) sono necessari dei valori di spaziatura media, in base alla relazione di Priest & Hudson (1976), oscillante nell’intervallo 10-40 cm; le percentuali ottenute ricadono nelle classi di fratturazione ‘discreta’, ‘buona’ ed ‘eccellente’ (con una maggior abbondanza di quest’ultima), ad eccezione della famiglia di discontinuità incline allo scivolamento planare S1 all’interno
quindi una classe ‘scadente’. Anche in questo caso, i valori in % dell’RQD sono stati inseriti all’interno del grafico di figura 6.4 per la determinazione del relativo indice numerico da inserire all’interno della sommatoria dei punteggi per ottenere il valore dell’RMR.
Per il successivo parametro, è stato fatto riferimento ad una spaziatura minima, che possa quindi dare origine a blocchi di dimensione più piccola e comprendente un maggior numero di sistemi di discontinuità, in modo da analizzare quei casi soggetti a maggior instabilità. I valori, oscillanti tra 10 e 30 cm, sono stati inseriti all’interno della figura 6.5, ricavando così il relativo indice numerico.
Per quanto riguarda la ‘condizione dei giunti’, come precedentemente spiegato, essa è legata essenzialmente a cinque parametri. Facendo riferimento alla tabella 6.2, il parametro ‘persistenza’, per la stratificazione (S0) è risultato essere chiaramente ‘molto
alta’ (> 20 m), mentre per la S1 ed S2 ‘alta’ e ‘media’ (rispettivamente 10-20 m e 3-10
m), a seconda della stazione di appartenenza; la S3, all’interno della stazione C, ha
invece persistenza ‘bassa’ (1-3 m). Le superfici delle discontinuità sono risultate essere essenzialmente ‘leggermente rugose’, solo due ‘lisce’ ed una ‘rugosa’, di tipo ‘semi-aperte’ con apertura 1-5 mm, solo due 0,1-1 mm, con riempimento di tipo ‘compatto < 5 mm’ (per quelle chiuse, ovviamente ‘nessun riempimento’) e ‘leggermente-mediamente alterate’.
Le condizioni idrauliche sono risultate essere di tipo ‘umido’ per tutti i sistemi di discontinuità presenti all’interno delle tre stazioni.
Tra tutti i parametri necessari alla determinazione dell’indice RMR di base (BRMR), quello che maggiormente influisce sui risultati sono le condizioni dei giunti.
Se invece viene considerato l’indice globale RMR, il parametro ‘correzione in base alla giacitura dei giunti’ (Ic) acquista una notevole importanza e influisce sulla sommatoria globale dei vari indici. Tramite l’utilizzo della figura 6.1, i poli delle varie discontinuità, per ognuna delle stazioni considerate, sono stati plottati all’interno della rappresentazione stereografica, e osservato in quale settore di propensione allo scivolamento planare e al ribaltamento essi ricadono, in relazione alla giacitura del pendio.
S2 B S2 A S2 C SLOPE S0 B S0 C S1 C S0 A S1 A S1 B S3 C
Figura 6.6: Diagramma polare per la determinazione di Ic.
La stratificazione S0 ricade nel settore ‘favorevole’ al ribaltamento nelle stazioni A e B,
mentre in quello ‘discreto’ all’interno della C. La S1 risulta ‘molto favorevole’ per quanto
riguarda lo scivolamento nelle stazioni A e B, mentre ‘molto sfavorevole’ all’interno della C; ciò concorda perfettamente con i risultati dell’analisi cinematica discussa nel capitolo precedente, infatti tale famiglia di discontinuità è soggetta a scivolamento planare. Infine, le famiglie S2 ed S3 risultano essere ‘molto favorevoli’ allo scivolamento in tutte le
stazioni.
In base a ciò, è stata determinata la classe di appartenenza di ognuna delle famiglie a tale tipologia di classificazione geomeccanica, in relazione alle stazioni esaminate, sia considerando il parametro ‘correzione dei giunti’, che l’indice BRMR. Chiaramente, è da considerare il fatto che la classificazione di Bieniawski (1989) è nata per la costruzione delle gallerie, e che quella di Romana (1985) rappresenti un suo miglior adattamento al caso dei pendii. Comunque, l’indice Ic è un cenno di adattamento proposto da Hutchinson (1977) al caso dei versanti, il quale può modificare molto il valore dell’BRMR.
FAMIGLIA/STAZIONE BRMR RMR CLASSE QUALITÀ S2 A 62,6 62,6 S2 B 61 61 II BUONA S0 A 57,1 52,1 S0 B 50,5 45,5 S1 A 59,6 59,6 S1 B 55,2 55,2 S2 C 58,4 58,4 S3 C 57 57 III DISCRETA S0 C 49,4 24,4 IV SCADENTE S1 C 43,9 0 V MOLTO SCADENTE
Tabella 6.5: Risultati della classificazione geomeccanica di Bieniawski, 1989.
Come è possibile osservare, la maggior parte delle famiglie di discontinuità ricade nella classe III discreta, e sole due all’interno della classe ‘buona’; ma ai fini della seguente tesi interessano le classi più scadenti ed è importante sottolineare e notare come i risultati concordino con quelli dell’analisi cinematica affrontata nel Capitolo 5.
Infatti, la famiglia S1, soggetta a scivolamento planare (tale cinematismo verrà
analizzato in maggior dettaglio nel Capitolo 7), ricade nella classe V ‘molto scadente’ (RMR pari a 0, con un indice di correzione Ic = -60) e nella classe ‘discreta’ per quanto riguarda l’BRMR (pari a 43.9, senza tenere conto, quindi, della sua giacitura rispetto a quella del versante). Nella maggior parte dei casi, i valori del BRMR e dell’RMR coincidono, poiché i poli dei piani medi delle famiglie di discontinuità, per le tre stazioni analizzate, ricadono all’interno del settore ‘molto favorevole’ (vedi figura 6.6), il che corrisponde ad un indice di correzione Ic = 0. In altri casi, invece, i due valori non si discostano molto per quei poli ricadenti all’interno del settore ‘favorevole’, e, di conseguenza, la classe di qualità proposta dalla seguente classificazione rimane la stessa (Ic = -5).
Un discorso separato va affrontato per quanto riguarda la stratificazione S0 nella
stazione C; infatti, come già accennato nel capitolo precedente, lo studio di tale cinematismo tramite il software Dips aveva mostrato come alcuni poli appartenenti a tale famiglia di discontinuità ricadessero nell’area interessata da ribaltamento (vedi figura 5.18). Considerando l’BRMR, tale sistema risulta appartenere alla classe III ‘discreta’ come anche la maggior parte delle altre discontinuità, mentre, considerando anche
l’indice di correzione (Ic = - 25 per i poli ricadenti nel settore ‘discreta’), la S0 ricade
all’interno della classe IV ‘scadente’ (RMR = 24.4). Nonostante ciò, le osservazioni di campagna e quelle dedotte da una semplice analisi cinematica tra la sua giacitura e quella del versante (secondo il Test di Markland, 1972), non supportano tale ipotesi.
Tutti i risultati sono riportati nell’allegato IV.
6.2 Classificazione di Romana 1985 (Indice SMR)
La classificazione di Romana (1985) sviluppa ulteriormente l’indice RMR nello studio della stabilità dei pendii, definendo un indice SMR (Slope Mass Rating), espresso dalla seguente relazione e diversificato fra scivolamento e ribaltamento:
SMR = BRMR + (F1 * F2 * F3) + F4 dove:
F1: dipende dal parallelismo fra la direzione delle discontinuità e quella del pendio.
Varia tra 1 (parallele) e 0,15;
F2: si riferisce all’inclinazione delle discontinuità per lo scivolamento e varia tra 1 (dip
> 45°) e 0,15. per il ribaltamento vale invece 1;
F3: riflette le relazioni fra l’inclinazione delle discontinuità e quella del pendio. Varia
tra -60 e 0 (scivolamento) e fra -25 e 0 (ribaltamento);
F4: considera in modo empirico i metodi di scavo e la qualità di esplosivo utilizzato.
Varia tra 15 e -8, da un’assenza di esplosivo (natural slope), ad un suo uso scorretto (Deficient blasting), con fasi intermedie di utilizzo di esplosivo non pervasivo ma superficiale (presplitting), discreto, leggero (smooth blasting), fino a abbastanza distruttivo (blasting or mechanical).
αg = DIP DIRECTION DEL GIUNTO βg = DIP DEL GIUNTO
αs = DIP DITECTION DEL PENDIO βs = DIP DEL PENDIO FATTORI DI
CORREZIONE PER
GIUNTI (F1, F2, F3) Molto
favorevole Favorevole Medio Sfavorevole Molto sfavorevole Scivolamento planare:│αg-αs│= Ribaltamento: │αg- αs-180°│ = > 30° 30°-20° 20°-10° 10°-5° < 3° F1 0.15 0.40 0.70 0.85 1.0 Relazione F1 = (1 – sin(αg- αs))2 βg = < 20° 20°-30° 30°-35° 35°-45° > 45° F2 per scivolamento planare 0.15 0.40 0.70 0.85 1.0 F2 per ribaltamento 1.0 Relazione F2 = tg2 βg Scivolamento planare:│βg-βs│= > 10° 10°-0° 0° 0°-(-10°) < (-10°) Ribaltamento: │βg+βs│ = < 110° 110°-120° > 120° - - F3 0 -6 -25 -50 -60
Relazione F3 (valori di correzione di Bieniawski per l’orientamento dei giunti, 1976)
Fattore F4 per i
metodo di scavo F4 = valori empirici a seconda del metodo di escavazione Natural slope Presplitting Smooth blasting Blasting or Mechanical Deficient blasting F4 +15 +10 +8 0 -8
Tabella 6.6: Determinazione dei fattori della classificazione SMR (Romana, 1985).
Si ottengono così 5 classi in funzione del valore di SMR, da I a V (come per l’RMR), correlate a valutazioni di stabilità.
CLASSE V (0-20) IV (21-40) III (41-60) II (61-80) I (81-100) Descrizione Molto scadente Scadente Media Buona Molto buona
Stabilità Completamente instabile Instabile Parzialmente stabile Stabile Completamente stabile Metodo di
intervento Riescavazione Importante/correttivo Sistematico Occasionale Nessuno Tabella 6.7: Descrizione delle classi SMR (Romana, 1985).
Inoltre, si ottengono anche informazioni sul tipo di fenomeno di instabilità, e suggerimenti per la bonifica.
Figura 6.7: Probabilità di rottura in accordo con i valori SMR (Romana, 1985).
6.2.1 Interpretazione dei risultati ottenuti
Come precedentemente spiegato, la classificazione di Romana (1985) fa riferimento a quella di Bieniawski (1989), ma si tratta di un suo adattamento ai pendii naturali, quindi è da considerarsi maggiormente attendibile rispetto all’altra, nata invece per lo studio di gallerie. Come per la precedente classificazione, i calcoli dell’indice SMR sono stati eseguiti per ognuna delle discontinuità e all’interno di ogni stazione.
Per ogni fattore di correzione, sono stati eseguiti i calcoli sia per lo scivolamento planare, che per il ribaltamento, e osservato in quale settore il sistema di discontinuità ricada (molto favorevole, favorevole, medio, sfavorevole e molto sfavorevole), basandosi semplicemente sulle relazioni giaciturali tra le famiglie di discontinuità con quella del versante. Il fattore F4 è stato settato pari a +15, in quanto si tratta di un versante non disturbato dagli effetti degli esplosivi.
I risultati, come era da aspettarsi, confermano la possibilità di uno scivolamento planare interessante la famiglia di discontinuità S1, dato che tale classificazione analizza
solo gli scivolamenti planari ed i ribaltamenti.
Tenendo in considerazione l’BRMR di Bieniawski, le relazioni tra le dip e le dip direction delle discontinuità e del versante e i metodi di escavazione, è stato verificato in quale classe di stabilità ogni discontinuità ricada, come mostrato nella tabella sottostante.
Famiglia/Stazione SMR (scivolamento) Classe SMR (ribaltamento) Classe S0 A 68,5 72,1 S0 B 61,4 65 S1 A 72,2 67,1 S1 B 67,8 66,4 S2 A 68,6 73,8 S2 B 75,1 68,5 S2 C 66 69,6 S3 C 64,5 II buona: stabile 64,5 II buona: stabile So C 56,8 III discreta: parzialmente stabile 59,7 III discreta: parzialmente stabile S1 C 18,9 V molto scadente: completamente instabile 57,2 III discreta: parzialmente stabile Tabella 6.8: Risultati della classificazione geomeccanica di Romana, 1985.
Come è possibile osservare, la maggior parte di esse ricade nella classe II buona stabile (61<SMR<80), per entrambe le tipologie di movimento. La S1, invece, per lo
scivolamento planare ricade nella classe V molto scadente (completamente instabile, con SMR = 18,9), mentre per il ribaltamento nella III discreta parzialmente stabile (SMR = 57,2).
Solo una discontinuità, la S0 nella stazione C, ricade nella classe III discreta
(41<SMR<60), sia per lo scivolamento, che per il ribaltamento. Anche in questo caso, come nell’analisi cinematica effettuata tramite il software Dips e nella classificazione geomeccanica di Bieniawski (1989), la famiglia di discontinuità S0 ricade in una classe di
non completa stabilità, ma le osservazioni di campagna e cinematiche (Test di Markland, 1972), non sembrano rafforzare tale ipotesi. Inoltre, una ulteriore conferma è data dal fatto che anche nel caso dello scivolamento planare, il valore dell’RMR ottenuto faccia ricadere la stratificazione in questa classe. Tutti i risultati sono riportati nell’allegato IV.
Inoltre, il cinematismo riguardante il sistema S1 individuato con tale classificazione,
viene confermato anche dalla figura 6.7, all’interno della quale si può notare come con un SMR = 19, la discontinuità ricada all’interno del settore ‘very big’ per quanto riguarda lo scivolamento planare, in quello ‘minor’ per il ribaltamento (SMR = 57). Nel primo caso, la tabella propone possibili interventi tramite ripresa degli interventi/muri e drenaggi, sia
superficiali che profondi, nel secondo e nel terzo tiranti e ancoraggi (interventi di rinforzo) e reti e barriere (interventi di protezione).
Considerando il fatto che i valori dell’SMR sono compresi tra circa 57 e 65, sempre all’interno della figura 6.7 le discontinuità ricadono nel settore ‘some’ degli scivolamenti di cunei rocciosi: anche se non dettagliatamente, senza neanche una distinzione tra i sistemi di discontinuità, ciò conferma quanto già stabilito con l’analisi cinematica (secondo le indicazioni di Markland 1972 e di Goodman 1980), cioè la possibilità di scivolamenti di cunei lungo tutto l’affioramento del Calcare Selcifero della Val di Lima. I relativi metodi di intervento proposti riguardano, come nel caso dei ribaltamenti, interventi di rinforzo e protezione.
Le tipologie di interventi suggerite dalla classificazione geomeccanica di Romana (1985), quali muri, reti e barriere paramassi, verranno prese in considerazione nella discussione delle metodologie di stabilizzazione del versante di Costa delle Calde proposte nel Capitolo conclusivo.
