La classificazione degli ammassi rocciosi Geological Strength Index (GSI)

Nelle fasi preliminari di un progetto di un’opera ingegneristica, sia esso relativo alla stabilità di un versante roccioso o alla stabilità di un’opera in sotterraneo, raramente si hanno informazioni dettagliate sulle caratteristiche di resistenza e di deformabilità dell’ammasso roccioso interessato da quest’opera; diventa allora di considerevole importanza poter utilizzare uno o più schemi di classificazione che possano dare risposta ai quesiti richiesti.
Il cosiddetto metodo empirico legato ai sistemi di classificazione permette di risolvere i problemi dovuti ad una scarsa conoscenza o esperienza di una zona che non ci è particolarmente nota, facendo ricorso all’esperienza accumulata da altri.
Nella sua evoluzione il metodo empirico è stato sviluppato in tre fasi:
1. Descrizione della qualità della roccia secondo un sistema di classificazione quantitativo, in forma di un linguaggio universalmente riconosciuto e correlabile in condizioni completamente differenti tra loro.
2. Descrizione della risposta della roccia volta a definire quelle che saranno le problematiche ed i rimedi da adottare nel corso della realizzazione dell’opera.
3. Correlazione tra la qualità della roccia e la sua risposta, per arrivare ad un confronto tra vari progetti nell’arco di una vasta gamma di condizioni geologiche.

Da tale ultimo punto sono usciti i sistemi di classificazione più usati, che si possono dividere come tipo in:
-Generale: per una caratterizzazione generica;
-Funzionale: per una particolare applicazione;

e sono espressi a loro volta in forma:
-Descrittiva: i dati di ingresso sono puramente descrittivi;
Numerica: i dati di ingresso sono legati a coefficienti numerici funzione delle caratteristiche dell’ammasso.

Tutti i sistemi cercano di arrivare ad una caratterizzazione dell’ammasso roccioso basata sull’importanza dei fattori geologici che influiscono sulla stabilità e sono stati universalmente usati e adottati nelle più svariate litologie.
Nei problemi legati all’ingegneria delle rocce,infatti, il giudizio ingegneristico e l’esperienza comune sono fra i principali mezzi di risoluzione degli stessi.
Una caratteristica che ogni sistema di classificazione deve possedere è l’utilizzo di un linguaggio comune privo di ambiguità, in maniera tale che ogni osservatore di un ammasso roccioso lo possa descrivere nell’identica maniera, semplice e facilmente comprensibile, basato su parametri facilmente rilevabili in campagna e facilmente ricavabili in laboratorio e deve includere tutte le proprietà più significative dell’ammasso.
I sistemi di classificazione degli ammassi rocciosi forniscono, oltre ad utili indicazioni qualitative e quantitative sulle problematiche connesse agli scavi di gallerie ed alla stabilità di pendii, anche indicazioni quantitative sugli inviluppi di resistenza e deformabilità.
Tutti i sistemi di classificazione sono stati pensati e sviluppati per tentare di risolvere problematiche legate al progetto ed alla realizzazione di gallerie. Tali metodi tengono conto in varia misura e con differenti pesi dei fattori ritenuti essenziali nel determinare il comportamento meccanico degli ammassi rocciosi differenziandolo da quello della roccia intatta e cioè dalla presenza, frequenza e natura dei giunti e del loro eventuale riempimento, della resistenza a compressione semplice dei campioni intatti, della presenza di acqua e così via.
Ovviamente, poiché per ogni Autore sono diversi i fattori che, in base alla sua esperienza, sono effettivamente determinanti, i risultati ottenibili da ogni sistema di classificazione sono solo relativamente correlabili fra loro.
Inoltre l’applicazione di tali metodi a problematiche diverse a quelle delle gallerie richiede alcuni accorgimenti e correzioni che divengono ancor più importanti quando si ha a che fare con ammassi carsificati.
Qualsiasi sistema di classificazione venga utilizzato, la sua applicazione deve interessare volta per volta zone quanto più possibili uniformi rispetto ai requisiti di un progetto, in pratica si deve dividere, la dove necessario, una regione geologica in unità strutturali in cui le caratteristiche si mantengono più o meno costanti.
Se infatti gli ammassi rocciosi sono discontinui in natura, essi possono essere raggruppati in regioni dove, per esempio, il tipo di roccia ed il suo grado di fatturazione si mantengono, a grande scala, uguali o molto simili.
Molto spesso i confini delle regioni strutturali sono contrassegnati de strutture geologiche maggiori, quali faglie, zone di taglio, ecc.
Risulta quindi evidente che ogni unità, o sotto unità strutturale, deve venire autonomamente differenziata in funzione principalmente:
- delle caratteristiche geologiche e litologiche;
- delle caratteristiche tettoniche;
- delle caratteristiche strutturali;
- del grado di alterazione proprio di ogni zona;
- delle caratteristiche della circolazione idraulica;
dell’eventuale variazione della geometria delle sezioni di progetto.

Una volta suddivisa l’area interessata da un’opera ingegneristica in tali unità strutturali, e sulla base dei dati raccolti nei rilievi di campagna su tali unità, si potrà quindi procedere ad una differenziazione in termini di classificazione dell’ammasso. [...]