Home GeoForum Forums Geologia & Professione Geotecnica cartterizzazione geo-meccanica di un ammasso roccioso

Mi è capitato di leggere alcune relazioni geologiche in cui il comportamento geo-meccanico di una roccia veniva assimilato al comportamento di una ghiaia addensata..vi volevo chiedere..cosa pensate di questa cosa....

Se l'ammasso è molto fratturato può essere una buona approssimazione.

Tieni presente che gran parte delle caratterizzazioni degli ammassi sono empiriche

Grazie VM per avermi risposto..Solitamente utilizzo la classificazione di Bieniawaski..ho fatto questa domanda perchè non ero molto d'accordo sulla scelta di paragonare il comportamento di un ammasso roccioso ad una ghiaia considerando che la stessa era stata caratterizzata da un angolo di attrito interno di 30° e coesione nulla..forse un pò troppo schierato a favore della sicurezza..cosa ne pensi..

Tieni presente che prove sperimentali su campioni di grandi dimensioni od in situ hanno dimostrato che il fi di una ghiaia densa si aggira intorno ai 40°. per un ammadsso roccioso molto fratturato, a meno che le fratture siano riemote da materiali più fini, io adotterei un fi di 45° sensa alcun timore.

Sono d'accordo con VM; generalmente ammassi molto fratturati esibiscono un comportamento isotropico tipico dei suoli (e le brecce costituiscono la tipologia più simile). Ma ghiaie addensate >>>>> phi = 30° è sicuramente molto cautelativo. L'interlocking tra gli elementi fratturati aumenta il fhi un bel pò.
La situazione potrebbe essere diversa se si parla di strato alterato o cataclasiti il cui legame dovuto alla cementazione è stato dissolto. Ma sono casi particolari che dovrebbero essere bene differenziati...

Bisogna tener presente che l'angolo di attrito lungo le discontinuità è frutto della mutua interazione fra differenti parametri ed osservazioni.
La classificazione di Bieniawski di fatto fornisce (vado a memoria) 25-30° per una roccia discreta. Questo valore è confrontabile a quello che, in molti casi, si ottiene utilizzando il criterio di rottura di Hoek-Brown per la stessa roccia (nell'Hoek-Brown si inseriscono parametri quali la resistenza a compressione uniassiale rilevata lungo la discontinuità, il GSI sulla base della struttura della roccia, l'mi sulla base della natura della roccia). Il risultato fornisce inoltre la componente di resistenza al taglio lungo le discontinuità rappresentata dalla coesione, che ha un suo peso nelle verifiche di stabilità. Anche l'utilizzo della classificazione SSPC (slope stability probability classification) non si discosta di molto quando al termine dell'elaborazione fornisce il valore di c e phi lungo le discontinuità.
Se ad esempio utilizziamo il Markland Test, è a mio modesto parere molto utile effettuare il test con angoli di attrito lungo le discontinutà di 30-35° in modo tale da rilevare possibili cinematismi in condizioni medie.
Se la roccia è molto fratturata è probabile che vi sia la presenza di materiale di riempimento e la resistenza al taglio lungo le discontinuità è sostanzialemente determinata da quest'ultimo, salvo ponti di roccia o altre osservazioni.
Sinceramente non affiderei totalmente le mie conclusioni in merito a comportamenti geomeccanici sulla base di osservazioni di comportamenti geotecnici. Ad ognuno le sue variabili.
Tutto ciò a meno che la roccia non sia talmente fratturata ed alterata tanto da non parlare più di geomeccanica ma di geotecnica, in quanto trasformatasi praticamente in un terreno con scheletro lapideo più o meno abbondante.

Ciao

Ho trovato anche che la granulometria del materiale costituente il riempimento delle fratture cambia con la profondità per cui diventa ottimistica la valutazione effettuata basandosi sulla sitauzione riscontrata nei primi metri.

A volte invece ho rilevato come le fessure man mano si va in profondità tendano a avvicinarsi talmente tanto fra di loro da essere prive di riempimento.

Preciso come le mie osservazioni si riferiscono a flych appenninici.

Antonio

MMmmmmm...

senza togliere nulla al correttissimo discorso di kep, vorrei concludere il discorso con un esempio pratico: un ammasso di grainstone (calcarenite) molto fratturato, come se ne vedono molti (quasi tutti) in Appennino centrale.
Utilizzando il metodo di Hoek-Brown (citato da kep ), ed introducendo i parametri tipici di un grainstone, con GSI = 15 corrispondente ad ammasso "disintegrated", disturbo = 0 per scavo meccanico, abbiamo i seguenti valori di output per uso generale (fondazioni):
c'= 1.905 MPa = 1905 KPa = 19 kg cm-2
phi = 21.23°
Em = 1 GPa

Utilizzando questi valori in una qualsiasi delle formule per capacità portante, ne risulta una Qamm enorme, sicuramente molto ma molto maggiore di quella che troverete utilizzando un semplice phi = 30° con coesione zero. E i cedimenti cominciano a essere visibili solo se si costruisce un grattacielo o il pilone di un viadotto.

Ho lavorato spesso con ammassi rocciosi di questo tipo, e risultano generalmente essere molto resistenti. A lungo termine però si "sgretolano" in seguito a crioclastismo e erosione meteorica.
Ma niente a che vedere con ghiaie sciolte (il 30° di phi non è assolutamente indicativo di ghaie addensate, nè cementate, a meno che si introduca un valore di coesione).

Mi devo scusare, rileggendo gli interventi mi sono accorto di aver sbagliato a scrivere il valore dell’angolo d’attrito interno che è di 35°..cmq non cambiano le considerazioni esposte…..
La relazione geologia nella quale si parlava del comportamento della roccia paragonabile alla ghiaia, caratterizzava l’ammasso dal punto di vista geotecnico poiché quest’ultimo costituiva sedime per le fondazioni di una struttura ad ampliamento di un fabbricato esistente…sono d’accordo con Kep “Sinceramente non affiderei totalmente le mie conclusioni in merito a comportamenti geomeccanici sulla base di osservazioni di comportamenti geotecnici. Ad ognuno le sue variabili.”...ma dovendo caratterizzare una roccia dal punto di vista geotecnico perché costituirà l’elemento dove si dovranno impostare le fondazioni…..come risolveresti la situazione se ti capitasse di affrontarla in prima persona..
Condivido la riflessione di mccoy..

Daccordissimo con mccoy. Se si inseriscono i valori di c e phi in una delle formule della capacità portante ci ritroviamo con carichi ammissibili enormi. Questo è un problema che ho affrontato a suo tempo ed ho trovato (in Bowles – Fondazioni Progetto e Analisi del 1991) che comunque la capacità portante, desunta ad esempio dalla formula di Terzaghi con i fattori di capacità portante di Stagg e Zienkiewicz, deve essere ridotta in funzione di RQD. Ad esempio Qult 500 Mpa x RQD 0,5 (ovvero 50%) è uguale a 250 Mpa. Questo valore diviso per il fattore di sicurezza (mettiamo uguale a 3) ci dà 83 Mpa. Valore elevato. Meno elevato se si utilizza, per RQD non superiore a 75%, un fattore di sicurezza posto fra 6 e 10 come indicato nello stesso testo. A mio avviso è molto importante introdurre dei coefficienti di riduzione della compressione uniassiale (in funzione del grado di alterazione e dell'umidità) prima di introdurre questo parametro nell'Hoek-Brown. Chiaramente la resistenza a compressione uniassiale ricavata a partire dal rimbalzo allo sclerometro deve essere ridotta, come abaco di elaborazione impone, del cosidetto errore medio (o dispersione) e poi moltiplicata per i suddetti coefficienti di sicurezza. Questo porta ad ottenere, a parità di GSI e di mi, un analogo valore di phi ma una coesione più bassa, e ciò influisce chiaramente sulla capacità portante.

Per Enry: direi che opererei nel modo suddetto. Poi bisogna valutare se siamo su pendio o no. Se è così è chiaro che è fondamentale rilevare con cura la giacitura dei piani di strato e delle famiglie di discontinuità principali. Valutare la possibilità di cinematismi con il Markland Test e poi utilizzare ad esempio il metodo di Barton 1977 per effettuare la verifica di stabilità lungo le superfici che il Markland ci ha indicato come potenzialemente pericolose.
Se costruiamo una villetta, ed esempio su versante con strati a franapoggio, è chiaro che nella maggior parte dei casi il carico ammissibile della roccia è il problema minore, mentre la resistenza al taglio lungo le discontinuità è importantissima. Se fondi su un orizzonte che può spostarsi è un problema. Bisogna affondare bene le fondazioni in roccia, se necessario anche con micropali. Le verifiche di stabilità devono tener conto anche del carico supplementare che sarà rappresentato dall'edificio. Bisogna anche prestare attenzione alle opere 'minori'. Mai collegare la casa a retrostanti opere di sostegno. Se queste si muovono restituiscono il movimento all'edificio. Se possibile anche i terrazzi rialzati, che spesso si vedono collegati, dovrebbero invece rimanere indipendenti, staccati di almeno un centimetro dall'edificio, giù comunque non si cade. Questo vale sia su terra che su roccia.
Attenzione perchè non è vero che se parliamo di fondazioni parliamo necessariamente di geotecnica.

X Antonio: esistono delle formule/abachi che danno un'indicazione di quanto una discontinuità persiste in profondità nell'ammasso prima di chiudersi, sulla base dell'apertura che rileviamo in superficie. Ho qualcosa ma non ho avuto il tempo di trovarle. Comunque la resistenza al taglio lungo le discontinuità è controllata da quella del materiale di riempimento quando lo spessore di questo supera il 50% dell'ampiezza delle asperità. Questo è un fatto che porta a riflettere molto. Ad una piccola apertura non necessariamente corrispondono, purtroppo, minori problemi.

Scusate la lunghezza.
Ciao