Il modello Geologico Totale (Fooke, 1997)

IL modello geologico totale (Fookes, 1997) rappresenta l’obiettivo principale delle indagini geologiche quando finalizzate a scopi applicativi.

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    Esso dovrebbe comprendere emodellare in 4D i seguenti aspetti:

    1. Natura e caratteristiche meccaniche delle terre e delle rocce ed individuazione delle eventuali condizioni critiche da queste derivanti.
    2. Assetto strutturale degli ammassi rocciosi e caratterizzazione della resistenza delle rocce.
    3. Storia geologica dell’area ed eventuali condizioni di stress critiche per la realizzazione di opere in sotterraneo.
    4. Circolazione idrica sotterranea e d eventuale influenza sulla stabilità dei versanti.
    5. Sviluppo del weathering e d implicazioni geologico-tecniche.
    6. Impatti antropici sull’assetto geologico, morfologico e d ambientale.

    INCERTEZZA DEL MODELLO GEOLOGICO

    Il modello geologico, ovvero la ricostruzione 3D del sottosuolo, è un’approssimazione della realtà che si basa sull’interpretazione spaziale di dati puntuali (non esiste un modello geologico «esatto»). La congruenza dei dati geologici disponibili con un modello concettuale di tipo stratigrafico, strutturale, orienta le geomorfologico ,ecc.., possibili scelte effettuabili per la redazione del modello geologico.

    I MATERIALI GEOLOGICI

    In accordo alle problematiche applicative (soluzione di problemi ingegneristici), imateriali geologici possono essere differenziati in quattro classi: terre, rocce lapidee, ammassi rocciosi e formazioni strutturalmente complesse

    Terre: costituite da depositi granulari, da incoerenti a coesivi, generalmente derivanti dal weathering, dall’erosione, trasporto e deposizione idraulica delle rocce. Per questi materiali

    proprietà indice quali la granulometria, li comportamento meccanico in relazione al contenuto d’acqua rappresentano le principali proprietà tecniche.

    Le terre possono essere assunte come materiali continui alla scala del problema

    applicativo, poiché si valuta nell’insieme li comportamento della fase solida e di quella liquida o gassosa. In base ad un criterio genetico le terre sono classificabili in depositi: alluvionali, colluviali, eolici, glaciali, marini, lacustri, eluviali e vulcanici.

    Rocce lapidee: materiali litoidi spazialmente continui e senza discontinuità strutturali, dovute a fenomeni singenetici o postgenetici, e pertanto identificabili in volumi limitati. Per tali materiali, la resistenza e la durezza sono le proprietà maggiormente caratterizzanti, fondamentali per tutte le applicazioni dei materiali rocciosi nelle opere dell’ingegneria civile. In base al criterio genetico le rocce sono classificabili nelle grandi categorie di:

    ignee, metamorfiche e sedimentarie.

    Ammassi rocciosi: costituiti da grandi volumi di roccia pervasa da un reticolo di discontinuità che condiziona il generale comportamento meccanico e idraulico dell’ammasso. Per questi materiali, la frequenza, l’orientazione del reticolo di discontinuità e le proprietà meccaniche delle discontinuità sono caratteristiche importanti, assieme alla resistenza della roccia intatta ed al grado di alterazione della stessa.

    La classificazione degli ammassi rocciosi per gli scopi dell’ingegneria civile è comunemente basata sull’indicizzazione dei precedenti parametri, finalizzata ad ottenere un punteggio finale che esprime, sebbene in termini semiquantitativi, la qualità dell’ammasso roccioso. Gli ammassi rocciosi sono considerati come materiali discontinui poiché le discontinuità sono usualmente influenti alla scala del problema applicativo.

    Formazioni strutturalmente complesse: formate da un assemblaggio da regolare a caotico di materiali geologici variabili nelle classi delle rocce lapidee, degli ammassi rocciosi e delle terre. In questi materiali le proprietà tecniche possono essere considerate intermedie tra quelle delle rocce e delle terre e fortemente dipendenti dall’abbondanza relativa. I flysch rappresentano un tipico esempio di formazioni strutturalmente complesse. Gli ammassi rocciosi sono considerati come materiali discontinui poiché le discontinuità sono usualmente influenti alla scala del problema applicativo.

    LE UNITÁ GEOLOGICO-TECNICHE

    Le analisi geologico-applicative, rivolte alla realizzazione di un modello geologico-tecnico tridimensionale ed alla redazione di cartografia, necessitano dell’istituzione di unità fondamentali, nelle quali sono combinate informazioni tecniche e geologiche. Queste unità sono denominate geologico-tecniche. Un tentativo di fornire delle regole standard per l’istituzione delle unità geologico-tecniche fu fatto nel 1976 da una Commissione dell’ UNESCO/IAEG sulla cartografia geologico applicativa che istitui differenti tipi di unità a seconda della scala di analisi.

    Serie litologiche (scale < 1:200.000) derivate dall’interpretazione delle carte geologiche esistenti o da analisi fotogeologiche e finalizzate ad evidenziare grossolanamente il tipo di rocce e di terre in accordo agli scopi applicativi.

    Complessi litologici (scale da 1:10.000 a 1:200.000) i cui limiti hanno un significato genetico. Essi sono istituiti mediante indagini, anche solo qualitative di campo e/o di laboratorio.

    Tipi litologici (scale da 1:5.000 a 1:10.000) i cui limiti sono dettagliati sulla base di indagini litologiche (petrografiche e sedimentarie) dettagliate. Le proprietà tecniche delle unità sono stimate mediante indagini quantitative di campo e/o di laboratorio che ne consentono una

    classificazione geologico-tecnica.

    Tipi geologico-tecnici (scale > 1:5.000) caratterizzati da un maggiore dettaglio nella stima delle proprietà tecniche e considerando dati quantitativi derivanti da sondaggi geognostici, trincee esplorative, scavi e siti campione. Le informazioni geologico tecniche che devono essere evidenziate sono le proprietà meccaniche e idrauliche.

    LE UNITA IDROSTRATIGRAFICHE O COMPLESSI IDROGEOLOGICI LINEE GUIDA PER L’IDENTIFICAZIONE (USGS – Laney & Davidson, 1986)

    LE UNITÁ GEOLOGICO-TECHICHE DELL’APPENNINO MERIDIONALE:

    Le serie litologiche alla scala 1:250.000 (UNESCO/IAEG, 1976)