Il GSI (Geological Strength Index) è un indice usato per stimare la qualità meccanica di un ammasso roccioso a partire da struttura e condizioni delle discontinuità. È stato introdotto per collegare osservazioni geologiche di campo e parametri di resistenza da usare nei modelli geomeccanici.
Il GSI non è una misura strumentale singola: deriva da osservazione geologica e geomeccanica. Valori alti indicano roccia massiva o poco fratturata con superfici di discontinuità buone; valori bassi indicano ammasso disturbato, alterato, intensamente fratturato o con giunti deboli. La stima richiede quindi rilievo strutturale, descrizione delle superfici, grado di alterazione e giudizio tecnico.
Entra direttamente nella stima dei parametri del criterio di Hoek-Brown. Il criterio per l’ammasso roccioso si scrive spesso nella forma:
dove \sigma_{ci} è la resistenza a compressione della roccia intatta e m_b, s, a sono parametri ridotti rispetto alla roccia intatta.
Nel criterio di Hoek-Brown, il GSI riduce i parametri della roccia intatta per ottenere quelli dell’ammasso:
dove D rappresenta il disturbo da scavo. L’uso corretto richiede osservazioni di campo coerenti e conservative.
Il parametro D tiene conto del danneggiamento indotto da scavo, brillamento o rilassamento tensionale. Un fronte scavato con disturbo elevato può avere resistenza equivalente molto inferiore a quella suggerita dalla sola qualità naturale dell’ammasso.
Il GSI non va confuso con RQD: l’RQD misura soprattutto la frequenza delle discontinuità lungo carote o linee di rilievo, mentre il GSI combina struttura e qualità delle superfici. I due indici possono essere coerenti, ma non sono intercambiabili.
In pratica il GSI è usato per gallerie, cave, pendii in roccia, scavi sotterranei, fondazioni su roccia e valutazioni preliminari di stabilità. La sua incertezza deve essere esplicitata: pochi punti di GSI possono cambiare in modo sensibile i parametri derivati.
Vedi anche: Geomeccanica, Ammasso roccioso, RQD, Stabilità degli scavi, Stabilità dei pendii.