La stabilità degli scavi riguarda la capacità di fronti, pareti, gallerie, pozzi e cavità di restare stabili dopo la rimozione del materiale. Lo scavo modifica lo stato tensionale: scarica una superficie, concentra tensioni altrove e spesso riduce il confinamento che contribuiva alla resistenza.
Nel criterio di Mohr-Coulomb la perdita di confinamento riduce la resistenza al taglio:
Per questo supporti e rivestimenti non “sostengono solo il peso”, ma ripristinano una parte della pressione di confinamento. In roccia, bulloni, reti e calcestruzzo proiettato aiutano l’ammasso a lavorare come un arco o una struttura confinata; in terreno sciolto possono servire paratie, spritz-beton, centine, drenaggi e consolidamenti.
In gallerie profonde il rischio può essere governato da concentrazione di tensioni e rilascio improvviso di energia, come nei rockburst. In scavi sotto falda, invece, pressione interstiziale e filtrazione possono dominare la verifica.
La verifica può riguardare collasso globale, instabilità locale, eccesso di deformazioni o perdita di funzionalità. In uno scavo a cielo aperto si controllano scivolamenti lungo superfici potenziali, ribaltamento di blocchi, sifonamento, erosione interna e cedimenti vicini. In galleria si considerano convergenze, distacchi di blocchi, squeezing, rigonfiamento, venute d’acqua e interazione con il rivestimento.
Un indicatore sintetico è il fattore di sicurezza:
Il significato di FS dipende dal modello adottato: equilibrio limite, analisi numerica, classificazioni geomeccaniche o metodi osservazionali. Un valore numerico senza contesto non basta; bisogna conoscere parametri, falda, geometria, sequenza di scavo e incertezze.
L’acqua è spesso il fattore decisivo. L’aumento della pressione interstiziale riduce le tensioni efficaci e quindi la resistenza; la filtrazione può generare forze di trascinamento, erosione e instabilità del fondo. Per questo drenaggi, abbassamento di falda e impermeabilizzazioni sono parte della stabilità, non dettagli accessori.
Un errore comune è progettare il sostegno solo sulla configurazione finale. Durante la costruzione le fasi intermedie possono essere più critiche: avanzamento, tempi di posa dei supporti, vibrazioni, piogge e variazioni di falda possono ridurre il margine di sicurezza prima che il sistema definitivo sia attivo.