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Le proprietà geomeccaniche degli ammassi rocciosi dipendono da caratteri geologico-strutturali a scale differenti, regionali e locali. Il presente studio riguarda la variabilità spaziale del grado di fratturazione degli ammassi rocciosi in un contesto alpino, la cui previsione, in fase di indagine preliminare, può contribuire alla definizione del modello geomeccanico di riferimento e quindi alla pianificazione dei progetti d’ingegneria civile e mineraria. Il presente lavoro si pone come obiettivo la stima delle proprietà geomeccaniche su una vasta area, utilizzando tecniche geostatistiche. L’area di studio, in Val San Giacomo (SO), ha un’estensione di circa 200 km2 e comprende litotipi riconducibili al Dominio Pennidico, rappresentato dalle falde di ricoprimento Tambò e Suretta, separate dalla Sinclinale dello Spulga. Sui principali e più accessibili affioramenti, in accordo con la metodologia ISRM, sono stati eseguiti rilievi geomeccanici di dettaglio e definite sia le proprietà geomeccaniche sia gli indici di qualità degli ammassi rocciosi. Per stimare tali proprietà, ed in particolare il grado di fratturazione, al di fuori dei punti di campionamento, sono state applicate diverse tecniche geostatistiche. Dopo aver effettuato l’analisi esplorativa spaziale dei dati dell’intercetta delle discontinuità e dell’indice di fratturazione volumetrica – Jv – si è condotto uno studio variografico multi scala per l’identificazione delle strutture di correlazione spaziale, successivamente la stima è stata eseguita utilizzando sia il metodo del kriging ordinario sia quello della simulazione Gaussiana sequenziale. La validazione, effettuata su un data set indipendente, ha mostrato che i migliori risultati, ottenuti stimando il Jv, derivano dalla simulazione Gaussiana sequenziale, che rispetta anche i valori estremi della distribuzione.
Spatial and previsional analyses of geomechanical rock mass properties in San Giacomo Valley (SO) through geostatistical techniques. Geomechanical properties of rock masses depend on geological and structural nature with different scale, regional and local. This study deals with the spatial variability of rock mass fracturing degree, in an Alpine context; its estimation could contribute to the definition of geomechanical reference model and therefore to the planning of civil and mining engineering projects. The present study aim to reconstruct main rock mass characteristics in an extended area, through the use of different geostatistical techniques. The research site is located along the San Giacomo Valley (Provence of Sondrio, Italy) and covers an area of about 200 kms2. The regional geological setting is related to the Pennidic Nappe arrangement; the investigated lithologies belong to the Tambò Unit, to its meta-sedimentary cover and to the Suretta Unit. Detailed geomechanical field surveys were carried out in order to characterize rock masses, in accordance with the I.S.R.M. suggested methods. From the collected data the rock mass quality indexes have been evaluated in each surveyed site. The geomecanichal parameters derived from the measurement stations are local data, therefore in order to know how they are distributed, in the whole study area, different geostatistical techniques were applied. First, the spatial explorative analysis of some rock mass features, such as the intercept of discontinuities and the Volumetric Joint Count – Jv – were performed, and main statistical parameters were calculated. Afterwards the correlation structures were investigated, at different scales, by means of a semivariogram analysis, taking into account the occurrence of anisotropic correlations. Both kriging method and conditional simulation techniques were applied to estimate geomechanical variables. The best results, supported by validation process, are obtained by conditional simulation method, which respect local extreme values, compared with kriging technique which tends to produce smoothened distributions.
Estimation des propriétés géo-mécaniques des masses rocheuses de la Vallée de St Jacques (So) au moyen de techniques géostatistiques. L’estimation des propriétés géo-mécaniques des masses rocheuses peut être utile pour reconstruire le modèle géo-mécanique de référence et par conséquent dans les phases de planification des projets d’ingénierie civile et minière. Le travail actuel a pour objectif l’estimation de telles propriétés sur une grande surface utilisant des techniques géostatistiques. La zone d’étude, la vallée de St Jacques (So), présente une superficie d’environ 200 km2, et comprend des « lithotypes » provenant du domaine « Pennidico » ici représenté par les failles de recouvrement Tambò et Suretta séparées par la Synclinal du Spulga. Sur les « effleurements » principaux et les plus accessibles, en accord avec la méthodologie ISRM, on a effectué des prélèvements géomécaniques de détail qui ont permis dévaluer les propriétés géo-mécaniques et les indices de qualité des masses rocheuses. Pour estimer de telles propriétés et en particulier le degré de fracturation, en dehors des points d’échantillonnage, on a appliqué différentes techniques géostatiques. Après avoir effectué l’analyse d’exploration spatiale des données des interceptions horizontales et du Jv, on a conduit une étude variée à différentes échelles pour identifier les structures de corrélation spatiales et les éventuelles anisotropies. L’estimation a été effectuée en utilisant soit le kriging ordinaire soit la simulation Gaussienne à séquence. La validité, effectuée sur un « data set » indépendant, a montré que les meilleurs résultats obtenus en estimant le Jv, proviennent de la simulation Gaussienne à séquence qui respecte également les valeurs extrêmes de la distribution.
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