Influenza dell'anisotropia di matrice nell'analisi di stabilità di pendio in bimrock = Matrix anisotropy influence on slope stability analysis in bimrock

Questa tesi si propone come obbiettivo quello affrontare il problema legato all’analisi di stabilità di un pendio in bimrock. I bimrocks sono definiti come ammassi rocciosi strutturalmente complessi, costituiti da blocchi di roccia inclusi in una matrice caratterizzata da una resistenza meccanica decisamente più scadente. La loro presenza può causare l’insorgere di problematiche durante le fasi di progetto e realizzazione delle opere, in scenari tipici dell’ingegneria Geotecnica. Per questo motivo risulta necessaria la loro caratterizzazione geologica e meccanica, al fine di prevederne correttamente il comportamento.Attraverso un processo di modellazione numerica, usando il metodo agli elementi finiti (FEM), sono state condotte più di 120 analisi di stabilità di pendio, di cui si sono valutati i relativi fattori di sicurezza e i volumi mobilitati. I modelli analizzati sono stati costruiti considerando diverse percentuali volumetriche dei blocchi (0%, 40%, 55% e 70%) e inclusioni di forma ellittica. Inoltre è stato studiato il caso relativo alla presenza di una matrice con comportamento anisotropo, e si è dimostrato come esso influenzi le analisi di stabilità globale del versante, avvalorando la tesi secondo cui risulta necessaria una corretta valutazione preliminare delle caratteristiche meccaniche del bimrock. Per considerare la variabilità dimensionale e spaziale dei blocchi, si è proceduto adottando un approccio stocastico, che ha permesso la definizione dei diametri e il posizionamento dei blocchi in maniera casuale. A tal fine è stato implementato un codice Matlab in grado di generare 15 estrazioni relative ad ogni configurazione, ognuna delle quali caratterizzata da una certa percentuale volumetrica e dai parametri statistici della distribuzione delle dimensioni dei blocchi.Infine è stata proposta l’applicazione dei metodi empirici ideati da Kalender et al. (2014) e Lindquist (1994), per ottenere un riscontro sui risultati derivanti dalle analisi effettuate.Tutte le analisi FEM eseguite con l’applicazione del metodo stocastico, considerando la presenza dei blocchi, sono state confrontate con il caso relativo al pendio costituito da sola matrice. È stato dimostrato che la scelta di trascurare la presenza delle inclusioni, determina generalmente una sottostima del fattore di sicurezza, e risulta in generale troppo cautelativa.L’uso di un approccio stocastico risulta più consono per lo studio di materiali eterogenei come il bimrock, perchè, a differenza di quello deterministico, permette di valutare la variabilità dei risultati ottenuti.