شاخص مقاومت زمين¬شناسي (GSI)، اولين بار توسط هوك در سال 1994 معرفي شد تا بتواند در شرايط مختلف زمين¬شناسي، تخميني از كاهش مقاومت توده سنگ داشته باشد.
مقاومت يك توده سنگ درزه¬دار به خواص قطعات سنگ بكر و همچنين آزادي اين قطعات نسبت به لغزش و چرخش تحت شرايط مختلف تنش بستگي دارد. اين درجه آزادي از طريق شكل هندسي قطعات سنگ بكر و همچنين شرايط سطوح جداكننده قطعات كنترل مي¬شود. توده سنگ¬هايي كه از قطعات زاويه¬دار و سطوح ناپيوستگي زبر و تميز تشكيل شدهاند، به مراتب از توده سنگهايي با قطعات گرد و حاوي مصالح هوازده و دگرسان شده مقاوم¬تر مي باشند. سيستم GSI براي توده سنگهاي بلوكي در جدول (1) ارائه شده است.
در طي سالهاي اوليه پيدايش سيستم GSI، مقدار آن بصورت مستقيم از RMR تخمين زده ميشد. هوک و همکاران روابط سادهای را برای تخمین GSI به صورت زیر طرح نمودند:
(1) For GSI>=18 or RMR>=23 GSI=RMR-5
(2) For GSI>=18 GSI=9lnQ`+44
Q`در رابطه (2) نسخه اصلاح شده کیفیت توده سنگ می¬باشد که از رابطه زیر بدست می¬آید:
(3) Q`=RQD/jn*Jr/ja
در روابط 1 الی 3:
:RMR رده بندی ژئومکانیکی ارائه شده توسط بنیاوسکی در سال 1989،
:RQD شاخص کیفیت سنگ،
:Jn عدد مربوط به تعداد گروه درزه،
:Jr عدد مربوط به زبری درزه،
و Ja، عدد مربوط به دگرسانی درزه می باشند.
بعدها مشخص گردید، روابط مذکور براي توده سنگهاي ضعيف و همينطور سنگهاي با مشخصات ليتولوژيكي خاص كه با طبقه بندي RMR تطابق ندارند، قابل اتکا نميباشند. بنابراين توصيه ميگردد كه مقدار GSI بطور مستقيم از جدول (1) تخمین زده شده و در همه موارد از طبقهبندی RMR استفاده نشود.
تجربه نشان داده است اكثر مهندسان با توصيفي بودن جداول GSI راحتتر بوده و معمولاً براي تخمين مقدار GSI مشكل خاصي ندارند. در این ردهبندی 4 رده کیفی اصلی که با ردهبندی ترزاقی سازگار است، لحاظ گردیده است:
بلوکی
بسیار بلوکی
بلوکی/ چینخورده
خرد شده
اکثر مهندسان با واژههای مذکور آشنا هستند. به علاوه ناپیوستگیها بر اساس وضعیت سطوح خود به پنج رده بسیار خوب، خوب، متوسط، ضعیف و بسیار ضعیف تقسیمبندی میگردند که مشابه با شرایط درزهها و رده بندی RMR میباشد.
از طرف ديگر، بسياري از مهندسين به يك سيستم كمي¬تر كه بوسيله آن بتوانند برخي ابعاد فيزيكي را اندازه گيري كنند، احساس نياز مي¬كنند.
اگر فاصله ناپيوستگي¬ها در قياس با ابعاد سازه مورد نظر زياد باشد، نبايد از سيستم GSI و معيار هوك و براون استفاده كرد و ناپيوستگي¬ها بايد بصورت مجزا بررسي شوند. برعكس، زماني¬كه فاصله ناپيوستگي¬ها در قياس با ابعاد سازه كوچك باشد، مي¬توان از اين سيستم با اطمينان استفاده كرد.
ذکر این نکته ضروری است که در تخمین مقدار GSI در طبقه¬بندي، بايد توده سنگ سالم و صدمه نديده مورد استفاده قرار گيرد، لذا هوك و براون (1997) پيشنهاد كرده بودند در سنگهايي كه در اثر آتشكاري شديداً صدمه ديدهاند، 10 واحد به GSI اضافه گردد تا مقدار مربوط به توده سنگ سالم بدست آيد.
