INDAGINI SISMICHE
Le indagini sismiche si occupano dello studio della propagazione delle onde sismiche attraverso il terreno.
Si tratta di una branca della geofisica applicata particolarmente sviluppata ed estremamente utile nell’ambito della progettazione antisismica a norma di legge, fornendo informazioni quali la sismo-stratigrafia del sito, i valori di velocità delle onde sismiche e fornendo le principali proprietà elastiche dei litotipi presenti al di sotto della zona indagata.
TIPOLOGIE DI INDAGINI SISMICHE
Grazie alla continua formazione e al costante aggiornamento delle attrezzature e del software in dotazione, lo Studio del Dott. Geol. Alessandro Ferrari è in grado di eseguire tutte le tipologie di indagini sismiche attualmente in uso offrendo così al committente la soluzione più adatta alle più svariate esigenze.
La caratterizzazione sismica dei terreni tramite la tecnica di indagine sismica passiva HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Rario – Metodo di Nakamura) è finalizzata all’individuazione delle frequenze caratteristiche di risonanza di sito indispensabili negli studi di microzonazione, per la progettazione di edifici antisismici e per il calcolo della Vs30 e la relativa categoria del suolo di fondazione come esplicitamente richiesto dalle NTC 2008.
La tecnica HVSR è totalmente non invasiva, molto rapida, si può applicare ovunque e necessita di poco spazio in quanto consiste nella registrazione del rumore ambientale tramite un tromometro digitale collegato ad un sismografo.
I risultati che si possono ottenere da indagini sismiche HVSR sono:
- La frequenza caratteristica di risonanza del sito che rappresenta un parametro fondamentale per il corretto dimensionamento degli edifici antisismici
- La frequenza fondamentale di risonanza di un edificio, qualora la misura venga effettuata all’interno dello stesso.
- Profilo sismostratigrafico
- Valore di Vs equivalente (ai sensi delle N.T.C.)
Il metodo M.A.S.W. è una tecnica che si esegue con geofoni posti in linea collegati ad un sismografo multicanale. L'acquisizione prevede solo l'energizzazione tramite una comune mazza da muratore in prossimità di uno dei 2 geofoni piu' esterni.
La tecnica MASW è una forma di prospezione sismica non invasiva che, attraverso la registrazione della modalità di propagazione delle onde di superficie nel sottosuolo (Onde di Rayleigh - Onde di Love), permette di risalire alla velocità di diffusione delle onde di taglio Vsv e/o Vsh (sia radiali sia trasversali) lungo un profilo verticale per convenzione posizionato al centro dello stendimento.
I risultati che si possono ottenere da indagini sismiche MASW sono:
- Profilo sismostratigrafico
- Valore di Vs equivalente (ai sensi delle N.T.C.)
Le analisi di tipo REMI ed ESAC sono assimilabili a indagini MASW, ma rientrano nei metodi di sismica “passiva”, ossia che consistono nel registrare microtremori, cioè rumori ambientali dovuti a sorgenti naturali e/o artificiali. L’acquisizione prevede disposizioni multi-geofoniche, come per la prova sismica a rifrazione e per il metodo MASW, e l’utilizzo di un sismografo multicanale.
Le analisi REMI ed ESAC sono mirate ed utili a definire le basse frequenze, ma non risultano altrettanto efficaci alle alte (ove invece le analisi di sismica attiva si rivelano decisamente superiori). Per questo motivo è spesso consigliabile l’utilizzo di tecniche passive congiuntamente a dati provenienti da sismica attiva (MASW) al fine di risalire ad un modello sismostratigrafico con un buon grado di affidabilità lungo tutta la profondità di indagine.
I risultati che si possono ottenere da indagini sismiche ESAC - REMI sono:
- Profilo sismostratigrafico
- Valore di Vs equivalente (ai sensi delle N.T.C.)
Lo scopo della prova sismica Down-Hole consiste nel determinare le velocità di propagazione delle onde sismiche di compressione (Onda P) e di taglio (Onda S) che si propagano dalla superficie nel terreno in profondità. Il terreno infatti viene energizzato in superficie in prossimità della testa del foro, e le registrazioni avvengono grazie ad un geofono triassiale ancorato a profondità via via crescenti all’interno del foro stesso.
I parametri geotecnici e i dati sismici ricavabili da una prova sismica Down-Hole sono:
- Profili verticali di velocità (Vp e Vs)
- Valore di Vs equivalente (ai sensi delle N.T.C.)
- Coefficiente di Poisson medio [v - medio]
- Modulo di deformazione al taglio medio [G - medio]
- Modulo di compressibilità edometrica e volumetrica medio [Ed - Ev medio]
Il metodo della sismica a rifrazione è una delle indagini geofisiche più utilizzate dall’ingegneria civile per la conoscenza del sottosuolo.
Esso è basato sul tempo necessario perché la perturbazione elastica, indotta nel sottosuolo da una determinata sorgente di energia, giunga agli apparecchi di ricezione posti in superficie (geofoni) percorrendo lo strato superficiale con onde dirette e gli strati più profondi con onde rifratte.
La sorgente delle onde sismiche è costituita generalmente da una massa battente. Per gli stendimenti, vengono usati dei geofoni in numero di 24 (possibilità di aumentare il numero di geofoni) regolarmente allineati e l’acquisizione dei dati viene effettuato con sismografo digitale.
La tomografia sismica è un metodo che permette di individuare anomalie nella velocità di propagazione delle onde sismiche con un elevato potere risolutivo, offrendo la possibilità di ricostruire stratigraficamente situazioni complesse altrimenti non risolvibili con differenti tecniche di indagine.