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PROVE SISMICHE IN FORO

Le prove sismiche in foro sono tra le più utili per la caratterizzazione geomeccanica delle terre e delle rocce, vengono effettuate in fori appositamente predisposti e forniscono le velocità sismiche (fasi P ed S) dei terreni. Attraverso queste è possibile calcolare anche i moduli elastici dinamici. La possibilità di disporre delle stratigrafie dei fori permette una associazione certa delle velocità rilevate ai litotipi investigati.

Per l'esecuzione delle prove sismiche in foro occorre quindi che vengano preliminarmente eseguiti i fori geognostici. Questi devono essere condizionati per l'intera lunghezza mediante l'installazione di una tubazione in PVC della serie pesante, con diametro interno generalmente non inferiore ad 80 mm e sezione costante senza irregolarità e distorsioni. L'intercapedine fra parete del foro e tubazione definitiva viene sigillata con miscela autoindurente di acqua-cemento-bentonite, iniettata lentamente, a bassa pressione, attraverso la valvola di fondo e pistoncino a tenuta (v. dettagli esecutivi). La tubazione definitiva viene adeguatamente protetta mediante pozzetto fondato nel terreno e chiusa con coperchio. Alla consegna del foro condizionato si procede all'esecuzione delle prove vere e proprie.


Campi di applicazione

Sono gli stessi della sismica di superficie, ma consentono un maggiore dettaglio puntuale dei parametri elastici indagati. Risultano quindi molto utili nel determinare:

1. la stratigrafia delle coperture alluvionali sul bedrock;

2. la localizzazione di zone fratturate (meccanicamente degradate);

3. la presenza di cavità, etc.


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TOMOGRAFIE SISMICHE CROSS-HOLE

La presenza di fori di sondaggio a distanza relativamente vicina (max 20 m) e appositamente condizionati (v.dettagli) può consentire un approccio di tipo tomografico; la cosiddetta tomografia cross-hole è applicabile per la determinazione della distribuzione delle velocità sismiche (generalmente solo in onda P) lungo sezioni passanti per i fori.

La tomografia sismica è infatti un metodo che consente di individuare anomalie nella velocità di propagazione delle onde sismiche con un elevato potere risolutivo offrendo la possibilità di ricostruire situazioni stratigraficamente complesse, non facilmente risolvibili con differenti tecniche di indagine. Per questo tipo di prospezioni occorre avere un numero maggiore di sorgenti e di ricevitori.

Le operazioni di acquisizione e registrazione dei dati sismici prevedono l’utilizzo di un sismografo digitale multicanale, con intervallo massimo di campionamento di almeno 0.1 ms, con possibilità di filtraggi, stacking., ecc..

Per la rilevazione dei dati relativi alla velocità delle onde P vengono posizionati una serie di geofoni (o “catena di idrofoni”) monodirezionali verticali equispaziati all’interno di un foro condizionato e riempito di acqua, al fine di ottenere un ottimo accoppiamento tra i sensori e le pareti circostanti del foro. In superficie, lungo l’allineamento delle perforazioni, si possono posizionare altri geofoni per incrementare la risoluzione dell’indagine, in particolare, dei livelli più superficiali del sottosuolo.

La fase d’acquisizione viene effettuata posizionando nel secondo foro la sorgente sismica a profondità prestabilite. La sorgente sismica da foro, dotata di sistema di ancoraggio pneumatico o meccanico, può essere costituita da un energizzatore di tipo meccanico o elettromeccanico per onde "P” o di tipo esplosivo (fucile); in quest’ultimo caso anche il foro di energizzazione deve essere riempito d’acqua.

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