Scopriamo nel dettaglio la differenza tra le indagini geofisiche di tipo sismico attivo e passivo.
Per la caratterizzazione sismica non invasiva dei siti è possibile eseguire delle indagini geofisiche di tipo MASW e HVSR, queste due tipologie si distinguono perché la prima richiede un’acquisizione con metodologia attiva, l’altra invece con metodo passivo.
Vediamo insieme quali sono le differenze principali tra le due tipologie di indagini.
Indagini geofisiche di tipo sismico attivo MASW
La prova MASW (Multi-Channel Analysis of Surface Waves), messa a punto nel 1999 da ricercatori del Kansas Geological Survey permette di determinare in modo dettagliato l’andamento della velocità delle onde sismiche di taglio (o onde S) in funzione della profondità attraverso lo studio della propagazione delle onde superficiali o di Rayleigh.
Sono quindi molto utili per determinare velocemente ed economicamente l’andamento della velocità media delle onde di taglio nei primi trenta metri di profondità (Vs30) e quindi la categoria del suolo di fondazione in base al DPCM 3274 del 20 marzo 2003.
Inoltre, tale metodologia è anche usata per:
- l’analisi di liquefazione;
- la determinazione dei profili dei terreni;
- la mappatura del substrato;
Il metodo MASW viene detto “attivo” perché le onde superficiali sono prodotte da una sorgente impulsiva disposta a piano campagna e vengono registrate da uno stendimento lineare composto da numerosi ricevitori posti a breve distanza (distanza intergeofonica).
Lo scopo della prova consiste nel determinare il profilo di rigidezza del sito (velocità delle onde di taglio S) tramite la misura della velocità di propagazione delle onde di superficie di Rayleigh (Ve) ed un successivo processo di inversione. Si suppone che il volume di terreno, interessato dalle indagini sia stratificato orizzontalmente e che all’interno di ogni strato il comportamento del terreno si possa considerare elastico, omogeneo ed isotropo.
Indagini geofisiche di tipo sismico passivo HVSR
La metodologia HVSR (Horizontal to Vertical Spectrum Ratio) è stata introdotta da Nakamura (1989) per la determinazione delle frequenze di vibrazione dei terreni e la stima dell’amplificazione sismica locale, elementi di grande utilità in quanto permettono di distinguere aree contraddistinte dalla presenza o meno di fenomeni di risonanza nell’intervallo di frequenze di interesse ingegneristico e costruttivo.
Questa metodologia misura il rumore sismico ambientale che è presente ovunque sulla superficie terreste ed è prodotto dai fenomeni atmosferici, come onde oceaniche, microterremoti, vento, e dall’attività antropica. Il rumore sismico ambientale viene anche chiamato microtremore in quanto costituito da oscillazioni di piccolissima ampiezza se confrontate con quelle associate ai terremoti.
Il medoto HVSR prende la denominazione di sismica passiva in quanto il rumore non viene generato artificialmente, come nell’energizzazione della sismica attiva MASW, ma è presente naturalmente.
Infatti in qualsiasi luogo pianeggiante sono sempre presenti delle vibrazioni associate alle onde oceaniche con dei picchi a 0,14 e 0,07 Hz. A questo comportamento spettrale di “fondo”, sempre presente in varia forma e soggetto a scarsissima attenuazione, si sovrappongono le sorgenti locali dovute alle attività antropiche (traffico, macchinari ecc.) e naturali. L’effetto di queste sorgenti locali è soggetto ad attenuazioni quanto maggiori all’aumentare della frequenza e dovute all’assorbimento anelastico associato all’attrito interno delle rocce e dei terreni.
La nostra strumentazione
Per effettuare queste indagini geofisiche il nostro studio si avvale di un sismografo PASI GEA24 a 24 canali. Grazie alla sua dimensione compatta è possibile utilizzarlo per rifrazioni, tomografie sismiche, MASW, HVSR e rilievi downhole e crosshole in qualsiasi luogo.
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