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�'!,%!! �-%.Elenco regionale dei prezzi per lavori edili, impianti tecnologici, infrastrutture a rete, lavori stradali e impianti sportivi per l’esecuzione di opere pubbliche – Edizione 2012

DELIBERAZIONE DELLA GIUNTA REGIONALE 29 OTTOBRE 2012, N.1325

CAPITOLO 1 - Numero d’ordine 1.9

1.9.90.0 ESECUZIONE PROFILO SISMICO A RIFRAZIONE IN ONDE P O S CON BASE FINO A m 230. Esecuzione profilo sismico a rifrazione in onde P o S o con base fino a m 230 con uso di sismografo multicanale a non meno di 16 bit e non meno di 24 canali, numero di energizzazioni, non inferiori a 5, con qualsiasi tipo di energizzazione in compressione o di taglio, escluso l'uso di esplosivi, con esecuzione di dromocrone relative, compresa la restituzione dei dati di campagna in supporto cartaceo e magnetico. E' compreso quanto altro occorre per dare il lavoro finito.

1.9.91 ESECUZIONE PROFILO SISMICO CON METODOLOGIA MASW.Esecuzione profilo sismico con metodologia MASW a 12-24 geofoni, spaziatura massima 3 m, guadagno costante su tutti i canali, nessun guadagno automatico, nè filtraggio. Acquisizione onde di Rayleigh e/o onde di Love, mediante geofoni verticali da 4,5 Hz, e/o orizzontali da 10 Hz, energizzazioni in compressione e/o di taglio a più distanze differenziate,ad entrambi gli estremi del profilo.E' compreso quanto altro occorre per dare il lavoro finito

1.9.121.0 PROVE SISMICHE TIPO "DOWN-HOLE" IN FORO GIÀ PREDISPOSTO. Prove sismiche tipo "Down-hole" in foro già predisposto, utilizzando sismografo digitale, con registrazionedati su supporto magnetico e restituzione cartacea, con disponibilità di pretrigger. Utilizzo di una sorgente posta a distanza di 3 – 4 metri dal centro del foro. Esecuzione delle misure con passo di non meno di m 1, energizzazione al taglio con inversione di fase per lettura delle fasi S, energizzazione a battuta verticale per la lettura delle fasi P. E' inoltre compreso quanto altro occorre per dare le prove complete.

1.9.130 PREDISPOSIZIONE DI FORI DI SONDAGGIO VERTICALI PER PROVE “DOWN-HOLE”.Predisposizione di fori di sondaggio verticali per prove “Down-hole” eseguendo rivestimento del foro con tubazione in PVC od altro materiale ad alta impedenza alle vibrazioni; il diametro interno del tubo deve essere compreso fra mm 80 e mm 125 e lo spessore fra mm 5 e mm 10. Cementazione dal basso dei fori in corrispondenza dello spazio anulare compreso fra le pareti del foro ed il tubo di rivestimento fino al rifluimento della miscela cementizia in superficie, utilizzando valvola di fondo foro e qualora non sia possibile, utilizzare un tubo calato nell’intercapedine fino a fondo foro. E’ compreso quanto altro occorre per dare la predisposizione completa ad esclusione del pozzetto protettivo.

1.9.140 PROVE SISMICHE TIPO "CROSS-HOLE" IN FORI GIÀ PREDISPOSTI. Prove sismiche tipo "Cross-hole" in fori già predisposti e con verticalità controllata, con qualsiasi tipo di energizzazione escluso l'uso di esplosivi, con sismografo digitale multicanale, registrazione dati su supporto magnetico e restituzione cartacea, con disponibilità di pretrigger. Utilizzo di una sorgente calata in foro ad una profondità iniziale non superiore a m 1.5, provvista di dispositivo di aggancio e sgancio alle pareti del foro, che assicuri salda aderenza e capace di produrre onde di taglio polarizzate su piani verticali. Sensore velocimetrico a tre componenti ortogonali. Orientazione di uno dei trasduttori in direzione parallela alla sorgente. E' inoltre compreso quanto altro occorre per dare le prove complete. Esecuzione delle misure con passo massimo di m 1.Per ogni prova in fori da m 30 di profondità e trenta punti di misura.

1.9.150 PREDISPOSIZIONE DI FORI DI SONDAGGIO VERTICALI PER PROVE “CROSS-HOLE”.Determinazione della distanza reale tra i fori di rilievo per ogni punto di misura, tramite misure inclinometriche di precisione tale da rendere trascurabile l’errore nel calcolo delle velocità. Nel caso di realizzazione di ulteriore foro destinato unicamente all’energizzazione, in quest’ultimo le misure inclinometriche potranno essere omesse. E’ compreso quanto altro occorre per dare la predisposizione completa ad esclusione del pozzetto protettivo e delle misure inclinometriche che saranno compensate con relativa voce di prezzario.

DELIBERAZIONE DELLA GIUNTA REGIONALE 14 marzo 2001 n.226

“Criteri per l’esecuzione degli studi di microzonazione sismica a supporto della redazione degli strumenti urbanistici”

sostituito poi integralmente da

DELIBERAZIONE DELLA GIUNTA REGIONALE 8 MARZO 2010 N. 377

“Criteri per gli studi di microzonazione sismica”

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Legge Regionale 30.7.97 n. 56

Programma VEL Valutazione degli effetti Locali – Centri Urbani Edifici Strategici e Rilevanti

Istruzioni tecniche per le indagini geologiche, geofisiche, geognostiche e geoteniche per la valutazione degli effetti locali nei Comuni classificati sismici della Toscana

Volume 1B

Criteri, metodologie, modalità di presentazione delle indagini e degli elaborati

Prima edizione 15 dicembre 1998

Quinta edizione Settembre 2007

Programma DOCUP 2000-2006 (Documento Unico Programmazione) Riduzione del Rischio sismico nelle Aree Produttive dei Comuni Toscani a maggior rischio sismico

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• ricostruzione della geometria delle unità presenti nell’area d’indagine(spessori delle coperture, delle unità litologiche, geometria degli eventuali corpi di frana)

• caratterizzazione dinamica per bassi livelli di deformazione delle unità litostratigrafiche presenti nelle aree di indagine; calcolo della Vs e dei moduli elastici dinamici e del coefficiente di Poisson.

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Sono condizionate dai limiti insiti in ciascuna tecnica

e dalle caratteristiche geologiche

Forniscono molto spesso più soluzioni ( differenti modelli sismostratigrafici)

corrette sotto il profilo del processo matematico fisico utiizzato ma talora poco coerenti con la situazione reale

Devono essere sempre tarate e verificate tramite altre indagini

dirette e indirette (indagini integrate) e sottoposte a controlli di qualità

con lo scopo di minimizzare tali ambiguità.

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Vanno spinte fino ad incontrare il bedrock sismico attraversandolo per uno spessore significativo

Le indagini di superficie (sismica a rifrazione), potranno prevedere schemi geometrici comprendenti tiri esterni lontani e stese di lunghezza maggiore

allo standard

Per le indagini in foro di sondaggio, nel caso in cui il bedrock sismico sia a profondità maggiore del fondo foro, la profondità del bedrock potrà essere

determinata con tecniche complementari, ad esempio attraverso l’elaborazione dei dataset sismici relativi a prove down-hole secondo la

metodologia VSP (Vertical Seismic Profiling)

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Al fine di consentire una ottimale taratura e un confronto con irisultati ottenuti dalle indagini geognostiche e geotecniche

Vengono richieste modalità di interpretazione meno discretizzatee/o automatizzate

Conseguentemente una ricostruzione di un modello geologico di sottosuolo significativo e rappresentativodell’area in esame

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La parametrizzazione dinamica dei terreni è un aspetto

fondamentale nell’ambito degli studi per la risposta sismica locale

La misura della velocità delle onde di taglio (Vs), consente la

determinazione di un’importante caratteristica meccanica del terreno la

rigidezza iniziale (G0 o Gmax), rigidezza a livelli di deformazione molto bassi

Tale parametrizzazione può essere ottenuta attraverso differenti tecniche:

misure delle onde di corpo dalla superficie, delle onde superficiali,

attraverso prove in foro tipo down-hole e cross-hole, mediante metodi passivi

basati sul rumore ambientale, mediante misure di laboratorio su campioni

prelevati durante l’esecuzione di sondaggi meccanici, tramite prove geotecniche in situ

Essendo la Vs un parametro molto complesso e funzione di numerosi fattori,

deve essere impiegata molta cura nella sua misura, scegliendo, in base al contesto geologico,

la metodologia più adatta e considerandone applicabilità e limiti

Nelle istruzioni tecniche del VEL, delle numerose tecniche utilizzabili per la determinazione della Vs vengono analizzate le modalità di esecuzione, le apparecchiature e le modalità

interpretative e di restituzione dei dati delle seguenti tecniche:

- sismiche a rifrazione con onde P ed SH;

- sismiche a riflessione con onde P ed SH;

- prove down -hole;

- prove cross –hole;

- cono sismico

- sismiche tomografiche;

- prove SASW e multicanale FK.

Questa scelta viene motivata dalla considerazione che le altre tecniche (Misure

passive, Prove P-S logging, Dilatometro Sismico) risultano avere

evidenti limiti di applicabilità, di univocità dei risultati o una non ancora

sufficiente validazione scientifica e tecnica.

Nell’edizione delle istruzioni tecniche 2008 è stato introdotto anche il metodo di Nakamura limitatamente a misure speditive di amplificazione locale, relativamente alla stima della sola

frequenza fondamentale di vibrazione del terreno o in alternativa alla sola stima dello spessore delle coltri.

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D.G.R. LAZIO n.545 del 26 novembre 2010

LINEE GUIDA

per l’utilizzo degli Indirizzi e Criteri generali per gli Studi di Microzonazione Sismica nel territorio della Regione Lazio di cui alla DGR Lazio n. 387 del 22

maggio 2009. Modifica della DGR n. 2649/1999.

ALLEGATO A PARAGRAFO 8 INDAGINI GEOLOGICO TECNICHE E GEOFISICHE

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Integrazione dei dati disponibili al Livello 1 di M.S. mediante l‘esecuzione di indagini volte:

- da un lato alla valutazione delle proprietà dinamiche del bedrock e delle unità geologico-tecniche distinte (andamento verticale della velocità delle onde di taglio e dei relativi valori dei moduli di taglio G) mediante indagini sismiche di superficie, basate sull’analisi della dispersione delle onde superficiali, ed in foro (es. prove MASW, prove REMI, prove DH, prove CH)

- dall’altro alla misura dei periodi propri del sito e/o di effetti di RSL mediante indagini sismometriche (es. misure velocimetriche e accelerometriche).

Per le specifiche tecniche relative alle succitate indagini si rimanda al Cap. 3.4.3 ed alle Schede di Approfondimento 3.1 degli ICMS e a successive

procedure emanate dalla Regione.

In relazione alla rapida diffusione di tecniche speditive finalizzate alla caratterizzazione dinamica dei terreni attraverso l’analisi di misure sismometriche, si ritiene opportuno fornire le seguenti raccomandazioni in merito alle modalità esecutive di tali rilevazioni:

a) adeguata selezione della strumentazione di indagine in funzione di:

- sensibilità strumentale (risposta in frequenza) commisurata ai parametri di risposta attesi (es.frequenza di risonanza dei depositi, livello di sismicità rilevabile o di rumore sismica ambientale presente);

- modalità di accoppiamento sensore/suolo (es. presenza di suolo rigido, asfalto o terra; uso di specifiche piazzole per le installazioni strumentali);

Regolamento Regionale 7 febbraio 2012 n. 2

Snellimento delle procedure per l’esercizio delle funzioni regionali in materia di prevenzione del rischio sismico. Allegato C (Classi di Rischio Geologico e indagini

di tipo geologico, geofisico e geotecnico minime da eseguire).

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Area Generale di Coordinamento LL.PP. Settore Geologico Regionale

LINEE GUIDA FINALIZZATE ALLA MITIGAZIONE DEL RISCHIO SISMICO

Indagini ed analisi geologiche, geofisiche e geotecniche

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Dipartimento Protezione Civile

ReLUIS, AGI, ALGI, ALIG

LINEE GUIDA PER MODALITÀ DI INDAGINE SULLE STRUTTURE E SUI TERRENI PER I PROGETTI DI RIPARAZIONE, MIGLIORAMENTO E

RICOSTRUZIONE DI EDIFICI INAGIBILI

INDIRIZZI E CRITERI PER LA MICROZONAZIONE SISMICA

PARTE III

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Si riassumono le condizioni qualitative minime che andrebbero assunte nelle operazioni di acquisizione ed elaborazione dati.

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• sismografo digitale = > 24 canali, dinamica = > 16 bit, frequenza campionamento minima 2000 Hz, lungh. registrazione minima 500 ms, risposta in frequenza lineare entro 3 dB tra 1 e 500 Hz, noise < 5 mV, crosstalk > 50dB;

• trigger con precisione entro 1 ms;

• energizzatori in grado di generare segnali impulsivi e ripetibili, con frequenza costante centrata su valori non inferiori a 40 Hz;

• geofoni verticali e orizzontali con risposta in frequenza lineare entro 1 dB tra la metà e il doppio della frequenza dei segnali di sorgente usati, noise < 1mv, frequenze spurie superiori al doppio della frequenza dei segnali sorgente, fattori di trasduzione dei singoli geofoni non variabili oltre il 20-30% del valore medio complessivo.

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• distanze intergeofoniche <= 10m;

• numero minimo geofoni per profilo 24;

• energizzazioni minimo ogni 6 geofoni, preferibilmente ogni 3;

• almeno una coppia di energizzazioni offset;

• distanza tiri estremi-geofoni max ½ dist. intergeofonica;

• frequenza del segnale alla sorgente > 40 Hz;

• rapporto segnale-rumore > 3 almeno sui 2/3 dei geofoni usati per identificare ciascun ramo di dromocrona.

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Si riassumono le condizioni qualitative minime che andrebbero assunte nelle operazioni di acquisizione

ed elaborazione dati.

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• sismografo digitale � 7 canali, dinamica � 16 bit, frequenza campionamento minima 20000 Hz,

lunghezza registrazione minima 500 ms, risposta in frequenza lineare entro 3 dB tra 1 e 500 Hz,

noise < 5 mV, crosstalk > 50dB;

• trigger con precisione entro 0.5 ms;

• energizzatori in grado di generare segnali impulsivi e ripetibili, con frequenza costante centrata su

valori non inferiori a 50 Hz;

• geofoni verticali e orizzontali con risposta in frequenza lineare entro 1 dB tra la metà e il doppio

della frequenza dei segnali di sorgente usati, noise < 1mV, frequenze spurie superiori al doppio

della frequenza dei segnali sorgente, fattori di trasduzione dei singoli geofoni non variabili oltre il

20-30% del valore medio complessivo.

134&'&7& 2#�-%!&

Utilizzo di almeno una coppia di ricevitori triassiali, con sistema di orientazione assoluta e sistema di bloccaggio alle pareti del sondaggio, più 1 o più sensori a boccaforo; sistema di orientazione e bloccaggio tale da non trasmettere vibrazioni dalla superficie o provocare rumore sulle misure; controllo della costanza dell’istante di trigger per l’eventuale ripetizione della misura; frequenza del segnale alla sorgente � 50 Hz; rapporto segnale-rumore � 3 su tutti i primi arrivi delle fasi P e SH

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Si riassumono le condizioni qualitative minime che andrebbero assunte nelle operazioni di acquisizione

ed elaborazione dati:

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• sismografo digitale � 3 canali, dinamica � 16 bit, frequenza campionamento minima 20000 Hz, lunghezza registrazione minima 500 ms, risposta in frequenza lineare entro 3 dB tra 1 e 500 Hz, noise < 5 mV, crosstalk > 50dB;

• trigger con precisione entro 0.5 ms;

• energizzatore da sondaggio, in grado di generare segnali impulsivi e ripetibili, con frequenza costante centrata su valori non inferiori a 50 Hz; è altamente consigliato che sia in grado di produrre onde SV invertite in segno;

• geofoni verticali e orizzontali con risposta in frequenza lineare entro 1 dB tra la metà e il doppio della frequenza dei segnali di sorgente usati, noise < 1mV, frequenze spurie superiori al doppio della frequenza dei segnali sorgente, fattori di trasduzione dei singoli geofoni non variabili oltre il 20-30% del valore medio complessivo.

134&'&7& 2#�-%!&

Utilizzo di almeno un ricevitore triassiale, con sistema di bloccaggio alle pareti del sondaggio in grado di non provocare rumore sulle misure; controllo della costanza dell’istante di trigger per l’eventuale ripetizione della misura; frequenza del segnale alla sorgente � 50 Hz; rapporto segnale- rumore �3 su tutti i primi arrivi delle fasi P e SV.

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1. Definizione di tutti i siti caratterizzati da diverse situazioni morfologiche o geo-litologiche

ed esecuzione di una misura HVSR per ciascun sito. Le misure dovranno essere effettuate su terreno

libero, in aree adiacenti agli edifici ma a distanza da essi preferibilmente pari all’altezza degli

stessi (in modo da evitare l’interferenza della struttura sulla misura).

2. Utilizzo di una strumentazione idonea composta da geofoni a 3 componenti (orientati

in modo da avere le componenti N-S, E-O e Verticale) di frequenza naturale uguale (o inferiore) a 1Hz.

3. Registrazione di finestre di rumore di almeno 30 minuti utilizzando un campionamento

non inferiore a 125 Hz (passo di campionamento non superiore a 8 ms).

4. Controllo dell’accoppiamento sensore-terreno che deve essere ottimale. Dove possibile

è consigliato l’interramento del sensore (in SESAME , 2004 sono indicate diverse analisi mirate alla

definizione dell’influenza del luogo e della tipologia di appoggio del sensore).

5. verifica delle condizioni meteorologiche: è bene evitare giornate piovose e/o ventose.

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1. suddivisione della finestra di registrazione completa (di almeno 30 minuti) in sotto-finestre di almeno 120 secondi (la lunghezza della finestra dipende dal valore minimo di frequenza che si è interessati a campionare);

2. eliminazione delle sotto-finestre eventualmente contenenti transienti (la procedura indicatain SESAME ,2004 prevedeun’analisi basata sul rapporto Sta/Lta in grado di riconoscere la parte stazionaria del microtremore registrato escludendo le porzioni di segnale contenenti transienti per esempio legati asorgenti specifiche prossime al sensore come passi o passaggio di automobili);

3. utilizzo delle FFT (Fast Fourier Trasform) per il computo degli spettri includendo l’operazione di tapering (l’utilizzo della FFT è convenzionalmente consigliato, però è necessario ricordare che tale metodo in presenza di transienti fornisce degli spettri che possono essere non corretti; per questo motivo, se lo step precedente non è stato effettuato, è sempre necessario analizzare gli spettri calcolati eliminando le sotto-finestre che mostrano un andamento anomalo rispetto al comportamento medio; ultimamente si stanno testando delle nuove metodologie basate sull’utilizzo dello spettro di potenza al posto dello spettro di Fourier calcolato tramite FFT);

4. lisciamento (smoothing) degli spettri utilizzando diverse tecniche. Le più utilizzate sono la Konno-Ohmachi smoothing window, valida soprattutto per analizzare frequenze inferiori a 1 Hz e la Hanning smoothing window, valida per frequenze superiori a 1 Hz;

5. facoltativo: calcolo della componente orizzontale media ottenuta preferibilmente mediando (media geometrica) le due componenti orizzontali E-O e N-S;

6. calcolo del rapporto spettrale H/V (o dei rapporti NS/V, EO/V) per ciascuna sotto-finestra selezionata;

7. stima del valor medio della curva H/V e della sua deviazione standard (generalmente si considera il valor medio ± 1 sigma ma è anche possibile considerare 3 sigma in modo da avere una stima più completa dell’errore associato a ciascuna frequenza.

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La tecnica proposta da Nakamura, 1989 (noise) può essere usata per valutazioni speditive dei fenomeni di amplificazioni locale. In particolare Il rapporto H/V può essere utilizzato per la

“stima della frequenza fondamentale di vibrazioni del terreno” o, alternativamente, dello “spessore H delle coltri”. Tuttavia è sempre necessario considerare alcuni importanti aspetti

legati all’applicabilità del metodo:

• l’ampiezza del picco H/V non è direttamente relazionabile alla effettiva amplificazione (può essere talora assunta come limite inferiore);

• la presenza di effetti bidimensionali può invalidare totalmente i risultati di una analisi H/V. In particolarela generazione di onde diffratte può portare a una amplificazione della componente verticale;

• la tecnica di Nakamura non consente l’individuazione di eventuali fenomeni di amplificazione topografica;

• rapporti H/V possono essere influenzati dalla natura del noise (da cui la necessità di ripetere le misure effettuate per esempio in condizioni meteorologiche particolari).

• inoltre, i metodi HVSR presentano delle limitazioni in presenza di stratificazioni caratterizzate dai seguenti aspetti:

• profondità del substrato sismico: profondità superiori a 100 m comportano delle frequenze caratteristiche dell’ordine di 1 Hz o inferiori con conseguente necessità di uso di sensori a bassa frequenza;

• i contrasti di velocità (impedenze acustiche) debbono essere piuttosto significativi, tanto questi sono minori e a forte stratificazione tanto più la determinazione della frequenza caratteristica del sito risulta di difficile identificazione;

• mezzi con alternanze sottili di strati a diversa rigidità spesso sfuggono all’indagine.

Inoltre, le caratteristiche del noise possono in alcuni casi portare all’inapplicabilità del metodo HVSR , come la presenza di sorgenti molto coerenti derivanti da macchine vibranti (pompe) con frequenze monocromatiche o presenza di noise variabile significativamente nel

tempo con presenza di alternanze di spikes con noise.

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In base alle precedenti considerazioni, l’utilizzo di misure di rumore sismico può essere destinato alla ricostruzione speditiva della distribuzione delle “frequenze caratteristiche”

nei vari punti di misura

ma soltanto a seguito della taratura fornita da una dettagliata ricostruzione dell’assetto geologico-geomorfologico a scala di dettaglio sia tramite rilievo di superficie, sia per mezzo

di metodologie multidisciplinari di esplorazione del sottosuolo.

È inoltre consigliato un confronto dei risultati ottenuti tramite rumore ambientale con le funzioni di trasferimento derivate attraverso l’applicazione di tecniche a singola stazione

(H/V) o a stazione di riferimento (H/Href) basate sull’analisi di terremoti.

Da tale confronto è possibile valutare l’effettiva affidabilità e accuratezza dei parametri legati all’effetto di sito, determinati attraverso il metodo Nakamura.

N.R. Notare come non si parli mai di stima delle Vs!

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MODELLAZIONE SISMICA E STABILITÀ ALLA LIQUEFAZIONE]

Quaderno di approfondimento alle Linee Guida NTC 08 Gruppo Interregionale Ordine dei Geologi

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Sulla tipologia delle indagini geofisiche per la misura delle Vs le NTC 2008 non danno indicazioni particolari,citando soltanto, al punto

c7.11.3.1.1. della circolare esplicativa, a titolo di esempio ed in maniera non esaustiva, prove cross-hole, prove down-hole, prove Sasw, prove

dilatometriche sismiche, prove penetrometriche sismiche, etc.

Invero, se interpretiamo letteralmente quanto indicato al par. 3.2.2. delle NTC 2008 (“La misura diretta della velocità di propagazione delle

onde di taglio è fortemente raccomandata”) dovrebbero essere privilegiate quelle indagini che prevedano un minor ruolo

nell’interpretazione delle misure delle velocità delle onde di taglio, quindi prove downhole o crosshole in fori di sondaggio, prove downhole in foro

di prova penetrometrica (“cono sismico” SCPT) o in foro di provadilatometrica (SDMT), ed anche prospezioni sismiche a rifrazione con

onde di taglio.

Altre tecniche di più recente introduzione, basate sulla misura delle onde superficiali di Rayleigh tipo SASW,MASW, ESAC etc. o sui rapporti spettrali H/V, pur offrendo innegabili vantaggi rispetto alle tecniche più tradizionali in

termini di tempo, attrezzature e logistica (e quindi di costi!)

ricavano la velocità delle onde di taglio Vs mediante procedimenti di inversione e quindi forniscono, a rigore, misure indirette della velocità Vs:

queste metodologie, al contrario delle altre tecniche “dirette” dove il “range di discrezionalità interpretativa” dell’interprete è più limitato, sono

maggiormente condizionate dalla capacità ed esperienza di quest’ultimo e necessitano sempre, per una corretta interpretazione, di un preciso quadro

sismostratigrafico di riferimento..

Una panoramica delle metodologie di indagine è contenuta negli

“Indirizzi e criteri per la microzonazione sismica”

Dipartimento della Protezione Civile e Conferenza delle Regioni e delle Province Autonome – 2008,

che hanno “assorbito” integralmente

Le “Istruzioni Tecniche per le indagini geologiche, geofisiche,geognostiche e geotecniche”

del Programma VEL (Valutazione effetti locali) della Regione Toscana

e che oggi è necessario adottare quale Standard operativo di riferimento a livello nazionale, consentendo di perseguire i seguenti

obiettivi:1) omogeneità delle prestazioni professionali e d’impresa;

2) possibilità di controllo delle indagini da parte degli Enti preposti (uffici del genio civile, uffici tecnici comunali etc.);

3) possibilità di implementazione dei database regionali ai fini della microzonazione sismica

E’ importante sottolineare che mentre le misure “attive”, sia quelle che misurano direttamente le Vs, sia quelle che le ricavano mediante procedimenti di inversione,

offrono un maggior dettaglio e accuratezza di misura in superficie ma difficilmente superano, salvo casi ed applicazioni particolari, i 40÷50 m di profondità,

le misure “passive” tipo MASW(???), ESAC etc., a fronte di un dettaglio inferiore possono consentire una misura delle velocità dei depositi più profondi, fino a

massimi dell’ordine di almeno 150 m.

Particolare attenzione deve essere posta nelle misure di rumore sismico ambientale a stazione singola(metodo di Nakamura o H/V):

queste ultime, se effettuate in condizioni sismostratigrafiche opportune(contrasto di rigidità tra copertura e bedrock > 2.5, Parolai et Al, 2002) e secondo gli standards previsti negli “Indirizzi e criteri per la

microzonazione sismica”, in SESAME 2004 e, più recentemente, in“Ingegneria Sismica n. 2 -2011,

consentono di individuare la/e frequenza/e fondamentale/i di vibrazione del terreno e dare quindi importanti indicazioni sul fenomeno della risonanza o in alternativa sullo spessore H delle coltri

(qualora si disponga di dati sufficientemente attendibili in merito alle velocità Vs delle coltri stesse):

esse possono quindi costituire un supporto importante in associazione con altre tecniche di indagine (ad esempioMASW attive) e fornire dati fondamentali per la corretta impostazione dell’analisi di risposta

sismica locale: inversamente,

l’utilizzo (esclusivo) delle suddette misure per la ricostruzione sismostratigrafica del sottosuolo appare, allo stato attuale, confinato in un ambito sperimentale, senza

fornire le garanzie scientifiche necessarie per un utilizzo applicativo dei dati acquisiti.

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E’ bene comunque tener conto che tutte le metodologie soffrono di limiti intrinseci:

se da un lato le tecniche basate sulla misura delle onde superficiali di Rayleigh e su procedimenti di inversione sono condizionate sia dall’esperienza e capacità dell’interprete, sia dal grado di conoscenza

della situazione stratigrafica locale o più in generale del Modello Geologico di Riferimento,

anche le tecniche “dirette” non sono immuni da condizionamenti: ad esempio la prospezione downholepuò risultare imprecisa e poco attendibile nel tratto iniziale, per profondità corrispondenti alla distanza foro-

punto di energizzazione;

la sismica a rifrazione deve fare i conti con il problema dello “strato nascosto” e con le inversioni di velocità (anche se una accurata analisi GRM può mettere sull’avviso l’interprete qualora i valori di “messa a

fuoco” XY calcolati si discostino dagli XY scelti);

inoltre, per terreni caratterizzati da graduale incremento di velocità (tipico il caso di alcuni depositi argillosi fluviolacustri) la curvatura delle dromocrone si presta a diversi schemi interpretativi, quindi in questi casi è

più opportuno ricorrere ad elaborazioni tomografiche basate su procedimenti di inversione.

Si aggiunga che non esiste una metodologia che fornisce una misura “assoluta” della velocità Vs:

tutte le metodologie sono affette da errori compresi tra il 10 ed il 30% in più o meno (Mulargia et Alii):

sta quindi all’esperienza, capacità e correttezza deontologica del professionista applicare la tecnica più opportuna in

relazione al Modello Geologico di Riferimento ed all’importanza dell’intervento, possibilmente integrando i risultati di più metodologie al fine di ricostruire il modello

sismico più attendibile possibile

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(da Gruppo di Lavoro MS 2008, con modifiche)

Il sistema di acquisizione è costituito da una strumentazione multicanale (24-48 canali) che deve consentire:

- Digitalizzazione a 16-24 bit: il segnale elettrico generato dai geofoni, generalmente trasduttori elettrodinamici, viene convertito da analogico a digitale, cioé si traduce in un valore numerico binario con una determinata risoluzione nel range di ammissibilità del segnale elettrico. Ad esempio un range di +/- 3V con una risoluzione di 16 bit permette di discriminare differenze di potenziale di (3 x 2 / 65536) 0.091mV, 91 microVolt. Lo stesso range di tensione (+/- 3V) acquisito con un convertitore A/D a 24 bit, invece, permette di discriminare differenze di potenziale di 0.36 microVolt. Appare evidente che con un sistema a 24 bit si ha una tale estensione della dinamica della strumentazione che non è più necessario “settare” amplificatori o preamplificatori, come, invece era necessario con i vecchi sistemi ad 8 bit ed in parte anche con quelli a 16 bit.

- Sommatoria del segnale: con i sistemi a 24 bit anche lo stacking appare inutile … se non c’è rumore di fondo. Infatti con i sistemi a bassa dinamica lo stacking portava ad un “rinforzo” del segnale che, altrimenti risultava “a scalini”, con i nuovi sismografi lo stacking può essere utile solo per attenuare il rumore di fondo che, statisticamente dovrebbe annullarsi sommando contributi sempre con fase diversa.

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Le prove basate su onde di superficie (SWM) vengono indicate con una varietà di acronimi (SASW, MASW, SSRM, CSW,ReMi, ESAC, SPAC, etc.) associati alle specifiche modalità di prova e di elaborazione dei segnali con cui viene ricavata la curva di dispersione della

velocità delle onde R, a partire da dati sperimentali di sismica attiva o passiva.

Il principio di base è comunque comune a tutte le tecniche, e soprattutto risulta molto significativo il peso dell’approccio utilizzato per la soluzione del problema inverso, che

consente una stima del profilo medio di VS a partire dalla curva di dispersione sperimentale.

Proprio in virtù delle variegate modalità di acquisizione ed elaborazione, risulta difficile stabilire degli standard di esecuzione; tuttavia è possibile fissare alcuni punti chiave per un

controllo di qualità (Foti, 2008):

• il dato sperimentale deve essere acquisito con strumentazione adeguata in relazione agli obiettivi della campagna di indagine. In particolare, ove necessario, dovrebbero essere

utilizzati sensori a frequenza naturale inferiore a 5 Hz;

• le dimensioni degli stendimenti di misura devono essere adeguate in relazione alle profondità di indagine, obiettivo della campagna di caratterizzazione. In prima

approssimazione, nelle prove attive la distanza massima tra i ricevitori deve essere pari circa al doppio della profondità d’indagine desiderata; per le prove passive, la profondità

d‘indagine è al massimo circa il doppio della massima apertura della rete di ricevitori

• nelle prove attive, l’esecuzione in più direzioni o in versi opposti lungo lo stesso allineamento (ossia con sorgente posizionata ai due estremi opposti) può

consentire una verifica sommaria dell’ipotesi di conformazione del sottosuolo a strati piani e paralleli sulla base del confronto tra le diverse curve di dispersione ottenute; quando tale verifica non è soddisfatta, i dati hanno una significatività

limitata e potrebbero richiedere delle correzioni;

• la valutazione delle curve di dispersione deve essere fatta con una qualche cautela, per evitare errori provocati dall’eventuale presenza di modi di vibrazione superiori al primo;

• la corrispondenza tra curva di dispersione sperimentale e curva di dispersione numerica relativa all’ultima iterazione del processo di inversione, minimizzando gli scarti, deve essere adeguata per tutto il campo di frequenza per il quale sono disponibili informazioni sperimentali;

• le profondità di indagine devono essere congruenti con l’informazione sperimentale effettivamente disponibile. In particolare, la massima profondità di indagine è circa parialla metà della massima lunghezza d’onda disponibile (�max=VR/fmin), mentre non è possibile differenziare strati superficiali per profondità minore di circa la metà della minima lunghezza d’onda disponibile (�min=VR/fmax);

• trattandosi di un problema inverso, la parametrizzazione del modello di riferimento deve essere adeguata rispetto all’informazione effettivamente disponibile. In particolare è necessario tenere presente che la risoluzione è necessariamente maggiore in prossimità della superficie, mentre diminuisce in profondità. Per tutte le prove geofisiche di superficie, è necessario tenere conto dei problemi di non unicità della soluzione. È quindi opportuna una valutazione esplicita delle conseguenze dei problemi di equivalenza.

Nelle prove basate sulla propagazione delle onde superficiali, i problemi di equivalenza (non-unicità della soluzione) comportano incertezze sui singoli parametri di modello (es. spessore e velocità del singolo strato, posizione di interfacce) mentre l’incertezza è minore su parametri integrali (ad es. VS30, Fig. 2).

L’incertezza legata ai problemi di non unicità della soluzione può essere mitigata con l’integrazione delle informazioni relative alle diverse prove (es. inversioni congiunte con

sismica a rifrazione, rapporti spettrali H/V, tomografie elettriche ERT) ed un utilizzo delle informazioni a priori quali ad esempio stratigrafie dai fori di sondaggio.

In relazione agli specifici metodi, vengono riportate alcune considerazioni:

SASW (metodo a 2 stazioni): poco utilizzato in Italia, necessita di particolare attenzione per problemi di unwrapping della fase nell’elaborazione;

ReMi: problemi di potenziale sovrastima (per problemi di orientamento sorgente) e scarsa oggettività del picking che viene effettuato manualmente e può essere condizionato dalla

sensibilità dell’operatore, anche a causa delle precedentemente citate incertezze di presenza di modi superiori al primo.

È altamente consigliabile l’uso congiunto con prove attive (MASW) anche in considerazione dell’onere molto limitato dell’acquisizione congiunta. Poiché il setup di

prova è lo stesso, è sufficiente l’energizzazione anche con sorgenti di potenza modesta per ottenere informazioni aggiuntive che possono estendere l’intervallo di frequenze utili e

fornire una validazione sul tratto comune.

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ASTM International American Section of the International Association for Testing Materials (organismo di normalizzazione statunitense)

ASTM (2011) – D 5777 – 95- Standard Guide for Using the Seismic refraction Method for Subsurface Invetigation

ASTM (2007) – D 4428/4428 M-07 – Standard test methods for crossholes seismic testing.

ASTM (2008) – D 7400-08 – Standard test methods for down-hole seismic testing.

ISRM (International Society for Rock Mechanic) – “Suggested methods for seismic testing whitin and between boreholes”. 1988

ASSOCIAZIONE delle SOCIETA’ Italiane Imprese di GEOFISICA ASG (2010) – Linee guida per indagini geofisiche

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PROVE PER ONDE SUPERFICIALI PASSIVE

RE.MI. (REfraction MIcrotremor)

Tale metodo è considerato in maniera molto controversa dalla comunità scientifica e la sua adozione non è consigliata. Ciononostante tale metodo è talvolta divenuto prassi professionale soprattutto in

ambiente urbano. Qualora tale approccio sia applicato, si raccomanda comunque fortemente di associarlo a misure attive.

Trattandosi di una tecnica passiva, quindi pensata per estendere la stima delle curve di dispersione a una frequenza più bassa, per le stesse ragioni di cui sopra, dovrebbe essere impiegata utilizzando

sensori a frequenza propria inferiore o uguale a 4.5 Hz ed andrebbero adottati tempi di acquisizione lunghi con registrazioni ripetute (maggior tempo possibile consentito dal sismografo). Si sottolinea che

ciò è in contrasto con le raccomandazioni tecniche indicate talvolta a livello commerciale.

A differenza delle tecniche basate sull’analisi dello spettro f-k, in questo caso è assolutamente necessario soddisfare la condizione di “omnidirezionalità” delle sorgenti, cioè si suppone che il rumore

ambientale provenga sostanzialmente da tutte le direzioni. Tale assunzione è raramente verificata nella realtà.

Come per le prove per onde superficiali di tipo attivo, le metodologie più diffuse per l’elaborazione sono l’analisi spettrale in dominio f-k (frequenza-numero d’onda) e �-p (frequenza angolare-lentezza)

per identificare gli eventi associabili alle onde di Rayleigh.

La prassi prevede che in questi casi, anziché i massimi di energia, vengano identificati sullo spettro i punti di transizione tra l’area ad energia maggiore ed il rumore incoerente di fondo.

Questo serve a mitigare l’effetto dei segnali che si propagano non in linea con lo stendimento di misura e che producono una sovrastima delle velocità.

Per questo motivo tale tecnica risulta più soggettiva rispetto alle misure attive e alle misure passive con array bidimensionali.

Inoltre fornisce risultati errati qualora il rumore provenga da una direzione preferenziale.

Per essere sicuri dell’attendibilità della prova occorrerebbe realizzare contestualmente un array bidimensionale e verificare la direzionalità del rumore.

Questo non è quasi mai possibile (per ragioni di spazio) ed è molto dispendioso in termini di tempo. In quest’ottica è buona norma eseguire contestualmente una prova di tipo attivo (ad esempio di tipo MASW) sfruttando l’analogia tra gli schemi di acquisizione (si tratta sostanzialmente dello stesso

stendimento).

In questo modo è possibile verificare l’attendibilità di una prova RE.MI. almeno per la banda di frequenze in cui la curva stimata con una prova attiva si sovrappone a quella stimata con il RE.MI.

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GUIDELINES FOR THE IMPLEMENTATION OF THE H/V SPECTRAL RATIO TECHNIQUE ON AMBIENT VIBRATIONS

MEASUREMENTS, PROCESSING AND INTERPRETATION

SESAME EUROPEAN RESEARCH PROJECT

december 2004

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· - cono sismico - sismiche tomografiche; - prove SASW e multicanale FK. Questa scelta viene...

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