Comune di Limbiate

Progetto Nuova Rete Fognatura

Comm: BrianzAcque s.r.l.

INDAGINE GEOFISICA METODOLOGIA GEORADAR

Rev 1 - Dicembre 2014

CIS GEOFISICA s.r.l. Sede legale: Viale Cadorna 5, – 21052 Busto Arsizio (Va) Cell. +39 348-2531683 +39 348-8949828 Sede operativa di Casalpusterlengo (Lo) Via Galimberti, 8/c Tel +39 0377-220402 - Fax 02-700520970 email: info@cis-geofisica.it www.cis-geofisica.it

Metodologia georadar Comune di Limbiate (MB)

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INDICE

1 – PREMESSA ............................................................................................................................................... 2

2 – CENNI TEORICI (Ground Probing Radar) ............................................................................................. 3

3 - RISULTATI .................................................................................................................................................. 6

4 - CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE ........................................................................................................... 8

Allegati grafici:

Allegati 1-a, 1-b, 1-c, 1-d 1-e: Ubicazione delle sezioni georadar effettuate in via Verdi

Allegati 2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e: Interpretazione delle anomalie georadar relative alle sezioni

di via Verdi

Esempi di anomalie georadar

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1 – PREMESSA

Il giorno 28 maggio è stata eseguita una prospezione geofisica in via Verdi sita nel comune di Limbiate (MB), con lo scopo di rilevare tutte le anomalie riconducibili alla possibile presenza di servizi interrati in previsione della realizzazione della nuova

rete fognaria progettata dalla società BrianzAcque s.r.l. Le misurazioni sono state effettuate tramite l’applicazione della metodologia

georadar. Le disomogeneità rilevate sono state localizzate e riportate sulla planimetria messa a disposizione dalla committenza. Nella presente relazione vengono riportati i risultati delle indagini e le relative

interpretazioni.

Nelle aree di studio sono state eseguite alcune sezioni georadar utilizzando un’antenna avente frequenza centrale pari a 400 Mhz, ottimale e con massimo dettaglio fino a 2,5 - 3 metri da p.c. Sono state elaborate tutte le sezioni georadar

e si è cercato di estrapolare il maggior numero di informazioni possibili arrivando a produrre l’allegato di interpretazione. Scelte quindi le antenne, lo strumento è stato

tarato per verificare il sottosuolo sino alle profondità richieste. A seconda delle aree analizzate e della composizione litologica degli strati attraversati, l’indagine ha permesso di investigare i primi 1,5 – 2,5 metri di sottosuolo.

Di seguito il dettaglio delle analisi

Comune di Limbiate

codice intervento: FLB0114

nr. Linee radar superficie indicativa in mq

Via Verdi 160 6036

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2 – CENNI TEORICI (GROUND PROBING RADAR)

Le prospezioni indirette non distruttive acquisiscono sempre maggiore importanza in molteplici campi d’intervento. Poter eseguire una “ecografia” del sottosuolo o di una struttura esistente in modo rapido, non lesivo ed economico, se rapportato ad

altri metodi di indagine diretti, risulta essere sempre più apprezzato. Soprattutto in campo ambientale le autorità preposte al controllo del territorio prediligono sistemi

di analisi preliminare non invasivi che permettano di delimitare le aree oggetto di investigazione senza incorrere nel rischio di disperdere materiali nocivi. Lo stesso accade nel campo ingegneristico laddove l’analisi di una struttura esistente

utilizzando semplicemente delle onde elettromagnetiche consente di valutare lo stato di conservazione dei manufatti e delle armature senza procedere al

danneggiamento delle medesime. Il Georadar emette impulsi elettromagnetici attraverso un’antenna trasmettitrice.

Tali onde si propagano nei mezzi investigati e procedono sempre più in profondità mentre

parte dell’energia viene riflessa dalle discontinuità o disomogeneità incontrate e ripercorre il tragitto inverso fino ad essere

captata dal ricevitore, sempre alloggiato nell’antenna. E’ collegata al corpo centrale dello

strumento attraverso un cavo schermato. Il georadar viene gestito da un PC che comanda tutte le varie fasi dall’emissione delle onde alla

registrazione direttamente su HD dei file acquisiti.

Lo spettro di frequenza emesso dallo strumento è molto ampio ma esistono antenne

di frequenza centrale da 80Mhz fino a 1,5 Ghz che operano un’azione di filtro lasciando passare solamente determinate bande di segnale. A seconda del tipo di trasduttore impiegato e dalla lunghezza dell’impulso inviato (nanosecondi) nonché

dell’ampiezza del tempo di ascolto definito dall’operatore, verranno raggiunte profondità di investigazione più o meno consistenti.

L’analisi dipenderà, quindi, dal tipo di terreno investigato (litologia), dalla frequenza dell’antenna utilizzata e dalle regolazioni strumentali

imposte dall’operatore in base alla propria

esperienza. A seconda del tipo di indagine da affrontare e

dallo scopo prefisso verrà scelta l’antenna

più adeguata.

Antenna 200 Mhz Antenna 400 Mhz

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In linea generale il georadar è un lettore di disomogeneità per cui ogni qualvolta le onde elettromagnetiche incontrano un “obiettivo” diverso, parte del segnale viene

riflesso verso l’alto. In base alle dimensioni ed alla profondità dell’oggetto ricercato verrà individuata l’antenna più performante. La velocità di propagazione delle onde nel terreno non dipende solamente dal tipo

di antenna o dalle regolazioni date dall’operatore. Un ruolo fondamentale viene giocato dalla natura dei mezzi attraversati. Il parametro che influisce pesantemente

sulla profondità degli obiettivi è costituito dalla costante dielettrica del mezzo attraversato. Minore sarà la costante dielettrica e maggiore sarà la profondità raggiunta durante l’indagine.

L'energia ceduta dall'onda elettromagnetica dipende dalla conducibilità del mezzo in cui viaggia, perciò, in mezzi conduttivi (argille) si avrà un forte assorbimento

dell'onda elettromagnetica ed una scarsa penetrazione. Risulterà riflettente un corpo le cui dimensioni siano comparabili o maggiori della lunghezza dell'onda elettromagnetica nel mezzo in cui il corpo è immerso. L'energia

dell'impulso riflesso sarà direttamente proporzionale al contrasto di valore dei parametri fisici fra il corpo sepolto ed il terreno che lo contiene e dalla presenza di

una ben precisa superficie di contrasto. Parte dell'energia trasmessa dall'antenna verrà quindi riflessa dai corpi sepolti, o dalle discontinuità geologiche eventualmente presenti, e verrà ricevuta dall'antenna e registrata.

Per le prospezioni georadar è stato utilizzato il Sir

3000, strumento prodotto dalla GSSI. Il risultato dell'analisi è costituito da sezioni verticali che illustrano visivamente gli andamenti

delle discontinuità presenti nel sottosuolo, permettendo così di individuare la presenza di

materiali metallici, fondazioni in cemento, tubazioni, cavi, cavità, perdite di liquidi e

disomogeneità di varia natura. Il nostro radar, pur fornendo un profilo già

facilmente interpretabile in fase di acquisizione, è dotato di un sistema di acquisizione digitale di fondamentale importanza per eseguire successive

elaborazioni sui segnali acquisiti. UNITA' PRINCIPALE SIR-3000 ANTENNA 400 MHz

Il software dello strumento consente l’impostazione dei seguenti filtri:

Filtro verticale delle frequenze ricevute dall’antenna (filtri low-pass e high-pass, IIR e FIR), legati al modello di antenna e settati in automatico dallo strumento.

Filtro orizzontale, riduzione del rumore di fondo (stacking) con attenuazione del fenomeno di “snowy” e rimozione delle disturbo generato dalle basse

frequenze, (Background Removal Filter), Il georadar è un sistema elettronico, complesso e tecnologicamente avanzato, in

grado di indagare i terreni e i materiali con notevole dettaglio, utilizzando la riflessione d'onde elettromagnetiche appositamente generate.

Georadar SIR 3000

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Ovviamente trattandosi di misure indirette, diviene quanto mai importante avere la possibilità di ottenere dei dati di verifica e taratura diretti per meglio calibrare i

risultati ottenuti. A tal scopo sono stati ispezionati, dove possibile, i punti di accesso (pozzetti, tombini) per avere un confronto diretto sulla presenza di servizi interrati e

procedere alla calibrazione della strumentazione. Il terreno analizzato si è prestato abbastanza bene all’indagine con la metodologia

applicata per l’assenza di acque sotterranee e materiali fini coesivi. La strumentazione permette di leggere un profilo del sottosuolo in tempo reale sul monitor del computer che analizza il “segnale di ritorno”, evidenziando le

disomogeneità presenti nel terreno come descritto nell’introduzione.

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3 - RISULTATI

Le ubicazioni delle postazioni in cui sono state registrate le sezioni georadar acquisite utilizzando un’antenna di frequenza centrale pari a 400 Mhz, sono riportate negli allegati 1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e.

In base all’esperienza maturata in molteplici indagini similari si sono impostati i volumi di acquisizione e si è definito il fondoscala dello strumento per raggiungere

gli scopi prefissi. Gli allegati 2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, riportano il posizionamento dei possibili

andamenti dei sottoservizi rilevati e delle aree disomogenee individuate dall’apparecchiatura e ottenute dopo trattamento ed elaborazione delle

registrazioni. L’interpretazione delle anomalie, confrontate tra loro per morfologia e distribuzione areale, ha portato a discriminare gli allineamenti riportati nell’allegato. Le aree di

indagine sono caratterizzate dalla presenza di numerose tubazioni anche di grosso diametro.

Le zone analizzate sono risultate dense di elementi interrati. Gli elementi individuati sono stati raggruppati per tipologia dall’analisi delle sezioni georadar e dalla verifica

con cercasottoservizi e descritti come segue:

- Con una linea continua di colore azzurro sono stati disegnati gli allineamenti riconducibili al possibile tracciato dell’acquedotto.

- Con una linea continua di colore arancione sono stati disegnati gli

allineamenti riconducibili al possibile tracciato del gasdotto. - Con una linea continua di colore magenta sono stati disegnati gli allineamenti

riconducibili al possibile tracciato dei cavi in tensione. - Con una linea continua di colore viola sono stati disegnati gli allineamenti

riconducibili al possibile tracciato telefonico. - Con una linea continua di colore verde scuro sono stati disegnati gli

allineamenti riconducibili al possibile tracciato della fognatura esistente.

- Con una linea continua di colore verde chiaro sono stati disegnati gli allineamenti di quelle tubazioni non associabili a possibili tracciati “noti”.

- Con un retino di colore rosso le aree anomale georadar di forte intensità dovute a strutture armate o molto riflettive.

Infine si segnala che nell’allegato grafico le linee colorate tratteggiate indicano una minore intensità delle riflessioni georadar e, quindi, delle forme più attenuate e

discontinue. Lo studio dei radargrammi ha portato ad evidenziare alcuni aspetti. La profondità di

investigazione si è spinta sino ad un massimo di 2 – 2,5 metri ed il segnale risulta ben definito. Sono state individuate molte anomalie georadar, alcune riconducibili

ad elementi “noti” od evidenze in sito, ma per altre si è potuto definire solo l’andamento. In ogni caso le attribuzioni alle tipologie di sottoservizio sono indicative. Per il resto i radargrammi risultano pressoché privi di disomogeneità

riconducibili alla presenza di sottoservizi.

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Trattandosi di indagini indirette si sottolinea la necessità in sede di verifica di confrontare gli andamenti individuati con le eventuali ulteriori planimetrie dei

sottoservizi in possesso della committenza. Per questo motivo e per la complessità delle aree si raccomanda di procedere con la dovuta cautela nell’eventuale esecuzione di ulteriori prove dirette.

Le metodologie geofisiche costituiscono un sistema rapido ed efficace per individuare in aree estese o di difficile accesso logistico le zone di interesse

attraverso un’analisi non distruttiva, fermo restando l’importanza di procedere al confronto con verifiche dirette per meglio tarare le indicazioni ottenute e migliorare le conoscenze.

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4 - CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE

La richiesta di chiarimenti e modifiche da parte della committenza ha portato alla stesura di quest’ultimo paragrafo. Dal punto di vista delle ubicazioni delle sezioni georadar si fa riferimento alla planimetria fornita dalla committenza. Scelto un

punto di zero vengono segnalate direttamente con bindelle metriche le posizioni ove eseguire le registrazioni georadar. Tali posizioni vengono riportate sulla planimetria

eseguendo i controlli con le strutture esistenti e rilevate e riportate sulla cartografia. Le incongruenze che si possono verificare sono tendenzialmente

contenute e sono relative ad esempio alla discriminazione delle anomalie sui radargrammi. La registrazione delle linee georadar viene seguita da una fase di ubicazione delle stesse in planimetria. Vengono poi elaborate utilizzando tutti gli

accorgimenti necessari di trattamento del dato (filtraggi, migrazione, etc) e si procede con il posizionamento delle anomalie in planimetria. In base alla tipologia

di anomalia rilevata e alle sue caratteristiche si procede al tracciamento dei potenziali sottoservizi unendo le disomogeneità simili. Fatto ciò si procede con un nuovo intervento in sito al fine di verificare la congruità degli andamenti individuati

con evidenze di sito e si procede con un’ulteriore verifica a mezzo di cercatubi. Alcune delle anomalie e conseguenti andamenti rilevati col cercatubi possono non

essere individuabili sui radargrammi perché di dimensioni contenute, contrasti di riflettività troppo bassa a causa dei materiali che costituiscono le tubazioni, complessità e sovrapposizione dei segnali sulle sezioni georadar. Vengono riportati

in planimetria come indicazioni aggiuntive di cui, però, non è possibile stimare la profondità da p.c. Tutte le anomalie vengono valutate nell’ottica che possano

rientrare in allineamenti significativi. Permangono delle anomalie che non sono correlabili fra loro, che non hanno continuità anche saltuaria e di conseguenza non vengono segnalate, si tracciano solo gli allineamenti più evidenti e quelli ipotizzabili.

La ricerca con queste apparecchiature indirette è influenzata dal numero e sovrapposizione dei sottoservizi esistenti, dalla presenza di strutture armate,

tombini, griglie, masse metalliche, natura e materiali costituenti le tubazioni e litologia del sottosuolo oltre alla presenza della falda. Di conseguenza le ricostruzioni sono a volte più complesse e si devono operare delle scelte tecniche

per riuscire a ricostruire un modello attendibile. Laddove esistono delle evidenze di superficie quali ad esempio allacciamenti del gas

è bene tenere in considerazione l’esistenza di attraversamenti. Nel caso in particolare lungo via Verdi la tubazione principale del gas corre su un lato della strada mentre sul lato opposto sono presenti alcuni allacciamenti che non sempre

sono stati rilevati dal georadar o è stato possibile accertarne la presenza con cercatubi. Negli elaborati grafici tali attraversamenti non vengono segnati perché

non rilevabili strumentalmente. E’ bene tenerne in giusta considerazione in fase di progettazione.

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Alcuni esempi

Linea radar L124

Linea radar L127

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Linea radar L10

Linea radar L15

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LEGENDA

possibile tubo acqua

possibile tubo del gas

possibile cavo telecom

possibile cavo enel

possibile sottoservizio non identificato

Sca

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