Metodi di indagine sismica in sito (parte II)

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1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI FIRENZE DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE e AMBIENTALE Sezione Geotecnica Metodi di indagine sismica in sito (parte II) Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa Gargini Le misure sismiche in foro richiedono l’ubicazione della sorgente e/o dei ricevitori all’interno del terreno, alla profondità a cui si vuole effettuare la misura Per tale motivo necessitano dellesecuzione di un foro prima di effettuare la prova prof. ing. Claudia Madiai Corso di Ingegneria Geotecnica Sismica MISURE SISMICHE IN FORO Per tale motivo necessitano dell esecuzione di un foro prima di effettuare la prova (cross-hole, down-hole, suspension velocity logging method) o contestualmente (cono sismico, dilatometro sismico) Di conseguenza: comportano costi maggiori rispetto alle prove sismiche superficiali sono invasive e possono avere un certo impatto ambientale forniscono informazioni limitate al terreno circostante la verticale d’esplorazione Si tratta di misure attive in cui viene utilizzata una sorgente meccanica collocata in superficie oppure all’interno del foro Le onde sismiche generate sono onde di volume (onde P e S) 32 32

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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI FIRENZEDIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE e AMBIENTALE Sezione Geotecnica

Metodi di indagine sismica in sito (parte II)

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa Gargini

Le misure sismiche in foro richiedono l’ubicazione della sorgente e/o dei ricevitoriall’interno del terreno, alla profondità a cui si vuole effettuare la misuraPer tale motivo necessitano dell’esecuzione di un foro prima di effettuare la prova

prof. ing. Claudia MadiaiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

MISURE SISMICHE IN FORO

Per tale motivo necessitano dell esecuzione di un foro prima di effettuare la prova(cross-hole, down-hole, suspension velocity logging method) o contestualmente(cono sismico, dilatometro sismico)Di conseguenza:

comportano costi maggiori rispetto alle prove sismiche superficialisono invasive e possono avere un certo impatto ambientaleforniscono informazioni limitate al terreno circostante la verticale d’esplorazione

Si tratta di misure attive in cui viene utilizzata una sorgente meccanica collocata insuperficie oppure all’interno del foro

Le onde sismiche generate sono onde di volume (onde P e S)

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I risultati delle prove sismiche in foro vengono ingenere restituiti sotto forma di grafici che riportano ivalori puntuali delle velocità misurate con la

MISURE SISMICHE IN FORO

Le tecniche di misura in foro più diffuse sono:

⌧ prove Down Hole (e, più raramente, Up-Hole)⌧ C H l

valori puntuali delle velocità misurate con laprofondità

⌧ prove Cross-Hole⌧ prove con cono sismico, Seismic Cone Penetration Test

(in modalità down-hole e cross-hole)⌧ prove con dilatometro sismico, Seismic Dilatometer Test⌧ prove Suspension-Velocity-Logging-Method

(molto diffusa in Giappone, poco conosciuta in Italia)3333

E’ una delle tecniche più utilizzate (a partire dagli anni ’60) nell’ambito delladinamica dei terreni e dell’Ingegneria geotecnica sismica

Oltre ad una pratica diffusa, esiste anche unavasta sperimentazione nel campo della ricerca

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vasta sperimentazione nel campo della ricerca

SCHEMA E ATTREZZATURASorgenti meccaniche di onde P ed S disposte in superficie

FINALITÀDeterminazione della velocità di propagazione di onde P ed S con la profondità in prossimità di una verticale

Ond

e P

e S

dir

ette

Sorgente

cevi

tori

in superficie1 o 2 ricevitori (geofoni) ubicati nel foro di sondaggio in corrispondenza della verticale da esaminare e collegati ad un sistema di acquisizione (sismografo)A completare l’attrezzatura: trigger ed eventuale dispositivo di orientazione dei geofoni 3434

O

Ric

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CAMPO D’APPLICAZIONEMisure affidabili per profondità comprese fino a circa 50÷60m,compatibilmente con il tipo di sorgente utilizzato; a maggiori profondità i

OPERAZIONI PRELIMINARIEsecuzione, rivestimento e cementazione del foroNella fase di perforazione il foro (φ = 80÷125 mm) viene temporaneamente sostenuto(con fanghi bentonitici o tubi “camicie”), per ridurre l’effetto di disturbo del terrenoIl foro viene poi rivestito con un tubo di materiale ad alta impedenza alle vibrazioni (es.alluminio o PVC) riempiendo accuratamente lo spazio tra foro e tubo con malta a ritirocontrollato (cementazione) in modo da garantire perfetta aderenza tra tubo e terreno (in

segnali diventano di difficile interpretazione

modo che le onde sismiche possano trasmettersi ad ogni profondità dal terreno al tubo equindi ai geofoni). Se non è stata effettuata una buona cementazione (problemaparticolarmente sentito operando in terreni granulari) durante la prova DH leregistrazioni risulteranno ricche di alte frequenzePer eseguire una cementazione efficace è buona regola eseguirla dal basso, mediantetubi che iniettano la malta in pressione nell’intercapedine, piuttosto che per gravitàPrima di effettuare la prova DH occorre far trascorrere un tempo adeguato per il ritirodella malta (ovvero almeno 30gg) in modo che sia garantita l’aderenza tubo-terreno 3535

CARATTERISTICHE DELL’ATTREZZATURASorgentiSi tratta di sorgenti meccaniche in grado di generare prevalentemente onde elastichedirezionali SH e onde P

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direzionali SH e onde P

Generalmente la sorgente delle onde S è costituita da una longarina metallica o da unatrave di legno con estremità di acciaio o da una trave in c.c.a. mantenuta aderente allasuperficie del terreno; per la generazione delle onde P è invece utilizzata una piastra diacciaio

Considerata l’entità di energia prodotta, le deformazioni indotte nel terreno in prossimitàdella superficie sono inferiori a 10-2 % e decrescono con la profondità

Piastra per energizzazioni verticali (generazione di onde P)

(30x30cm2)½ traversa per energizzazioni orizzontali (generazione di onde SH)(Ltot = 250cm) 3636

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Sorgenti

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Sistema di ricezioneSi compone di uno o due ricevitori, ciascuno dei quali costituito da contenitorecilindrico contenente una terna di trasduttori di velocità orientati secondo le

CARATTERISTICHE DELL’ATTREZZATURA

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cilindrico contenente una terna di trasduttori di velocità orientati secondo lecomponenti di una terna cartesiana ortonormale in modo che uno sia orientatosecondo la lunghezza del contenitore (trasduttore verticale) e gli altri ad essoperpendicolari (trasduttori orizzontali)

I trasduttori devono possedere appropriate caratteristiche di frequenza esensitività. Nel caso si utilizzino due ricevitori, essi devono essere uniti da uncollegamento in grado di fissarne la distanza verticale (compresa tra 1 e 3 m) el’orientazione relativa (in modo che i trasduttori orizzontali siano sempreparalleli e concordi a due a due)

È h l d f d d dÈ opportuno che il sistema di ricezione fosse dotato di un dispositivo percontrollare l’orientazione dei trasduttori rispetto alla sorgente (orientamentoassoluto)

geofono (ø ∼ 70mm, L ∼ 60cm)

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Collegamento tra geofoni

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Sistema di ricezione

Collegamento tra geofoni(per mantenere l’orientamento relativo)

Batteria di aste orientabili (per gestire l’orientamento assoluto)

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TriggerIl trigger è un dispositivo dotato di sensore (inerziale, di spostamenti, di velocità,d’accelerazione ecc ) collegato al sistema di acquisizione dati che permette di

CARATTERISTICHE DELL’ATTREZZATURA

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d accelerazione, ecc.), collegato al sistema di acquisizione dati, che permette difar partire la registrazione del segnale sismico acquisito dai geofoni nell’istante incui la sorgente viene attivata e parte la sollecitazione dinamicaIl trigger può essere realizzato mediante un geofono di superficie posizionato inprossimità della sorgente o mediante un circuito elettrico che viene chiusonell’istante in cui il martello colpisce la sorgente (un polo sul martello e l’altrosulla piastra di battuta)

Sistema di acquisizione e registrazione datiq gSi tratta di un sistema multicanale in grado di registrare su ciascun canale informa digitale le forme d’onda e di conservarle in memoria di massaÈ collegato a ciascuno dei tre trasduttori di ciascun ricevitore e al sensore deltrigger; consente anche di visualizzare come forme d’onda su un appositomonitor le vibrazioni rilevate dai trasduttori dei geofoni nonché l’impulso inviatodal trigger (se costituito da un geofono di superficie)

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Trigger

Sistema di acquisizione e registrazione dati

Cavalletto usato per le energizzazioni orizzontali con trigger di tipo elettrico

Sismografo collegatoa pc portatilea pc portatile

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MODALITÀ OPERATIVE

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1. si predispone il piano d’appoggio per le sorgentitogliendo le eventuali asperità rendendo lasuperficie liscia eventualmente mediante sabbia La

2. i ricevitori, collegati tra loro ad una distanza di 1÷3m in modo da impedirne la rotazionerelativa e in modo che i trasduttori orizzontali dei due ricevitori siano a due a dueparalleli, vengono inseriti nel foro fino a raggiungere la profondità di prova (generalmentesi parte da fondo foro) facendo sì che uno dei due trasduttori orizzontali di ciascun

superficie liscia eventualmente mediante sabbia. Lasorgente delle onde di taglio viene sistemata insuperficie ad una distanza compresa tra 1.5m e2.5m dal foro, in modo che gli estremi sianoequidistanti da esso, e orientata in direzioneortogonale ad un raggio uscente dall’asse foro

si parte da fondo foro), facendo sì che uno dei due trasduttori orizzontali di ciascunricevitore risulti parallelo all’asse della sorgente (l’orientamento assoluto è importante mapurtroppo comporta qualche complicazione sul piano esecutivo)

3. i ricevitori vengono assicurati alle pareti del tubo di rivestimento

4. la sorgente di onde SH viene colpita a destra e a sinistra, e la sorgente di onde Pverticalmente e, allo stesso tempo, inizia la registrazione del segnale (trigger e ricevitori)

5. eseguite le registrazioni, la profondità viene modificata (generalmente di 1.0÷1.5m) e laprocedura ripetuta 4242

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Al termine della prova si dispone di 18 registrazioni per ciascuna quota di profondità indagata (per ciascuno dei 6 trasduttori, 3 superiori e 3 inferiori si

INTERPRETAZIONE DELLE MISURE

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profondità indagata (per ciascuno dei 6 trasduttori, 3 superiori e 3 inferiori si hanno 3 registrazioni, una relativa alla battuta verticale e due relative alle battute orizzontali, destra e sinistra)

L’interpretazione delle registrazioni finalizzata alla determinazione delle velocità di propagazione delle onde P ed S, per ciascuna delle profondità indagate, può essere fatta nel dominio del tempo o nel dominio della frequenza

L’interpretazione nel domino del tempo può avvenire utilizzando:il metodo visuale (by eye method)il metodo visuale (by-eye method)la funzione di cross-correlazione (cross-correlation)

L’interpretazione nel domino della frequenza avviene generalmente utilizzando il metodo dello spettro di potenza incrociato (cross power spectrum)

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Nei metodi di interpretazione più diffusi i tempi di arrivo delle onde

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INTERPRETAZIONE DELLE MISURE

diffusi i tempi di arrivo delle onde sono determinati con riferimento al percorso rettilineo più breve tra sorgente e ricevitori, d1 e d2, trascurando eventuali fenomeni di rifrazione e riflessione)

È stata anche proposta una procedura iterativa (metodo di inversione) che permette di tener conto del fenomeno della rifrazioneconto del fenomeno della rifrazione in accordo con la legge di Snell. Il metodo è basato su: a) un’ipotesi di stratigrafia; b) una modellazione numerica del fenomeno di propagazione; c) un’analisi di affidabilità per mezzo di matrici di dispersione dei dati osservati.

I tempi di arrivo ai geofoni (t) vengono innanzitutto ‘corretti’, determinando i tempi t* che impiegherebbe l’onda se si propagasse in direzione verticale, ovvero:

tHz

ztdzt

22* ⋅

+=⋅=

4444

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Per determinare la velocità (VP , VS) basterebbe dividere la distanza diretta sorgente-ricevitore (d1 e d2) per il relativo tempo di arrivo (‘reale’), oppure la

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INTERPRETAZIONE DELLE MISURE

g ( 1 2) p p ( ), ppprofondità di ciascun geofono (z1 e z2 ) per il rispettivo tempo di arrivo ‘corretto’:

xi*

i

xi

ix t

ztd

V ==

Tale procedura, specie a profondità elevate, fornisce un valore mediato della velocità su tutti gli strati superiori senza tener conto delle differenti rigidezze

METODO DIRETTO

Per questo motivo si preferisce determinare la velocità relativamente al singolo e questo ot o s p e e sce dete a e a e oc tà e at a e te a s go otratto compreso tra due ricevitori, dividendo la distanza (nota) tra i geofoni, Δz, per il tempo di propagazione ‘corretto’ corrispondente, Δtx= t*x,inf - t*x,sup :

xx t

zVΔΔ

= METODO DI INTERVALLO (stessa energizzazione se si usano 2 geofoni)METODO DI PSEUDO-INTERVALLO (energizzazioni diverse se si usa

un solo geofono)

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dromocrona

METODO DIRETTO: i valori di velocità si determinano come pendenza dei singoli tratti della dromocrona

CONFRONTO TRA VARI METODI

4646

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Tempo t = 0 (trigger)

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Tempo t = tPsupdi arrivo delle onde P

Tempo t = tSsupdi arrivo delle onde Sdi arrivo delle onde S

Punti caratteristici dell’onda

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Occorre molta esperienza e una buona conoscenza delle condizioni in sito che hanno caratterizzato l’esecuzione della prova (è opportuno che esecuzione e

INTERPRETAZIONE DELLE MISURE - BY-EYE METHOD

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hanno caratterizzato l esecuzione della prova (è opportuno che esecuzione e interpretazione vengano sempre eseguite dagli stessi operatori)

Tale metodo si basa sul fatto che:

il treno d’onde P è caratterizzato da vibrazioni di modesta ampiezza e periodo, inizialmente crescenti e poi decrescenti

il treno d’onde S è caratterizzato da vibrazioni dicaratterizzato da vibrazioni di ampiezza e periodo almeno due volte superiori a quelli attribuibili alle onde P, inizialmente crescenti e poi decrescenti

4848

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La determinazione visuale dei tempi di arrivo è di norma complessa e incerta per vari motivi:

INTERPRETAZIONE DELLE MISURE - BY-EYE METHOD

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1. non perfetta orientazione dei trasduttori orizzontali (nessuno dei due trasduttori è in grado di massimizzare il contenuto energetico dell’onda S, per cui le ampiezze rilevate dell’onda S sono più attenuate di quelle attese)

2. non perfetta energizzazione (colpo troppo debole e perciò ampiezza dei segnali ridotta, oppure non perfettamente verticale o non perfettamente orizzontale, per cui il segnale e’ ricco sia di onde P che S)

3. treno d’onde P e S troppo ravvicinati (come accade in prossimità della superficie)superficie)

4. presenza di onde P riflesse che, essendo ritardate, si confondono con le onde S o presenza di onde P e S rifratte

5. difetti di cementazione del foro (non perfetta aderenza del ricevitore alle pareti del rivestimento)

6. presenza di rumore ambientale elevato (rapporto segnale/rumore elevato) che, specie in superficie, tende a confondersi con le onde P

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L’analisi visuale può essere integrata, soprattutto di fronte a soluzioni non

INTERPRETAZIONE DELLE MISURE - FUNZIONE DI CROSS CORRELAZIONE

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MISURE SISMICHE IN FORO - PROVA DOWN HOLE

p g , punivoche, con uno studio parallelo della funzione di cross correlazione calcolata a partire dai segnali registrati da una coppia concorde di trasduttori (inferiore e superiore), così definita:

∫+∞

∞−

⋅−⋅= dt)t(g)t(h)(CC ττ

dove g(t) rappresenta la registrazione temporale al trasduttore più vicino e h(t) la corrispondente registrazione al trasduttore più lontano.

Il valore di τ corrispondente al massimo della funzione rappresenta anche il tempo di trasferimento della forma d’onda tra i due punti considerati

5050

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INTERPRETAZIONE DELLE MISURE - FUNZIONE DI CROSS CORRELAZIONE

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MISURE SISMICHE IN FORO - PROVA DOWN HOLE

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SVANTAGGIattenuazione dell’ampiezza delle onde con la profondità (profondità diesplorazione limitata)

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problemi di rifrazione e di riflessione delle onde dirette (difficoltà diinterpretazione)impossibilità di caratterizzare terreni fittamente stratificati

VANTAGGIingombro areale limitatomisura continua delle velocità con la profonditàdisponibilità di un numero ridondante di registrazionioggetto di una vasta sperimentazione e di una ricerca decennaleoggetto di una vasta sperimentazione e di una ricerca decennale

COSTI E AFFIDABILITÀRispetto alle altre prove sismiche le prove DH si collocano in una fascia mediacon affidabilità delle misure da media a buonaRichiedendo l’esecuzione di un foro di sondaggio il costo è sensibilmente piùelevato rispetto a quello delle misure sismiche superficiali

5252

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E’ una tecnica molto nota nell’ambito della dinamica dei terreni e dell’IngegneriaGeotecnica Sismica anche se meno utilizzata della prova DH (costi più elevati)

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MISURE SISMICHE IN FORO - PROVA CROSS HOLE

FINALITÀ

SCHEMA E ATTREZZATURASorgente meccanica di onde P ed S ubicata in profondità all’interno di un foro 1 o 2 ricevitori (geofoni) ubicati

Determinazione della velocità di propagazione di onde P ed S con la profondità in prossimità di una verticale

Ric

evi

tori

S

PS HV

HH1 o 2 ricevitori (geofoni), ubicati alla stessa profondità nel terreno in fori adiacenti e allineati, collegati ad un sistema di acquisizione (sismografo)A completare l’attrezzatura: trigger ed eventuale dispositivo di orientazione dei geofoni 5353

Sor

gen

te Onde P e Sdirette

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MISURE SISMICHE IN FORO - PROVA CROSS HOLE

CAMPO D’APPLICAZIONENon vi è un limite teorico alla profondità d’esplorazione (se non quello economico

OPERAZIONI PRELIMINARIEsecuzione, rivestimento e cementazione dei fori (φ = 80÷125 mm)Controllo della verticalità dei fori

o legato all’attrezzatura utilizzata); generalmente vengono effettuate prove fino aprofondità dell’ordine di 100 m

MODALITÀ OPERATIVESi bb i ll d i lli i i di 1 i i i

5454

Si abbassano o si sollevano, ad intervalli successivi di 1m, sorgente e ricevitorimantenendoli sempre alla medesima profondità e in modo da non perderel’allineamento dei trasduttori orizzontaliPer ciascuna posizione viene energizzata la sorgente (in genere con sollecitazioniverticali per produrre onde SHV, con sollecitazioni orizzontali per produrre ondeSHH o mediante esplosioni per produrre onde P) e vengono acquisiti i segnalicorrispondenti

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SVANTAGGIcosti elevatimaggiore ingombro areale (e impatto ambientale) rispetto alla DH

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MISURE SISMICHE IN FORO - PROVA CROSS HOLE

necessità di misure inclinometriche e di tubi di rivestimento scanalati

VANTAGGIdisturbo del terreno contenutomisura continua delle velocità con la profonditàdisponibilità di un numero ridondante di registrazionioggetto di una vasta sperimentazione e di una ricerca decennaleproblemi limitati relativi all’interferenza tra onde dirette, rifratte e riflesseenergia costante della sorgente con la profondità (profondità di esplorazioneenergia costante della sorgente con la profondità (profondità di esplorazioneillimitata)possibilità di rilevare la velocità anche per strati sottilipossibilità di indagare onde SH polarizzate sia sul piano verticale che orizzontale

5555

COSTI E AFFIDABILITÀLa tecnica CH è una delle più costose, si colloca rispetto alle altre prove sismichein una fascia alta con affidabilità delle misure da buona a ottima

È una tecnica poco conosciuta e utilizzata in Italia, è invece frutto di una vastasperimentazione in altri paesi (Giappone, etc.)

SCHEMA

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MISURE SISMICHE IN FORO -SUSPENSION P-S VELOCITY LOGGING METHOD (SVLM)

SCHEMALa prova viene eseguita interamente all’interno di un singolo foro non rivestito e completamente riempito di un fluido(acqua), con la sorgente meccanica e due ricevitori inglobati in una sonda calata all’interno del foro

ATTREZZATURASonda da foroSorgente onde acustiche (solenoide)Trigger2 Ricevitori (2-D)Sistema d’acquisizione

Ricevitori

Sorgente

5656

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Sistemad’acquisizioneTesta del cavo

Cavo

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MISURE SISMICHE IN FORO -SUSPENSION P-S VELOCITY LOGGING METHOD (SVLM)

Dati

Argano

Geofono superiore

Geofono inferiore

Isolante

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SVANTAGGIaffidabilità delle misure dipendente sensibilmente dalle modalità esecutive del foro,dalla presenza o meno del rivestimento e dallo stato del foro (tempo trascorso

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MISURE SISMICHE IN FORO -SUSPENSION P-S VELOCITY LOGGING METHOD (SVLM)

dalla presenza o meno del rivestimento e dallo stato del foro (tempo trascorsodalla realizzazione)non fornisce buoni risultati in superficie (profondità < 5÷7 m dal p.c.)attrezzatura poco versatile e costosascarsa esperienza in Italia

VANTAGGIdisturbo del terreno contenutomisura continua delle velocità con la profonditàdisponibilità di un numero ridondante di registrazionidisponibilità di un numero ridondante di registrazionisi riducono i problemi relativi all’interferenza tra onde dirette, rifratte e riflessenon c’e’ variazione dell’energia della sorgente con la profonditàprofondità di esplorazione illimitatamisura delle velocità puntuale per ciascun strato indagato (trovandosi i ricevitori ela sorgente nello strato di cui si misura la velocità)possibilità di rilevare la velocità anche per strati sottili

5858

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Nasce come evoluzione della prova CPT con lo scopo di acquisire tutti i vantaggiderivanti dalle prove DH (e CH) superandone i limiti connessi all’elevato costodovuto alla realizzazione dei fori

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MISURE SISMICHE IN FORO - PROVA CON CONO SISMICO

FINALITÀal sistema di acquisizione

SCHEMA E ATTREZZATURAIn modalità DH la prova viene eseguita con la sorgente meccanica ubicata in superficie e 1 o 2 ricevitori inseriti all’interno dell’asta del piezocono al di

FINALITÀDeterminazione della velocità di propagazione di onde P ed S con la profondità in prossimità di una verticale

Ond

e P

e S

dir

ette

Sorgente

cevi

tori

all interno dell asta del piezocono, al di sopra del manicotto (in modalità CH, un penetrometro è usato come sorgente, un altro, o altri 2, come ricevitori) Un dispositivo di trigger completa l’attrezzatura

5959OPERAZIONI PRELIMINARINon sono necessarie operazioni preliminari

O

Ri

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MISURE SISMICHE IN FORO - PROVA CON CONO SISMICOCAMPO D’APPLICAZIONEMisure affidabili per profondità comprese da 10 a 50, compatibilmente con iltipo di sorgente utilizzatoLimiti legati alla penetrabilità dei terreni

Velocità di20 mm/s

4 letture indipendenti

Sismografo

Sorgente

Limiti legati alla penetrabilità dei terreni

s1

c

S

4 letture indipendenticon la profondità:Resistenza alla punta (q )

Pressione interstiziale (u e u )2

Attrito laterale (f )

Velocità delle onde S (V )

Ricevitori

Punta conica 6060

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MODALITÀ OPERATIVE

Si mantiene fissa la sorgente in superficie a distanza di 1 ÷ 2 m dalla verticale di indagine e si procede con l’avanzamento della punta conica, eseguendo la misura

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MISURE SISMICHE IN FORO - PROVA CON CONO SISMICO

indagine e si procede con l avanzamento della punta conica, eseguendo la misura continua della resistenza alla punta, qc, dell’attrito laterale, fs, e, eventualmente, della pressione interstiziale, u (prova SCPTU)Ad intervalli di 1 m viene arrestata la penetrazione e vengono energizzate la sorgente delle onde P (battute verticali) e la sorgente delle onde S (battute orizzontali, (ba u o o a ,eventualmente invertendone l’orientazione), e si acquisiscono i corrispondenti segnalitramite i ricevitori inseriti all’interno dell’asta, dei quali è fissata la distanza e l’orientazione relativa

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attenuazione dell’ampiezza delle onde con la profonditàproblemi di rifrazione e di riflessione delle onde direttemisura di valori medi delle velocità per ciascun strato

SVANTAGGI

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MISURE SISMICHE IN FORO - PROVA CON CONO SISMICO

misura di valori medi delle velocità per ciascun stratodifficoltà nel caratterizzare terreni fittamente stratificati e ghiaiosiprofondità di esplorazione limitata

VANTAGGIingombro areale limitatodisturbo del terreno minimomisura continua delle velocità con la profonditàdisponibilità di un numero ridondante di registrazioninon necessita di operazioni preliminarinon necessita di operazioni preliminaripossibilità di combinare le “misure sismiche” con quelle “meccaniche” per meglio

caratterizzare la stratigrafia e le caratteristiche di resistenza e di rigidezza del terreno

6262

COSTI E AFFIDABILITÀPer quanto riguarda i costi, la tecnica SCPT si colloca rispetto alle altre provesismiche in una fascia bassa (non prevede l’esecuzione di prefori e le misuresismiche avvengono contestualmete ad altre misure) con affidabilità delle misureda media a buona

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È una tecnica di recente sperimentazione (Mayne et al., 1999).

SCHEMA

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MISURE SISMICHE IN FORO - PROVA CON DILATOMETRO SISMICO

La prova viene eseguita in una configurazione down-hole simile a quella già descritta per la prova SCPT, con la sorgente meccanica ubicata in superficie e due ricevitori ( a distanza di 0.5 m) posizionati al di sopra della lama dilatometrica e con essa solidali.

ATTREZZATURA

Sorgente onde P SSorgente onde P, STrigger2 Ricevitori (3-D)SismografoLama dilatometrica

6363

Per quanto riguarda le finalità, le modalità operative, i vantaggi e glisvantaggi si può fare riferimento a quanto già detto per la prova con conosismico; anche i costi sono contenuti

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MISURE SISMICHE IN FORO - PROVA CON DILATOMETRO SISMICO

;

Lamadilatometrica

6464

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TERRENI SOVRACONSOLIDATI E NORMALCONSOLIDATI

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MISURE SISMICHE IN FORO - CONFRONTO TRA RISULTATI

6565

CH DH SVLM SASW

N di f i 2 iù 1 1 N

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MISURE SISMICHE IN FORO E DI SUPERFICIE (SASW)CONFRONTO TRA LE PRINCIPALI CARATTERISTICHE

Numero di fori 2 o più 1 1 Nessuno

IngombroModesto Molto

modestoMolto

modesto Notevole

Misure inclinometriche SI NO NO NO

Disturbo terreno per installazione

foriModesto Modesto Modesto Nessuno

Massima profondità investigabile Illimitata 50÷70 m Illimitata 50÷70 m

Sensibilità a disturbi ambientali Medio-

bassa Medio-bassa Medio-bassa Media

Onde indagate SHV(SHH) SVH SVH R (S)6666

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CH DH SVLM SASW

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MISURE SISMICHE IN FORO E DI SUPERFICIE (SASW)CONFRONTO TRA LE PRINCIPALI CARATTERISTICHE

Necessità di orientazione dei

ricevitori NO Sì Sì NO

Volume campionato con singolo impulso Costante Variabile Costante Variabile

Attenuazione vibrazioni con

profondità NO Sì NO Sì

Rifrazione delle Possibile Inevitabile Possibile Inevitabileonde Possibile Inevitabile Possibile Inevitabile

Capacità di risoluzione Alta Media Alta Medio-bassa

Costo di esecuzione Alto Medio Medio Basso

Difficoltà d'interpretazione Media Media Media Alta

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