Tecniche di sismica passiva: cosa sono e a cosa servono

Le tecniche di sismica passiva sono indirizzate alla definizione delle proprietà meccaniche del sottosuolo a partire da misure del campo di vibrazioni ambientali generate da sorgenti non controllate di varia natura. Il rumore ambientale per sua natura ha un andamento molto irregolare.

sismica passiva

I metodi di sismica passiva si basano sull’osservazione di un campo d’onde fisicamente legato a quello generato dal terremoto. Il vantaggio di queste tecniche è che le onde sismiche utilizzate sono caratterizzate da lunghezze d’onda e profondità di propagazione molto maggiori di quelle generate artificialmente e questo permette di raggiungere profondità di esplorazione assai più grandi di quelle raggiungibili con tecniche di sismica attiva, però a discapito di una peggiore risoluzione spaziale e di una difficile interpretazione.
Possono operare in ambiente urbano anche in presenza di forti disturbi antropici.
La tecnica sismica passiva a stazione singola (tecnica dei rapporti spettrali H/V o HVSR – Horizontal to Vertical Spectral Ratio) ha avuto una rapida diffusione negli ultimi anni in quanto è totalmente non invasiva, molto rapida, applicabile ovunque, presenta costi bassi poiché non necessita né di perforazioni, né di energizzazioni esterne diverse dal rumore ambientale che in natura esiste ovunque.
In linea di massima si tratta di una misura semplice che richiede un solo operatore. Si tratta infatti di misurare con un sismometro a tre componenti (tromografo digitale) le vibrazioni ambientali presenti in un punto per alcuni minuti e quindi costruire una curva rappresentativa dei rapporti spettrali (H/V) in funzione della frequenza di vibrazione.
Gli eventuali massimi saranno indicativi della possibile presenza di fenomeni di risonanza.

sismica passiva

I principali campi di applicazione riguardano:

  • analisi per la definizione dell’azione sismica di progetto in fase esecutiva di interventi edificatori diretti.
  • studi di microzonazione sismica a corredo di strumenti urbanistici generali in fase di pianificazione territoriale ed urbanistica;

La tecnica HVSR viene impiegata per:

  1. determinare la frequenza fondamentale di risonanza del sottosuolo. È un parametro molto importante se analizzato insieme alle frequenze proprie delle opere che vi ricadono sopra, dato che in caso di coincidenza delle due frequenze si può verificare il fenomeno della “doppia risonanza”, estremamente pericoloso per le strutture stesse, che verrebbero sottoposte a eccitazioni non supportabili;
  2. realizzare indagini stratigrafiche del sottosuolo; la tecnica HVSR ai fini stratigrafici può essere utilizzata preliminarmente per individuare i punti più rappresentativi nei quali affinare l’indagine con tecniche puntuali classiche oppure per verificare, laddove esistano già altre indagini puntuali, eterogeneità significative attorno ai punti indagati o ancora come elemento di supporto ad altre indagini qualora queste presentino dubbi interpretativi;
  3. stimare il valore di VS,eq in presenza di un vincolo, ossia della profondità di un riflettore, inferiore a 30 m, di cui si riconosca il marker nella curva H/V oppure il VS,30 se la profondità del riflettore è superiore a 30 m o della stima di VS dello strato superficiale.

 

Easy HVSR è il software Geostru per l’analisi del rapporto spettrale dei microtremori con registrazioni a stazione singola. Viene molto apprezzato per la sua semplicita’ d’uso e la velocita’ di esecuzione dei calcoli. Il programma rispetta le direttive suggerite dal progetto SESAME.

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Corso: “Geofisica applicata alle indagini del sottosuolo: tecniche di sismica attiva e passiva – 4 Crediti

Le prospezioni sismiche si occupano dell’esplorazione geologica del sottosuolo attraverso lo studio della propagazione di onde generate in superficie da opportune sorgenti (sismica attiva) o sfruttando sorgenti naturali (ad esempio un evento sismico) o artificiali presenti nel sito di indagine (sismica passiva).

Il corso ha lo scopo di illustrare le principali tecniche di prospezione sismica attraverso lo studio di propagazione delle onde generate in superficie artificialmente o da sorgenti naturali.

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