GEOPHY – Unità 1: Cenni Generali

1.1 Proprietà dinamiche dei materiali

Indagini sismiche e caratterizzazione dei terreni a bassi livelli deformativi attraverso le principali proprietà dinamiche dei materiali

È opportuno premettere che la complessa natura e geometria dei meccanismi di generazione e propagazione di onde sismiche nel sottosuolo e l’altrettanto complessa risposta del terreno alle sollecitazioni dinamiche, sembrerebbero pregiudicare la trattabilità del problema della stima delle le principali proprietà dinamiche dei terreni.

Il problema va affrontato, quindi, operando una serie di necessarie riduzioni e semplificazioni, in termini sia di azioni sia di risposta del materiale. In base ai valori di velocità di propagazione delle onde P (V_P), delle onde S (V_S) e delle onde di Rayleigh (V_R) si determinano, con la teoria dell’elasticità, alcune delle proprietà meccaniche del mezzo attraversato:

• il modulo di deformazione a taglio G_max o più comunemente noto come G₀;
• il modulo di Young E;
• il coefficiente di Poisson ν;
• il modulo di compressibilità volumetrica Ev;
• densità del mezzo ρ

Per terreni perfettamente saturi (Sr = 100%) la velocità delle onde P dipende in maniera decisiva dalle vibrazioni trasmesse dal fluido interstiziale e non dallo scheletro solido del materiale. Perciò tale valore può non essere rappresentativo delle proprietà meccaniche del materiale in questione secondo le relazioni precedenti. Invece le velocità delle onde S e delle onde di superficie, sono caratteristiche delle vibrazioni trasmesse prevalentemente dal solo scheletro solido e perciò rappresentative delle proprietà meccaniche del terreno. Ne consegue che per alcuni terreni al di sotto della falda le uniche onde in grado di fornire informazioni precise sulla rigidezza del terreno sono quelle di taglio e, subordinatamente, le onde di superficie.