Geofisica
Forniamo servizi di esplorazione geologica del sottosuolo tramite tecniche non invasive, avvalendoci di metodologie sismiche, geoelettriche ed elettromagnetiche.
I metodi sismici ci consentono di ricostruire il modello del sottosuolo e di ricavare parametri utili alla progettazione, tra cui il Vs30, i moduli elasto-dinamici, la frequenza di vibrazione dei terreni e delle strutture ed il potenziale di liquefazione.
I metodi elettrici ci consentono di:
- ricostruire il modello del sottosuolo,
- individuare la presenza di acqua,
- monitorare l’ingressione marina nelle falde,
- controllare l’integrità dei teli impermeabili nelle discariche,
- individuare la presenza di cavità sotterranee,
- individuare strutture antropiche o rifiuti interrati,
- caratterizzare i corpi di frana,
- supportare studi pedologici.
Sismica a Riflessione
Eseguiamo indagini di sismica a riflessione ad alta risoluzione (superficiale) e alta profondità per la ricerca petrolifera.
La sismica a riflessione ad alta risoluzione ha come campi di applicazione l’ingegneria civile (individuazione di movimenti franosi, individuazione di zone fratturate, ricostruzione dell’asseto sepolto), studi ambientali (ricerca di falde acquifere), ecc…
La sismica a riflessione ad elevata profondità ci permette di individuare giacimenti di idrocarburi mediante la ricostruzione dell’assetto stratigrafico e strutturale dei corpi geologici (geometrie deposizionali, stratificazione, superfici di discordanza, faglie, sovrascorrimenti).
Sismica a Rifrazione
Nell’ambito delle prospezioni sismiche eseguiamo la sismica a rifrazione 2D per la valutazione degli spessori e delle geometrie di sottosuolo, della velocità dei sismostrati, dei moduli elastico-dinamici, dell’indice di fratturazione delle rocce, per la ricostruzione dell’andamento del substrato, la verifica della stabilità di versanti e la ricostruzione dell’andamento di superfici di scorrimento.
MASW
Il metodo MASW (Multichannel Analysis Surface Waves) è una tecnica di indagine non invasiva che si basa sulla registrazione delle onde superficiali Rayleigh mediante l’utilizzo di sensori posti in superficie.
Le onde di Rayleigh, in un mezzo stratificato, sono dispersive cioè onde con diverse lunghezze d’onda si propagano con diverse velocità di fase e velocità di gruppo. Una volta effettuato il picking sullo spettro f-K o sulla curva di dispersione ottenuta dai dati di campagna, mediante dei processi di inversione, si ottiene il profilo di velocità con la profondità che ci permette di definire la categoria di suolo di fondazione mediante il calcolo del vs30.
HVSR
La tecnica HVSR (Horizzontal to Vertical Spectral Rario o Metodo di Nakamura) consente di valutare la frequenza fondamentale di risonanza dei terreni e delle strutture cioè di valutare alcune caratteristiche di depositi sedimentari (suoli); questa tecnica è molto economica, sia per quel che riguarda le registrazioni in sito, che per quel che riguarda le analisi cui i dati vengono sottoposti. È una tecnica non invasiva che opportunamente tarata, mediante dei processi di inversione consente di definire la categoria di suolo di fondazione.
Se si considera la struttura geologica tipica di un deposito sedimentario, si vede come il tremore registrato in superficie si possa considerare come composto da onde superficiali e da onde di volume. Tali onde verranno modificate dall’azione filtrante dello strato soffice. Si possono definire due spettri relativi alle misure del moto superficiale orizzontale (Hf) e verticale (Vf); tali spettri sono legati agli spettri delle onde di volume e di quelle di superficie dalle seguenti formule:
H f = A h x H b + H s
V f = A v x V b + V s
dove Ah e Av sono i fattori di amplificazione del moto orizzontale e verticale delle onde di volume; Hb e Vb sono gli spettri orizzontale e verticale del moto nel bedrock e Hs e Vs sono gli spettri del moto orizzontale e verticale delle onde di superficie.
RE.MI.
L’analisi ReMi (Refraction Microtremor) rientra nei metodi di sismica passiva che consistono nel registrare microtremori, dovuti a sorgenti naturali (vento, mare, attività antropica), mediante disposizioni multi-geofoniche.
Durante l’analisi vengono determinati gli spettri di velocità per varie finestre temporali della registrazione effettuata di cui se ne sceglie il più chiaro per l’individuazione della curva di dispersione da invertire in modo simile all’analisi MASW tuttavia, al contrario di quest’ultimo, è un metodo scelto per le indagini in zone particolarmente rumorose.
Da queste informazioni è possibile ottenere profili di velocità con la profondità e la caratterizzazione del sottosuolo anche mediante l’ausilio di sondaggi geognostici o profili sismici in foro o a rifrazione. Quando questa tecnica viene combinata con la sismica a rifrazione, è possibile visualizzare anche le inversioni di velocità, le quali non possono essere ottenute dalla sismica a rifrazione.
Down Hole
Con il metodo downhole siamo in grado di determinare la velocità delle onde di compressione (P) e di taglio (SH) a varie profondità (fino a m. 100), per la determinazione del parametro Vs30, del Modulo di Young, del rapporto di Poisson, del Modulo di Taglio G. Per l’indagine è necessario predisporre di un foro opportunamente attrezzato in cui calare i ricevitori in fase di registrazione.
Il metodo viene spesso utilizzato per studi di microzonazione sismica.
Cross-Hole Sismici
I cross-hole sismici vengono eseguiti sia su roccia che su terra per misurare le sezioni di velocità delle onde di compressione e di taglio nel sottosuolo. Le comuni applicazioni includono: rippabilità delle rocce, individuazioni di cavità, faglie e fratture, individuazione di falde acquifere sospese, profilo stratigrafico verticale, determinazione moduli elastici (Modulo di Taglio, Modulo di Young, rapporto di Poisson), tarature delle velocità per le indagini sismiche di superficie, determinazione della profondità di muri e/o pali di fondazione. Tramite l’utilizzo di questa tecnica è possibile effettuare dei calcoli dinamici del suolo per la progettazione in zone sismiche, realizzare studi sul potenziale di liquefazione, valutare anomalie di velocità che possono trovarsi tra due sondaggi geognostici. I parametri che possono essere determinati, oltre alle Vp e le Vs, e i moduli elasto-dinamici. Il metodo cross-hole viene sempre più utilizzato nelle indagini geotecniche per valutare le proprietà dinamiche del suolo e delle rocce quando devono essere valutati gli effetti di un terremoto sulle strutture.
Il processing sismico consiste in una inversione tomografica dei tempi di primo arrivo ottenuti da profili sismici o registrazioni tra due o più fori di sondaggio, per ottenere profili 2-D e/o 3-D di velocità.
L’elaborazione tomografica comporta l’acquisizione di molteplici dati ottenuti da diverse combinazioni spaziali tra sorgente e ricevitore. In genere ciò si ottiene con una stringa verticale di circa 10-24 idrofoni (ricevitori), sospesa in acqua nel pozzo mentre una sorgente è sistematicamente spostata nel foro opposto dal basso verso l’alto, fino a quando sono ottenute tutte le possibili combinazioni ricevitore-sorgente.
Up-Hole Sismici
La prova Up-Hole prevede l’impiego di una sorgente energizzante all’interno del foro e dei sensori in superficie. I sensori sono costituiti da una sola tripletta di geofoni, uno per le onde di compressione e due per quelle di taglio. Spesso in questa metodologia vengono posti veri e propri stendimenti in superficie in modo da avere informazioni anche in senso orizzontale particolarmente indicato per lo studio delle piane alluvionali.
Parallel Seismic Testing
Il Parallel Seismic Testing è un test in foro che viene utilizzato per stimare la profondità delle fondazioni (superficiali o profonde). Il test consiste nel confrontare la misura della velocità che un’onda sismica impiega nell’attraversare la fondazione (DHM) con la misura della velocità che l’onda impiega nell’attraversare il terreno naturale (DHT).
VSP
La metodologia VSP costituisce un valido strumento per la ricostruzione della geometria del sottosuolo: i dati ricavati dall’esecuzione di una prova down-hole vengono utilizzati mediante l’individuazione della presenza di segnali riflessi prodotti da discontinuità, poste a profondità superiori a quelle del fondo foro.
Geoelettrica
Le prospezioni geoelettriche di resistività studiano le perturbazioni che un campo elettrico subisce a causa delle anisotropie presenti nel sottosuolo. Esse vengono rilevate in superficie attraverso misure di differenza di potenziale. In particolare eseguiamo sondaggi elettrici verticali (SEV) e sondaggi elettrici orizzontali (SEO) attraverso configurazioni elettrodiche convenzionali.
Tomografia Elettrica
La tomografia elettrica multielettrodo è una moderna metodologia di indagine geofisica che permette, con l’ausilio di particolari software, la restituzione di rappresentazioni bidimensionali e tridimensionali ad alta risoluzione delle caratteristiche elettriche del sottosuolo.
In base alla configurazione elettrodica utilizzata è possibile eseguire:
- Tomografie elettriche 2D con andamento rettilineo dello stendimento al fine di ottenere un profilo elettro-resistivo del sottosuolo.
- Tomografia elettrica 3D che permette di analizzare i volumi di sottosuolo compreso tra gli elettrodi disposti seguendo stendimenti non convenzionali, cioè con disposizioni elettrodiche che si adattano realmente agli spazi disponibili.
Cross-Hole Elettrici
Permette di ottenere risultati simili ma con una maggiore risoluzione rispetto alla tomografia elettrica 3D di superficie: è possibile analizzare volumi di terreno compresi tra più fori di sondaggio all’interno dei quali vengono inseriti particolari elettrodi da foro.
Polarizzazione Indotta
La polarizzazione indotta attualmente si applica contemporaneamente al metodo di tomografia elettrica di resistività ed è utilizzato in campo geologico-ambientale per il controllo di inquinamenti di terreni e di acquiferi con idrocarburi, percolati, per la ricerca di minerali ecc.
Potenziali Spontanei
Studia la variazione del potenziale elettrico nel sottosuolo e viene utilizzato per le ricerca di mineralizzazioni in corpi rocciosi, individuazione di zone di frattura e faglie, ricerche geotermali, perimetrazione delle falde, valutazione della direzione preferenziale di flusso e logs in foro.
Ground Penetration Radar (GPR)
Il Ground Penetration Radar è una tecnica elettromagnetica non distruttiva ad alta risoluzione che permette di individuare la posizione di un target (riflettore) a diversa permeabilità elettrica presente nel sottosuolo. Il GPR ci permette di individuare e delimitare zone di discarica sepolta, variazioni laterali del substrato, fusti in ferro, vuoti, tubazioni (in ferro in PVC e in calcestruzzo), mappatura dei sottoservizi e strutture antropiche e studi per la caratterizzazione e valutazione dello stato di conservazione di manufatti.
Prove Ultrasoniche
La prova ultrasonica consente la stima della resistenza del calcestruzzo indurito. In base alla velocità di propagazione degli ultrasuoni, si ottiene una valutazione dell’uniformità del calcestruzzo, delineando le zone di degrado o di scarsa qualità. Questo tipo di prova non distruttiva, non invasiva e di rapida esecuzione, consente di ottenere una valutazione complessiva sulle caratteristiche dei materiali che si vanno ad indagare, dal calcestruzzo alle strutture murarie. Le prove consistono nella misurazione della velocità di propagazione di onde longitudinali, attraverso il calcestruzzo, che sono in relazione con l’integrità del materiale e con i suoi parametri meccanici.