Down Hole
Il metodo Down Hole rappresenta una delle più accurate prove sismiche per la determinazione delle proprietà fisico-meccaniche dei terreni.
Metodo sismico Down Hole
Lo scopo della prova sismica consiste nel determinare la velocità di propagazione delle onde di volume, di compressione (onde P) e di taglio (S), misurando il tempo che esse impiegano nel tragitto tra la sorgente, posta in superficie, e i ricevitori, posti all’interno di fori di sondaggio, considerando nota la distanza sorgente-ricevitori.
Le componenti indispensabili per una prova sismica accurata con metodo Down Hole (DH) consistono in:
- Una sorgente meccanica in grado di generare onde elastiche ricche di energia e direzionali;
- Uno o più geofoni tridimensionali, con appropriata risposta in frequenza (4,5-14 Hz), direzionali e dotati di un sistema di ancoraggio alle pareti del tubo-foro;
- Un sismografo multi-canale in grado di registrare le forme d’onda in modo digitale e di registrarle su memoria di massa (SoilSpy Rosina);
- Un trasduttore (trigger) alloggiato nella sorgente necessario per l’identificazione dell’istante di partenza della sollecitazione dinamica mediante massa battente.
Interpretazione della prova sismica
L’analisi dei dati sismici provenienti da una prova Down Hole consiste nel diagrammare i tempi di tragitto t misurati lungo il percorso sorgente-ricevitore in funzione della profondità z. Le procedure di interpretazione della prova sismica possono essere ricondotte a due tipologie principali di metodo: metodo diretto e metodo intervallo.
Metodi di interpretazione della prova sismica Down Hole
E laborazione dei dati sismici
Per determinare il tempo di arrivo delle onde P e SH ai ricevitori viene utilizzata un’analisi visuale delle registrazioni rilevate dai trasduttori del ricevitore e confrontate con il segnale di trigger (t0) o inizio registrazione. Per facilitare il riconoscimento delle fasi, oltre a un’analisi per singola profondità, viene costruita una sezione film complessiva con il montaggio delle registrazioni P e SH alle varie profondità.
Poiché le onde sismiche prodotte dalla sorgente, data la sua posizione, non si propagano esattamente in direzione verticale rispetto ai ricevitori è necessario correggere i tempi di arrivo stimati per tenere conto dell’inclinazione del percorso effettivo.
Indicata con z la profondità del ricevitore, con d la distanza effettiva tra sorgente e ricevitore, con R la distanza superficiale tra sorgente e centro del foro e con t il tempo determinato dalle tracce di registrazione, il tempo corretto risulta:
Dividendo la profondità a cui viene collocato il ricevitore per il tempo corretto si ricavano i valori di velocità per ciascuno dei ricevitori in corrispondenza di ciascuna delle profondità considerate (metodo diretto).
È anche possibile ricavare le velocità dividendo la differenza tra due profondità corrispondenti a due ricevitori collegati rigidamente e i tempi di arrivo rilevati per una singola battuta (metodo dell’intervallo).
Risultati ottenibili
I parametri geotecnici e i dati sismici ricavabili da una prova sismica Down Hole sono:
- Profili verticali di velocità (Vp e Vs) - Ottemperanza normativa vigente con stima parametro Vs30
- Coefficiente di Poisson medio [v - medio]
- Modulo di deformazione al taglio medio [G - medio]
- Modulo di compressibilità edometrica medio [Ed - medio]
- Modulo di Young medio [E - medio]
- Modulo di compressibilità volumetrica medio [Ev - medio]
Esempio di prospezione in foro con metodo sismico Down Hole:
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Domocrone |
Intervalli di velocità |
Coefficiente di Poisson |
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