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€ € € € IndIrIzzI e crIterI per la mIcrozonazIone sIsmIca III Istruzioni tecniche [ 180 ] • il coefficiente di poisson ν; • il modulo di compressibilità volumetrica E . v le relazioni da utilizzare sono di seguito elencate: 2 G0 = ρ ⋅ V (3.4-1) S 2 4 Ev = ρ ⋅ VP − 3 V ⎛ ⎞ 2 ⎜ S ⎟ ⎝ ⎠ 0.5⋅ ν = V ⎛ ⎞ P ⎜ ⎟ −1 ⎝ VS ⎠ 2 ⎛ V ⎞ P ⎜ ⎟ −1 ⎝ ⎠ V S 2 E = 2ρ ⋅ VS ⋅ ( 1+ ν) (3.4-4) 2 (3.4-2) (3.4-3) dove: ρ = γ/g e rappresenta la densità del mezzo γ è il peso di volume e g l’accelerazione di gravità. è importante ricordare che le velocità delle onde p misurate per terreni perfettamente saturi (S = r 100%) dipendono talora in maniera decisiva dalle vibrazioni trasmesse dal fluido intersti ziale e non dallo scheletro solido del materiale e perciò tale valore può non essere rappresen tativo delle proprietà meccaniche del materiale in questione secondo le relazioni precedenti (3.4-1; 3.4-2; 3.4-3; 3.4-4); 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. nella tabella 3.4-1 sono riportati alcuni termini operativi di confronto tra le tecniche maggior mente utilizzate per la definizione del parametro V , ovvero sismica a rifrazione con onde sH, down-Hole, s cross-Hole e sasW. la tabella sopraindicata fornisce un quadro di riferimento molto semplificato e talora insuffi ciente delle problematiche relative alla determinazione della velocità V . s è opportuno ricordare che, in linea di massima, in un terreno stratificato valgono le seguenti regole: • le onde sH (onde di taglio polarizzate orizzontalmente) in un mezzo stratificato orizzon talmente non trasmutano a differenza delle onde sV (onde di taglio polarizzate verticalmente) e p. ciò significa che se si generano inizialmente onde sH, si avranno unicamente onde rifratte e riflesse sH.
appendIcI III Istruzioni tecniche • • • • • se, invece, si generano onde sV, al ricevitore si possono ottenere sia onde sV che onde p di compressione; così come generando onde p si possono ottenere al ricevitore onde sV. la trasmutazione avviene in tutte le situazioni in cui esiste una differenza di impedenza-ri gidità sismica; essa dipende in particolare, oltre che dal contrasto di impedenza-rigidità, anche dall’angolo di incidenza. l’ampiezza delle onde trasmutate può essere calcolata, in prima approssimazione, con le equazioni di zoepritz (Fowler, 1990; Bourbie et al.,1986). si deve anche tenere presente che in un mezzo poroso omogeneo e isotropo si propa gano due tipi di onde compressionali p1 e p2 analogamente a quanto previsto dal mo dello di Biot e dimostrato sperimentalmente da ploona (Bourbie et al.,1986). Inoltre, all’interno di un foro tubato, così come accade nelle prospezioni “di superficie”, possono essere rilevate oltre alle onde di corpo (dirette, riflesse, rifratte, diffratte, tra smutate, ecc.) anche onde analoghe a quelle superficiali denominate onde di stoneley e che talora possono essere fortemente energetiche. Va rilevato, infine, che in talune condizioni, la capacità di risoluzione indicata in tabella dalle differenti tecniche, può non essere verificata. Tabella 3.4‑1 – Confronto tra le procedure sperimentali di sismica a rifrazione, CH, DH e SASW (da Mancuso, 1996, mod.). Indagini in superficie Indagini in foro Sismica a rifrazione in onde P e SH SASW Cross-Hole Down-Hole Numero di fori necessari Nessuno Nessuno 2/3 1 Misure inclinometriche NO NO SI NO Disturbo terreno per installazione fori - - Modesto Molto modesto Massima profondità investigabile Limitata Limitata Illimitata Limitata Sensibilità a disturbi ambientali Medio-alta Medio-alta Medio-bassa Medio-bassa Onde indagate P, SH R P, SV P, SH Necessità di orientazione dei ricevitori SI NO NO SI Attenuazione vibrazioni con profondità SI SI NO SI Rifrazione delle onde - Inevitabile Inevitabile Possibile Capacità di risoluzione Medio-bassa Medio-bassa Alta Media Costo di esecuzione Molto bassa Medio Alto Medio 1) Registrazione primi arrivi 2) Difficoltà d’interpretazione Medio-alta Alta Media Media 3.4.3.2 inDaGini Di SiSMiCa a rifraziOne e a rifleSSiOne 3.4.3.2.1 Indagini sismiche a rifrazione in onde P e SH lo scopo della prova, come è noto, consiste nel determinare il profilo di rigidezza del sito tra mite la misura diretta della velocità di propagazione delle onde di compressione (V P ) e/o di ta glio polarizzate orizzontalmente (V SH ), secondo fasi di acquisizione differenti e determinare le geometrie sepolte (spes- sori e superfici di contatto) dei sismostrati individuati. [ 181 ]
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