Appendici - CNR

appendIcI III Schede tecniche
esistono sostanzialmente due configurazioni sperimentali per lo studio del rumore sismico a fini
geognostici: la configurazione a stazione singola e quella ad antenna sismica (array). la prima confi-
gurazione è finalizzata allo studio dell’ampiezza delle componenti spettrali del rumore nelle tre dire-
zioni dello spazio, mentre nella seconda vengono analizzati i rapporti di fase dei diversi treni d’onda
che attraversano una distribuzione di geofoni distribuiti su una superficie estesa di terreno (antenna
sismica o array). In entrambi i casi, data la natura essenzialmente stocastica del segnale analizzato,
negli studi di rumore gioca un ruolo essenziale le durata della misura che deve essere tale da garantire
un campionamento statisticamente adeguato del pro cesso indagato.
3.1.5.8.1
Il metodo a stazione singola o dei rapporti spettrali H/V
Il metodo dei rapporti spettrali (“metodo di nakamura” o metodo HVsr da Horizontal to Verti cal Spec-
tral Ratios o semplicemente H/V) è basato sullo studio dei valori medi del rapporto di ampiezza fra
le componenti spettrali del rumore sismico misurate sul piano orizzontale e verti cale. In particolare,
oggetto di analisi è la cosiddetta “funzione H/V” che rappresenta i rapporti spettrali medi in funzione
della frequenza di vibrazione.
l’idea di base è quella secondo cui il rapporto H/V consente in media di eliminare il ruolo delle variazioni
di intensità delle sorgenti nel corso della registrazione mettendo in evidenza il ruolo della struttura.
sperimentalmente si vede in presenza di un campo d’onde diffuso, la forma della funzione (e in par-
ticolare la posi zione dei suoi valori massimi) risulta con buona approssimazione stabile nel tempo e
forte mente correlata con le caratteristiche del sottosuolo al di sotto del sito di misura. In partico lare,
in presenza di forti variazioni nel profilo di velocità delle onde s nel sottosuolo (legate per esempio
alla transizione fra sedimenti soffici e basamento rigido), la funzione H/V mostra dei massimi marcati
in corrispondenza della frequenza di risonanza f r relativa a quella configura zione strutturale (con f r
circa uguale al rapporto fra la velocità media delle onde s fino alla profondità del salto di velocità e il
quadruplo di questa profondità).
si osserva anche una certa correlazione (fortemente non lineare) fra l’entità della variazione di velocità
responsabile del fenomeni di risonanza e l’ampiezza del massimo della funzione H/V (maggiore è il
contrasto di impedenza sismica, maggiore è l’entità del massimo).
perché la misura di rumore sia utilizzabile per l’applicazione della tecnica H/V a fini geognostici è
necessario che:
•
•
•
la sensibilità dell’apparato di misura nel campo delle frequenze di interesse (solitamente 0.5-10
Hz) sia adeguata alla bassa entità del segnale;
venga garantito un campionamento statisticamente rappresentativo del campo medio di rumore;
la misura sia effettuata in presenza di un campo di rumore diffuso.
mentre la prima condizione richiede solo l’uso di strumentazione adeguata, le altre due dipen dono
dalla specifica situazione sperimentale e come tali possono essere valutate solo a poste riori. le
indicazioni che seguono hanno lo scopo di creare le condizioni perché tutte queste condizioni siano
soddisfatte al meglio.
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