|
Cenni generali Il rumore sismico, generato dai fenomeni atmosferici (onde oceaniche, vento) e dall’attività antropica, è presente ovunque sulla superficie terrestre. Si chiama anche microtremore poiché riguarda oscillazioni molto più piccole di quelle indotte dai terremoti nel campo prossimo all’epicentro. I metodi che si basano sulla sua acquisizione si dicono passivi in quanto il rumore non è generato ad hoc, come ad esempio l’esplosione della sismica attiva. Il tipo di stratigrafia che le tecniche di sismica passiva possono restituire si basa sul concetto di contrasto di impedenza. La tecnica che si è maggiormente consolidata nell’uso è la tecnica dei rapporti spettrali tra le componenti del moto orizzontale e quella verticale (Horizzontal to Vertical Spectral Ratio, HVSR o H/V), il metodo fu reso popolare da Nakamura (1989) come strumento per la determinazione dell’amplificazione sismica locale e di fornire stime affidabili delle frequenze principali di risonanza dei sottosuoli.
Caratteristiche tecniche della strumentazione utilizzata Lo strumento si basa su un progetto brevettato che ottimizza la misura del microtremore nell'intervallo di frequenza compreso fra 0,1 e 512 Hz con conversione A/D > 24 bit equivalenti a 128 Hz. Questo strumento può raggiungere una risoluzione complessiva migliore di quella raggiunta dalle più recenti catene di sismometri fissi e digitalizzatori. Può essere posizionato e messo in opera ovunque in pochi secondi. I sensori sono costituiti da una terna di velocimetri smorzati criticamente, che trasmettono il segnale ad un sistema di acquisizione digitale a basso rumore a dinamica non inferiore a 23 bit. La caratteristica dello strumento consentono una accuratezza relativa maggiore di 10-4 sulle componenti spettrali al di sopra di 0,1 Hz. Inoltre lo strumento permette di misurare anche le vibrazioni potenzialmente dannose negli edifici e nelle strutture (cfr. norma UNI 9916 e DIN 4150). In conclusione, il tremore sismico può essere utilmente impiegato per identificare le frequenze di risonanza degli edifici e del sottosuolo in modo passivo, non invasivo ed economico.
Grafici HVSR e lettura delle ampiezze Il grafico HVSR è generalmente un grafico frequenza (x) – ampiezza del rapporto HV (y). Poiché la frequenza è relazionata alla profondità, il grafico HVSR può tramutarsi in un grafico ampiezza del rapporto HV (x) – profondità (y), dove l’ampiezza del rapporto HV (x) descrive in modo relativo l’ampiezza del contrasto di impedenza tra i mezzi sopra e sotto quella determinata profondità (y). Ciascun picco nel grafico HV corrisponde ad un livello stratigrafico che presenta un contrasto di impedenza rispetto al livello sottostante. Maggiore è il contrasto di impedenza, maggiore è l’ampiezza attesa del picco HV sebbene la relazione tra le due variabili non sia lineare. È ovvio che il numero di picchi visibili in un grafico HVSR dipende dal contrasto, dalla distanza tra le due discontinuità e dalla funzione di lisciamento impiegata. Un contrasto basso tra due discontinuità vicine le renderà difficilmente individuabili singolarmente ed allo stesso tempo un lisciamento ampio, agendo da filtro passa basso, renderà coalescenti le discontinuità minori. Va notato che per le stesse ragioni l’aumento del lisciamento porta anche ad una diminuzione dell’ampiezza assoluta di ciascun picco, pertanto, per ovviare a questi problemi, è sufficiente adottare la stessa procedura di analisi dei dati durante tutta la campagna di misura in modo da rendere confrontabili i risultati ottenuti. Silvia Castellaro, Francesco Mulargia, Luca Bianconi UNI Bologna |
|
Altri Articoli...
|
|
|
Sismica passiva HVSR