mercoledì 1 aprile 2015

PARTE 6° - Manuale GEOPSY - DINVER - HVSR - Metodo di Nakamura

INDICAZIONI SUL COME AFFINARE L'ELABORAZIONE
 DELLA STRATIGRAFIA  
CON IL PROGRAMMA GEOPSY - DINVER

In queste pagine verranno prese in considerazione alcune tecniche  per affinare i risultati ottenuti con l'ausilio di altre prove dirette e/o indirette in modo da risolvere  l'indeterminazione dell'Hvsr. 

L'HVSR  non permette di conoscere esattamente la profondità se non si conosce la velocità media dello strato sovrastante 
Stessa cosa per la velocità se non si conosce esattamente la profondità 






In queste pagine verranno prese in considerazione  alcune tecniche in via di sperimentazione per affinare i risultati ottenuti con l'ausilio di altre prove dirette ed indirette in modo da ridurre il più possibile il problema che ha l'HVSR, quello di non poter conoscere esattamente la profondità se non si conosce la velocità media , la velocità se non si conosce la profondità.

Quanto verrà scritto potrebbe anche essere anche impreciso o errato in quanto saranno notizie ricavate sperimentando, elaborando  hvsr, confrontando i dati ottenuti con stratigrafie ottenute con metodi diretti o indiretti.

Pertanto chiedo a chi legge di segnalare  le cose che a suo parere sono inesatte per discuterle e migliorare i contenuti di questo. Per far ciò potete scrivere direttamente a dolfrang@libero.it o compilare il post a fondo pagina ( a chi ha attivato i requisiti per farlo ) - sono gradite domande sull'argomento - grazie .    


AFFINAMENTO DELL'ELABORAZIONE CON ALTRE TIPOLOGIE D'INDAGINE.


Come è già stato detto più volte le sole prove geofisiche indirette ed in particolare le HVSR da sole non sono sufficienti per dare  risultati affidabili e matematicamente esatti.
I risultati ottenibili , matematicamente esatti  possono essere infiniti in funzione della velocità e profondità utilizzata in quanto le variabili che intervengono nei vati metodi di calcolo con tecniche d'inversione numerica si basano a cercare la soluzione  che permette di ottenere il minor misfit tra dato sperimentale e quello di calcolo.
Nella realtà, disomogeneità del materiale, inversioni di velocità, situazioni particolari morfologiche, per citarne alcune e anomalie ambientali, antropiche e meteo introducono nei dati acquisiti valori anomali che il più delle volte portano ad errori di valutazione della caratteristiche stratigrafiche calcolate.

Il poter avvalersi di altri metodi di indagine permette di confrontare  i risultati di più metodi , e eseguire correzioni dei dati acquisiti  cercando di  far collimare i risultati apportando piccole correzioni negli input di calcolo in modo da controbilanciare gli errori introdotti dall'ambiente, dalla stratigrafia e dalle azioni antropiche.   


VANTAGGI OTTENIBILI  AFFIANCANDO TECNICHE DIVERSE ALL'HVSR:



1) Unica prova eseguita l'HVSR - Riuscire ad ottenere  risultati validi con il solo HVSR come del resto con altri metodi di sismica è difficile in quanto in questo caso due sono le variabili indeterminate.

Se conosciamo la VS dello strato  possiamo facilmente conoscere la profondità e viceversa , se non conosciamo nulla  infinite sono i risultati che soddisfano l'equazione



spessore = Vs/( 4 x frequeza di picco )

1° modalità) - 
In tal caso consiglio per avere un primo riscontro il seguente metodo empirico ma che se ben usato può offrire ottimi risconti per avere un'idea delle profondità di massima - Vs del sito, almeno per i livelli sedimentari normalmente considerati fino al substrato roccioso costituiti da sabbie e terreni argillosi.

vedere i pdf allegati al seguente link 


I valori ottenuti sono generalmente uguali se si tratta di sabbia o terreni argillosi normalmente  consolidati, con ghiaie, le profondità ottenute si possono aumentare di un fattore 1,4 - 1,8 


2) Prova hvsr + sondaggio MECCANICO 

Se nella zona si hanno dei sondaggi trivellati sufficientemente profondi ad intercettare il substrato roccioso eseguire nelle immediate vicinanze al pozzo trivellato una prova HVSR per tarare la strumentazione,

esempio: caso con la seguente stratigrafia

da   0 a 22 metri di profondità    sabbia
da 22 a 47 metri di profondità    argilla
a 47 metri                                    substrato roccioso

dal grafico hvsr  otteniamo
1° picco a 3,1 hz
2° picco a 1,6 hz     hvsr = 2,7  ( in assenza di vento e rumori ambientali )


dalla formula base dell'HVST  possiamo risalire alla Vs nel seguente modo:

Vs=  profondità * 4 * frequenza di risonanza

da cui segue che la

la VS(1) media tra 0 e 22 m è pari a      22 x 4 x 3,1= Vs 272

la VS(2) media tra 0 e 47 m è di      47 x 4 x 1,6= Vs 301

la VS del terzo strato  oltre i  47 metri sarà : Vs 3° strato=  Vs media * hvsr = 301 x 2,7= 812 circa

da ciò ne segue che la Vs30 = 30/( h1/vs1*)+h2/vs(2)     dove v* è la vs media da 0 a  47 m)

h1= 22 m
h2= 30 - h1= 8m

Vs30 =30/( 22/272+8/301)= 279


a questo punto dopo aver tarato le vs  possiamo eseguire nuovi sondaggi nella zona d'indagine mantenendo le vs calcolate con il sondaggio meccanico

esempio sondaggio Hvsr n° 2  

primo picco     hvsr a  2,9 hz
secondo picco hvsr a  1,4 hz

si otterranno ( ipotizzando che le vs medie  non sono cambiate )
profondità h1 = 272/ (4*2,9)=  23 m
profondità h2 = 301/ (4*1,4)=  35 m

facendo più sondaggi nella medesima area è possibile ricavare sezioni stratigrafiche bidimensionali o tridimensionali dell'area indagata anche se i risultati veri potrebbero essere leggermente diversi se la Vs del materia dovesse essere leggermente diversa.


3) Prova hvsr + sondaggio PENETROMETRICO - DA COMPLETARE



4) Prova hvsr + sondaggio MASW - DA COMPLETARE



5) Prova hvsr + sondaggio SISMICA A RIFRAZIONE - DA COMPLETARE






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