MASW - stesa sismica tipo

Molti mi chiedono di descrivere la tipologia di una stesa tipo e le cose che occorre sapere per iniziare a fare sondaggi MASW.

Prima di eseguire un sondaggio MASW occorre considerare l'ubicazione della stesa, la stratigrafia, la tipologia della stesa, le modalità di settaggio dell'acquisitore, il metodo di elaborazione e molto altro ancora.

Cercherò di fare una breve panoramica riservando successive integrazioni sugli argomenti trattati in base alle vostre domande o a vostri diretti interventi.

1) ubicazione della stesa 

L'ideale è poter eseguire sondaggi MASW su superfici orizzontali senza asperità nel tratto occupato dai geofoni, nel caso di situazioni morfologiche ove si presuppone  una anisotropia stratigrafica è consigliabile stendere i geofoni nella direzione dove le variazioni orizzontali della stratigrafia sono minori.

Esempio: se siamo in una zona valliva alluvionale  e dobbiamo fare un sondaggio MASW conviene fare il sondaggio parallelamente al corso d'acqua e non trasversalmente alla valle in quanto, generalmente, nel primo caso saranno minori le variazioni stratigrafiche, mentre nel secondo è possibile che alla medesima profondità abbiamo alluvioni nelle vicinanze del torrente e coltri colluviali in direzione del versante.

2) stratigrafia 

Tra le condizioni da rispettare per la metodologia MASW è l'assenza di variazione stratigrafiche in senso orizzontale mentre in senso verticale è possibile elaborare da 5 a 10 strati a seconda del programma utilizzato.

A differenza della sismica a rifrazione la stratigrafia potrà presentare inversioni di velocità pertanto la Vs di ogni strato non deve per forza crescere con la profondità come avviene con la rifrazione.

3) tipologia della stesa sismica

Per la stesa MASW è sufficiente una stesa di 12 - 24 canali  ( 16 canali è l'ottimale ), una battuta di andata, non è necessaria la battuta di ritorno come per la sismica a rifrazione

Fino a quando non si raggiunge una certa esperienza consiglio di non eseguire stese > 36 m , in zone non troppo rumorose, lontane dal traffico ed in assenza di raffiche di vento che possono creare rumori indesiderati che renderebbero difficoltosa l'elaborazione.

In tutti i casi per le Vs 30 in condizioni normali non è necessario superare i 42 .

Dato che non sempre una sola mazzata può dare un risultato perfetto consiglio di fare almeno 3/4 acquisizioni battendo con offset diversi (distanza piastra - 1° geofono).

Consiglio di fare una battuta a 1x, 2x, 3x e 4x  dove x è la distanza intergeofonica, esempio:

con passo 2 metri sarà data una battuta con la piastra posta a 2, 4, 6, 8 metri dal primo geofono,  consiglio inoltre di battere anche una battuta di ritorno ( dalla parte opposta del sondaggio ed eventualmente una centrale per poter elaborare il sondaggio anche come sismica a rifrazione con il metodo delle intercette ( 2 battute) o con il GRM con la battuta centrale).

IMPORTANTE dare la mazzata più forte possibile in modo che il segnale vero sia in ampiezza almeno 10 / 20 volte più grande del rumore di fondo se riferito al segnale del canale ( geofono) più lontano.

Nel caso di sismografi dotati di amplificatori consiglio di regolare l'amplificazione del canale più vicino in modo che sia sufficientemente amplificato per permettere di raggiungere il valore di saturazione ( valore che viene evidenziato dal taglio del segnale in ampiezza se la mazzata è troppo forte o troppo amplificata).

Per i possessori di un 24 canali se la mazzata è troppo forte, non avendo a disposizione la possibilità di ridurre l'amplificazione,  si dovrà ridurre l'intensità della battuta.

In tutti i casi E' MEGLIO UNA BATTUTA FORTISSIMA E UN SEGNALE POCO AMPLIFICATO CHE UN A BATTUTA DEBOLE E UN SEGNALE MOLTO AMPLIFICATO.

Nel primo caso si avrà un segnale  molto più grande in ampiezza del rumore , nel secondo amplifichiamo sia il segnale ma anche il rumore, pertanto il rapporto segnale / rumore rimane sempre basso.. 

4) regolazione della strumentazione

Le impostazioni per il settaggio del sismografo dovranno essere le seguenti:

a) frequenza di campionamento ideale  va da 2700 a 4000 hz anche se 500 hz potrebbe essere sufficiente, per avere una buona definizione dello spettro conviene acquisire almeno 1500 - 2000 dati che si possono ottenere aumentando la frequenza di campionamento ( meglio ) o allungando la durata dell'acquisizione. 

b) durata dell'acquisizione normalmente 1000  2000 ms se si acquisisce a 1500 - 3000 hz. se si riduce la frequenza di campionamento occorre aumentare la durata in maniera inversamente proporzionale.

c) se il sismografo ha la possibilità di settare l'amplificatore utilizzare il gain minimo (uguale per tutti i canali) in modo che il primo canale si avvicini il più possibile al valore di saturazione  e / o non la superi di molto, pena la perdita di frequenze utili per l'individuazione delle VS e degli spessori degli strati più superficiali.

d) se il sismografo è dotato di filtri software o hardware gestibili occorre  disattivarli per non alterare la frequenze del segnale acquisito, condizione fondamentale dell'elaborazione MASW.

5) Modalità di elaborazione

Per quanto riguarda l'elaborazione si rimanda ad un prossimo forum

Ci vuole intervenire  sull'argomento lo potrà fare  compilando il presente blog., tutti gli interventi sono ben accetti  per correggere eventuali errori e/o imprecisionied aggiungere altre utili considerazioni.

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