INVERSIONE MASW - http://www.ba.infn.it

http://www.ba.infn.it

Universit a degli Studi di Bari

Corso di Laurea in Fisica

Tecniche Monte Carlo

Leonardo Angelini

Dipartimento Interateneo di Fisica

via Amendola 173, 70126 Bari, Italy

leonardo.angelini@fisica.uniba.it

Uno dei metodi d'inversione utilizzato nella metodologia masw, remi, microtremori ,

Geopsy video DEMO

www.geopsy.org

manuale geopsy e altre applicazioni + video demo

Cliccare sulle immagini per far partire i video

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H/V computation for several stations, map of H/V peak frequencies:

Active source experiment for surface wave analysis

Simple inversion of a dispersion curve with dinver

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.

TEST 2 / 3 HVSR

TEST 2 / 3 HVSR

HVSR - TEST SPERIMENTALE 2

pagina in costruzione

2° esempio di elaborazione, maggiori informazioni al seguente link

test 5 - Ing. Corrado Pecora - Pdf - download 

il sondaggio è stato fornito dall'Ing. Corrado Pecora corredato dei dati e settaggi di acquisizione cartografie geologiche, foto e veloce interpretazione dei file SAF acquisiti per avere una visione di massima dei tre sondaggi HVSR.

              Seguendo la medesima tecnica seguita nel 

TEST 1 / 3 HVSR

HVSR - TEST SPERIMENTALE 1

si sono ottenuti i due grafici hvsr seguenti,

Le finestre selezionate  su 4 ore di acquisizione sono state solo 10 in modo da elaborare  il segnale più pulito acquisito selezionato nei momenti più silenziosi possibili.

10 sono le finestre di  durata temporale "Exacty" di 40 secondi per un totale di segnale selezionato  pari a 400 secondi, il doppio di quanto viene richiesto dalle indicazioni SESAME.

Dal grafico emergono  3 picchi evidente  a 80 hz  atra 4 hz e 6 hz  a 0,35 hz e uno piccolo a 0,4 hz molto piccolo con un offset ribassato.

Sappiano che le indagini sotto i 0,5 Hz  sono molto complesse a causa dell'effetto filtrante dei geofoni che riducono esponenzialmente in ampiezza il segnale acquisito pertanto è possibile avere un non perfetto offset del segnale HVSR = 1, in questo caso il valore da 1 è sceso tra 0,6 - 0,8

 Picchi a profondità equivalenti a frequenze di 0,25 - 0,4 hz  corrispondono a profondità elevate  al di fuori dell'affidabilità del metodo, in questo caso, grazie ad una acquisizione in continuo a 500 hz di durata di 4 ore, è stato possibile  rilevare un bel picco a 0,35 - 0,30 hz.

Per avere la certezza del dato è necessario eseguire un secondo sondaggio  di 3 - 4 ore per verificare la ripetitività del sondaggio, per fare una indagine finalizzata alla Vs30  sono sufficienti i dati tra 100 e 2 hz. 

Il secondo grafico è l'equivalente grafico di quello precedente ripulito  dai segnali considerati per eseguire  l'elaborazione.

Le tracce tratteggiate sono molto ravvicinate , segno che ci dice  che sono state depurate dai rumori antropici ed ambientali.

Ad integrazione di quanto è stato scritto nel precedente post:

TEST 1 / 3 HVSR - HVSR - TEST SPERIMENTALE 1

Libro - Manuale masw - vs30

Caratterizzazione sismica dei suoli con il metodo

MASW 

(Multichannel Analysis of Surface Waves)

Copyright Roma Vitantonio

download pdf

Per completezza visitate anche il sito

www.masw.it

Si osservi che:

· anche se non specificato le onde di taglio da considerare sono quelle verticali, assumendo che il moto sismico si propaghi in un piano verticale dal basso verso l’alto all’interno di un semispazio stratificato

· la Vs30 non è una semplice media aritmetica delle Vsi dei singoli strati, ma è una velocità “equivalente” nei primi 30m di profondità · la normativa, in assenza del valore della Vs30, prevede la possibilità di stabilire la categoria di suolo sulla base dei valori del numero di colpi Nspt (per i soli terreni prevalentemente granulari) o della resistenza al taglio non drenata Cu (per i soli terreni prevalentemente coesivi). Questa alternativa lasciata dalla norma non risulta

economicamente vantaggiosa rispetto alle tecniche sismiche di superficie ed è sconsigliata dall’autore, perché introduce numerose incertezze. Infatti la prova SPT e la resistenza al taglio non drenata Cu sono solo indirettamente collegate alle caratteristiche di propagazione delle onde sismiche nei suoli ed inoltre il ricorso ai valori di Nspt e di Cu potrebbe risultare non agevole in diverse situazioni: es. in presenza di alternanza di strati granulari e coesivi entro i primi 30m, valori di SPT a rifiuto localizzati solo a certe profondità per presenza di blocchi , valore di Cu dipendente dal livello di deformazione e quindi della tecnica di indagine seguita per la sua determinazione, etc.

· la classificazione sismica del tipo di suolo non può sempre essere eseguita conoscendo il solo valore della velocità Vs30, infatti per classificare suoli definiti S1 e S2 dalla normativa sono necessarie indagini ed analisi specifiche che riguardano in particolare la conoscenza dei parametri di resistenza. Questa osservazione conferma che la caratterizzazione geotecnica di un suolo è il risultato delle informazioni raccolte a seguito di una campagna di diverse indagini, da intendersi complementari piuttosto che esclusive le une rispetto alle altre.

RISPOSTA SISMICA LOCALE

STRUTTURANDO 

il blog di Gino DI RUZZA

venerdì 17 agosto 2012 Normalizzazione dello spettro di risposta sismica locale Risposta Sismica Locale Il foglio di calcolo allegato consente di normalizzare lo spettro di risposta sismica locale.  Attualmente è rilasciato come versione beta, nel senso che è in fase di controllo per i casi più generali. Lo studio di risposta sismica locale consente di progettare le strutture con lo spettro di progetto locale, ossia ricavato da banche dati Reluis in considerazione della stratigrafia locale ed i relativi parametri ricavati da indagini geologiche, geofisiche e geotecniche.  La "normalizzazione" consiste nell'esprimere lo spettro elastico della risposta sismica locale orizzontale, ottenuto dallo studio di RSL , con le equazioni 3.2.4 del DM 2008. Dallo spettro normalizzato il foglio ne ricava lo spettro di progetto per il calcolo strutturale. interessdnte sono anche le seguenti pagine del sito: Area Download Documenti Software

Interdol - sismica a rifrazione - metodo delle intercette

INTERDOL

sismica a rifrazione 

metodo delle intercette

INTERDOL è un piccolo programma che permette di elaborare la sismica a rifrazione con il metodo delle intercettefino a 5 strati.

Per eseguite il sondaggio sono sufficienti due mazzare date alle estremità del sondaggio - consigliati 12 canali

Il programma viene dato in omaggio a tutti gli iscritti a questa comunità che ne fanno richiesta ( inviare richiesta utilizzando il blog della comunità )

se visionate il video su http://it.youtube.com/user/dolfrang potrete avere spiegazioni testuali durante la proiezione del video

download 

richiedere a dollfang@libero it verrà inviato gratuitamente

Su pc con sistema operativo xp o superiori occorre impostare il file interdol.exe compatibile con win 98

per problemi d'installazione contattatemi  dolfrang@libero.it - attenzione  dovrebbe funzionare con il separatore  decimali uguale a "punto" in caso di risultati errati  usare la virgola come separatore decimale.

( i codici di licenza sono stati disattivati, inserite nelle apposite finestre il nome , la ditta , ecc per vederle stampate nei vostri elaborati.

per problemi d'installazione contattare dolfrang@libero.it

Molto utile per determiare le vp anche di  fino a 5 strati per il masw o hvsr

Interdol - sismica a rifrazione - metodo delle intercette

INTERDOL

sismica a rifrazione 

metodo delle intercette

INTERDOL è un piccolo programma che permette di elaborare la sismica a rifrazione con il metodo delle intercettefino a 5 strati.

Per eseguite il sondaggio sono sufficienti due mazzare date alle estremità del sondaggio - consigliati 12 canali

Il programma viene dato in omaggio a tutti gli iscritti a questa comunità che ne fanno richiesta ( inviare richiesta utilizzando il blog della comunità )

se visionate il video su http://it.youtube.com/user/dolfrang potrete avere spiegazioni testuali durante la proiezione del video

downloadhttps://onedrive.live.com/?id=81091970F20C0156%21s884e3aa79c06416ba1b56ac56fa1fa9f&cid=81091970F20C0156&sb=name&sd=1

Su pc con sistema operativo xp o superiori occorre impostrare il file interdol.exe compatibile con win 98

per problemi d'installazione contattatemi  dolfrang@libero.it - attenzione  dovrebbe funzionare con il separatore  decimali uguale a "punto" in caso di risultati errati  usare la virgola come separatore decimale.

( i codici di licenza sono stati disattivati, inserite nelle apposite finestre il nome , la ditta , ecc per vederle stampate nei vostri elaborati.

Time sampling - intervallo di campionamento (ms)

TIME SAMPLING

 

Questo parametro è necessario per impostare correttamente l'elaborazione di un sondaggio MASW, per definizione è il tempo espresso in millisecondi trascorso per acquisire un dato dal sismografo. 

Tale valore normalmente viene fornito dalla scheda tecnica fornita con il sismografo o dal menu di acquisizione quando è possibile cambiare le frequenza di campionamento, se il dato non è disponibile da menu si può calcolare conoscendo la frequenza di campionamento del sismografo ed è pari a all'inverso della frequenza di campionamento espresso in frazione di ms. 

TS= 1 / hz * 1000 

dove TS= time sampling ; hz la frequenza di campionamento in hz impostata 

Per i sismografi che hanno una sola frequenza di campionamento non ci sono problemi il TS è unico per tutte le prove a prescindere dal numero di campioni acquisiti e/o dalla durata dell'acquisizione. 

Se il programma di acquisizione non prevede la registrazione della frequenza di campionamento consiglio d'inserire le impostazioni del sondaggio nel nome del file: esempio Imperia_2_A_3000 HZ, in tale modo sarà impossibile fare confusione in fase di elaborazione ( dove Imperia è il nome del sondaggio, 2 il n° del sondaggio, A= in questo caso battuta di andata, R= battuta di ritorno, C = battuta centrale ecc e 3000 hz = la frequenza di campionamento ). 

Per verificare se il tempo TS impostato è corretto è sufficiente controllare che sul grafico che mostra le tracce del sismogramma sulla scala dei tempi la durata dell'acquisizione sia la medesima di quella utilizzata per fare l'acquisizione, se i tempi coincidono i TS impostato è quello giusto. 

I valori generalmente oscillano tra 2 con frequenza di campionamento 500 hz, fino ad un massimo di 0,01 con frequenza di Campionamento di 10000 hz. 

La scelta di tale valore è legato alle caratteristiche del sismografo utilizzato, in particolare dal numero di campioni che può fare e dalla durata dell'acquisizione. 

Quando il sismografo lo permette è consigliabile usare frequenze di campionamento intorno a 2000 / 3000 hz e durata 1/2 secondi, altrimenti si può scendere a 500 /1000 hz e durata da 0,5 - 1 secondo.( per stese inferiori a 30 metri ) 

Importante è registrare di tutto il segnale prima che torni ad essere quasi piatto ( onde riflesse), in tal caso ( se il programma masw utilizzato lo permette ) si consiglia di impostare un tempo più lungo di quello realmente eseguito durante l'acquisizione del dato, in questo modo l'analisi di spettro 

Analisi del rumore sismico per lo studio della risposta di sito ai Campi Flegrei

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI“FEDERICO II” 

Facoltà di Scienze 
Matematiche Fisiche e Naturali 

Dottorato di Ricerca in Scienze della Terra XXI Ciclo 

Analisi del rumore sismico per lo studio della risposta di sito ai Campi Flegrei 

Tutore: Prof. Roberto Scarpa 

Co-Tutore: Prof. Adriano Mazzarella 

Coordinatore: Prof. Stefano Mazzoli 

Dottorando: Norma Damiano 

download

Corso di geofisica

http://www-ig.unil.ch

Un interessante sito / manuale che illustra in maniera semplice chiara con esempi video i principali fenomeni fisici legati alla sismica e geoelettrica.