MASW

Termini frequentemente usati

In questa pagina non voglio ripetere la teoria e tutte le notizie che si possono reperire facilmente su internet e nel sito dell'ing. Vitantonio Roma autore del software MASW, uno dei migliori programmi attualmente disponibili 

http://www.masw.it 

ma ciò che occorre sapere per eseguire i sondaggi MASW rispettando le regole imposte dal metodo.

Per le norizie  bibliografiche sul metodo rimando al sito http://www.masw.it in particolare ai seguenti links:

Manuale Masw

http://www.masw.it/downloads/PhDThesis.pdf

http://www.masw.it/downloads/Articolo_21.pdf

http://www.masw.it/downloads/Articolo_20.pdf

molti altri ancora 

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alcuni links  alle formule matematiche base del calcolo masw: 

Testi in inglese	Testi in italiano
	Lunghezza_d'onda
	Frequenza
Wave	Italiano
Phase_(waves)	Italiano
Phase, Group, Signal	Italiano
Velocity	Italiano
phase_correlation	Italiano
Phase_speed	Italiano
	Velocità di fase
	Velocità di gruppo
	Numero d'onda
Coherence_physics	Italiano
Cross-correlation	Italiano
Fast_Fourier_transform	Italiano
Fourier_series	Italiano
DTFT	Italiano
Spectral_analysis	Italiano
Dispersion	Italiano
	Algoritmi_genetici

Gli argomenti trattati che seguono non sempre avranno un preciso ordine predefinito, ma verranno esposti in base alle domante che mi verranno formulate, alle mie esperienze, e ad errori di esecuzione e/o di interpretazione dei sondaggi che a volte mi vengono inviati per dare un giudizio sulla bontà del procedimento utilizzato.

Pertanto invito tutti i visitatori interessati della comunità di geologia a formulare domande, quelle che saranno ritenute utili per una risposta collettiva verranno inserite in questo spazio, le rimanenti provvederò a rispondere direttamente all'interlocutore, per quelle alle quali non saprò rispondere provvederò a trasmetterle all'amico Ing. Vitantonio Roma per poter fornire una risposta esauriente e precisa. 

TROMOGRAFO sperimentale - gain 300 - 300 - 10000

TROMOGRAFO SPERIMENTALE 16 bit

prototipo a 16 bit , superato
 vedere prototipo tromografo  8, 9, 10 a 24 bit

Esempi di acquisizione eseguiti con 

diversi fattori di amplificazione
tecnica non più utilizzata con i 24 bi

Come già annunciato in post precedenti il tromografo sperimentale Theremino Dolfrang ha una amplificazione di gain 10000 il massimo consentito per avere una elevata sensibilità e contemporaneamente un bassissimo rumore hardware.

La scelta d'implementare il massimo gain è stato dettato dal fatto che con l'aggiunta di una semplice resistenza è possibile ridurre il gain , mentre non sarebbe stato possibile arrivare a valori cosi elevati se progettualmente si fosse scelto un gain 1000 ad esempio.

Il gain 1000 al di fuori di centri abitati, in assenza di vento, lontano da rumori antropici e in zone sismologicamente non attive offre la maggiore sensibilità e pertanto le massime prestazioni per ottenere grafici hvsr che possono interessare profondità anche notevoli rilevate con picchi di frequenza al di sotto di 0.3 / 0.4 hz in condizioni ottimali.

In caso si rumori ambientali - sito in zona sismologicamente molto attiva, in presenza di rumori antropici il segnale potrebbe in parte ( caso 2 o totalmente caso 1 andare in saturazione ) vista l'elevata amplificazione. ( vedere immagine caso 12 caso 2 sotto allegate.)

I tre sondaggi sono stati fatti in un piccolo arco temporale con identiche situazioni vibrazionali generate da un fabbricato di civile abitazione dove si hanno vibrazioni notevolmente più elevate.

Il test di prova è stato fatto in un edificio con solamente 5 minuti di registrazione, esiti migliori si sarebbero avuti con registrazioni di 30- 40 minuti per aumentare statisticamente il numero di finestre maggiore con segnale ancor più pulito.

CASO 1 - GAIN 10000 

presenza di elevatissimi rumori antropici ed ambientali

cliccare sull'immagine per ingrandirla

Nel primo caso si può osservare un segnale totalmente in saturazione

CASO 2 - GAIN 3000 

presenza di elevatissimi rumori antropici ed ambientali

cliccare sull'immagine per ingrandirla

In questo caso la minor amplificazione ha permesso di ridurre parte del segnale in saturazione

CASO 3 - GAIN 300 

presenza di elevatissimi rumori antropici ed ambientali

cliccare sull'immagine per ingrandirla

In questo caso la riduzione di sensibilità di circa 33 volte in meno permette di avere una dinamica tale da non mandare in saturazione, nonostante le notevoli sollecitazioni sismiche.

ATTENZIONE il grafico caso 3 sembra diverso dagli altri in quanto visualizza il segnale da 0,5 hz fino a 100 hz invece di 1 - 100 hz , le piccole differenze sono dovute ell'elevato rumore , lassenza di finestre si 20 secondi con solo rumore dovuro alla struttura ma inquinato dalle azioni antropivhe, lavatrici, motori, ascensori, persone vento ecc

Manuale HVSR - Nakamura -

informazioni utili per l'acquisizione

 HVSR - Nakamura

uno dei primissimi manuali del vecchio progetto tromografo 16 bit ora superato.
anni 2014 con tecnologia Theremino.

La parte seconda del manuale è dedicata ai lettori che hanno iniziato ad usare il sistema di acquisizione nel caso contrario la lettura è inutile perché troppo specifica per chi vuole informazioni di massima del sistema sia dal punto di vita hardware che software.

  

1) cosa si deve sapere sul programma Hal

Il programma Hal è la parte vitale del sistema di acquisizione, esegue l'acquisizione dei dati  per convertirli in numeri facilmente gestibili dal Pc come file di testo o per la loro visualizzazione su schermo come grafici in tempo reale.

CONTROLLARE - che il download fatto contenga l'ultima versione di Hal pubblicata (normalmente si tratta della versione più performante), il pacchetto DOWNLOAD THEREMINO DOLFRANG non è detto che ci sia l'ultima ma in tutti i casi  è quella che non dovrebbe dare problematiche perché più testata.

TEST 4 - HVSR E MICROTREMORI - Imperia Loc Quagliodromo

Test 4: Acquisizione sperimentale HVSR:
Comune: Imperia

Località : Quagliodromo
Note : prova eseguita in in vicinanza del Torrente Impero

N° canali attivati 3
Asse considerato XYZ
frequenza di campionamento 500 hz

Durata acquisizione 15 minuti
Segnale utile 5 minuti

Frequenza propria geofono 4,5 hz

1) Condizioni meteo : presenza di vento ( scala 1: 10 ) = 2

2) Traffico elevato a 130 metri di distanza - autovetture e mezzi pesanti

3) Il geofono 3d è posizionato su un suolo ciottoloso infisso nel terreno di solo 1 cm

Attendibilità della prova : di buona attendibilità
Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 hz circa

Filtraggio software 0,50 - 100 hz
Acquisitore utilizzato: Theremino
Stratigrafia tipo: Coltri limoso sabbiose ghiaiose ciottolose superficiali , coltri alluvioni ciottolose - ghiaiose , calcari marnosi e marne calcaree molto fratturate.

Elaborazione 1

Il sismogramma in basso evidenzia un rumore ambientale alternato a periodi meno rumoroso ( vento e occasionalmente rumori intensi dovuti al transito di mezzi pesanti sulla strada Statale a 130 metri di distanza

MISURA FREQUENZA, DOPPIA RISONANZA &C

http://studiogeofaber.blogspot.it

MISURA FREQUENZA, 

DOPPIA RISONANZA &C

In questo post avevo confrontato i modi di vibrare di una palazzina di 3 piani a Parma in caso di piccolo sisma e con i microtremori, in quest'altro post avevo confrontato i modi di vibrare di un pilastrino di mattoni a diverse tensioni in assenza di sollecitazioni e con sollecitazioni, e nello stesso avevo anche fatto riferimento a misure fatte ad Urbino sempre con piccolo sisma e con microtremori. ........

continua al seguente link: MISURA FREQUENZA, DOPPIA RISONANZA &C

continua al seguente link: MISURE TERREMOTO 25/01/12 Parma

continua al seguente link: IMPRONTA MICROSISMICA

....... E' interessante notare (abbiamo fatto più prove) come la migrazione del picco da circa 30 Hz a 40 Hz rappresenti la nostra "firma" dello stato tensionale, mentre il picco a 10 Hz rimane circa invariato. .....

l'enciclopedia di MINERALI e FOSSILI

http://www.mineralienatlas.de

Un database completo dei minerali e dei fossili, con schede e immagini e notizie su ogni singolo elemento

"Mineralienatlas non è un progetto commerciale e per gli ospiti.
Il nostro obiettivo principale è la mineralogia, la paleontologia, la geologia, l'estrazione mineraria e anche i depositi (frazioni).
Ognuno può e deve partecipare! 2.661 utenti già registrati.
La nostra enciclopedia in continua crescita, con 18.730 pagine e 23.810 nomi di minerali al momento vi aiuterà nella ricerca di informazioni, come il nostro forum popolare.

Test 9 - HVSR E MICROTREMORI - Imperia - Parco urbano eliporto S.E.

Test 9: Acquisizione sperimentale HVSR:

il sondaggio è stato eseguito con il prototipo 1 - superato dalla meccanica del prototipo 5

Comune: Imperia

Località : Parco urbano - zona eliporto - sud est

N° canali attivati 3

Asse considerato XYZ

Frequenza di campionamento 500 hz

Durata acquisizione 30 minuti

Segnale utile 7 minuti circa

Frequenza propria geofono 4,5 hz

1) Condizioni meteo: presenza di vento ( scala 1: 10 ) = 2 Leggera tramontana

2) Traffico : a nord strada con traffico medio auto a 3 e a 10 minuti transito di 2 treni

3) Rumore a 18 - 24 minuti transito di pedoni nelle vicinanze prodotto dal depuratore cittadino. 

Il geofono 3d è posizionato su un suolo ciottoloso limoso infisso nel terreno di solo 3 cm circa

Attendibilità della prova : buona, acquisizione sufficientemente lungo per avere un buon segnale da essere elaborati.

Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 hz circa

Filtraggio software 0,50 - 100 hz

Acquisitore utilizzato: Theremino
versione senza piastra con 4 punzoni sotto la scatola 3D

Stratigrafia tipo presunta:

- terreno erboso su coltri riportate superficiali limoso sabbiose. 

- coltri e riporti limoso ghiaiosi ciottolosi e trovanti.

- livelli sabbiosi marini.

- substrato roccioso con calcari marnosi e marne calcaree.

Figura 1)

Per frequenze > 14 hz  probabile presenza di riporti argillosi limosi ciottolosi spessore 4- 4,5 metri

Per frequenze tra 8 - 10 hz si ha una inversione di velocità ,  probabilmente materiali di riporto con una frazione sabbiosa ciottolosa poco coesiva e sabbie di origine marina nella parte basale  fino alla profondità dal piano di campagna di circa 8 - 9 metri.  

Per frequenze tra 6.8 - 8.0 hz potenziale presenza di roccia degradata  9 - 12.

Al di sotto dei 10 - 12 metri di profondità dal piano di campagna presenza di substrato roccioso  calcareo marnoso di una certa consistenza.

Le profondità sono calcolate in modo approssimativo visto il tipo d'indagine di carattere sperimentale.

Figura 2) Grafico HVSR schematico

Grazie alla sufficiente lunghezza temporale dell'acquisizione ( 30 minuti ) alla lontananza delle principali vie di comunicazione, alle poche raffiche di vento si è potuto ottenere un sondaggio sufficientemente pulito che ha permesso di ottenere circa 7 minuti di segnale con un badsample thesold sufficientemente basso intorno a 38 ( attenzione questo valore  a parità di segnale varia a seconda dell'acquisitore utilizzato e dipende dalle caratteristiche hardware).

Una camera a ioni per il radon

Una camera a ioni per il radon

Il Radon

Il radon è un costituente dell'aria da milioni di anni ma siamo venuti a conoscenza della sua esistenza solo da quando sono stati sviluppati strumenti in grado di rilevarlo e misurarlo. 

La sua presenza causa molta preoccupazione per via delle allarmanti statistiche che lo legano ai casi di cancro ai polmoni.

Il radon è l'elemento 86 della tavola periodica - abbreviazione "Rn" - un gas invisibile, incolore e inodore,non pericoloso di per se ma instabile e quindi radioattivo.

Test16 - HVSR E MICROTREMORI - Imperia - Costa d'Oneglia - zona Collette

Test 16: Acquisizione sperimentale HVSR:

Prototipo utilizzato piastra in alluminio, cubo di legno inserito nella scatola Gevis fissata alla piastra.

Comune: IMPERIA

Località: sul crinale a sud di Costa d'Oneglia - zona Collette

Nota: prova eseguita alla sommità di un affioramento Pliocenico posto tra il rio Oliveto e Valle Imperia a sud dell'abitato di Costa d'Oneglia

Inclinazione delle argille  pliocenico  circa 10 - 15° S.SE

N ° Canali attivati ​​3

Asse considerato XYZ

Frequenza di campionamento 500 hz

Durata Acquisizione 20 minuti

Segnale Utile > di 7 minuti

Frequenza propria della geofono 4,5 hz

1) meteo: presenza di vento - velocità  3.2 msec circa

2) Traffico vicino al punto di prova assente (passaggio di una sola auuto),  rumore Autostrada dei Fiori non molto lontana su viadotto e galleria 

3) Il geofono 3D é stato  posizionato su un suolo ghiaioso sabbioso di una decina di cm su terreno agricolo.

Attendibilità della prova: attendibile 

Filtraggio applicato hardware 0,50 - 100 Hz circa

Software di filtraggio 0,50 - 100 hz

Acquisitore utilizzato:  Theremino

Modello con piastra tre punte da 10 mm, cubo in legno in scatola 

Il sistema è stato erroneamente posizionato a fianco della strada su uno strato di ghiaia  che ha falsato il rapporto Hvsr corretto con le opzioni di Geopsy.

Gewis

http://comunitadigeologia.blogspot.it/2014/06/prototipo-di-geofono-3d-usb.html

Stratigrafia tipo:

1) Sedimenti pliocenici argillosi sabbiosi regressivi

2) sedimenti Pliocenici argillosi marnosi ingressivi basali

3) Substrato roccioso calcareo marnos0

4) Probabile complesso nasale argilliti rosso vinate molto profonde da verificare.

DOWNLOAD DEL SONDAGGIO

figura 1) elaborazione  del segnale  (HVSR ).
(Il sondaggio poteva essere elaborato meglio tra le frequenze 0,5 e 1,5 hz)

 

figura 2) elaborazione  del segnale SHEMATICO  (HVSR ).

Moduli elastici del terreno

moduli elastici del terreno

Considerazioni su "Moduli elastici dinamici"

Allego una serie di espressioni matematiche che legano i moduli e/o parametri geotecnici, formule matematiche facilmente implementabili con Excel o altro tabellone elettronico.

Conoscendo alcuni di questi parametri potrete ricavare facilmente gli altri.

I più facilmente ricavabili sono: velocità longitudinale misurata con la sismica a rifrazione, densità con prove di laboratorio,altri dati possono essere ricavati da analisi di laboratorio o da correlazioni sperimentali, Poisson e Modulo di Young , se si usano le correlazioni è utile fare il calcolo con il valore massimo e minimo per avere l'ordine di grandezza di variabilità del dato finale.

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LEGENDA

P= POISSON
T= VEOCITA’ TRASVERSALE (ONDE S)
L= VELOCITA' LONGITUDINALE (ONDE P)

D= DENSITA’
E=  MODULO DI YOUNHG
K= MODULO DI BULK
R= MODULO DI RIGIDITA’

Nella colonna parametri noti sono indicate le variabili conosciute, nella seconda colonna la formula per ricavere il termine incognito, ricavato il primo parametro tutti gli altri si possono calcolare di conseguenza in modo automatico, l'attendibilità dei risultati sarà proporzionale alla bontà dei dati di partenza. 

POISSON

L,T P = (((L/T)^2)-2)/(2*(((L/T)^2)-1)) 

E, R P = (E-2*R)/(2*R) 

E, K P = (3*K-E)/(6*K)
K, R P = (3*K-2*R)/(6*K+2*R)

VEOCITA' LONGITUDINALE
P, T L = T*(((1 - P) / (1 / 2 - P))^0.5) 

P, E, D L = (E/D*((1-P)/((1-2*P)*(1+P))))^0.5
K, D, R L = ((K+4/3*R)/D)^.5
K, R, T L=T*((K/R+4/3)^.5)

VEOCITA' TRASVERSALE
P, L T = L/((1-P)/(0,5-P))^0,5
R, D T = (R/D)^0.5
E, D, P T = (E/D*(1/(2*(1+P))))
K, R, L T = L/((K/R+4/3)^0.5)

DENSITA'
E, P, L D = E/((L^2)*(((1-2*P))/(1+P))/(1-P)))
K, P, L D = K/(( L^2)*((1+P)/(3*(1-P))))
T, E, P D = E*(1/(2*(1+P)))/(T^2)
K, R, L D = (K+4/3*R)/(L^2)
R, T D = R/(T^2)

MODULO DI YOUNHG
D, L, P E = ((L^2)*D)*((1+P)*(1-2*P))/(1-P))
R, P E = 2*R*(1+P)
K, P E = 3*K*(1-2*P)
K, R E = 9*K*R/(3*K+R)
D, T, P E = (T^2)*D/(1/(2*(1+P)))

MODULO DI BULKE, P K = E/(3*(1-2*P))
R, P K = (2*R*(1+P))/(3*(1-2*P))
E, R K = E*R/(3*(3*R-E))
D, L, R K = D*(L^2)-4/3*R

MODULO DI RIGIDITA' R = E/(2*(1+P))
K, P R = (3*K*(1-2*P)/(2*(1+P))
E, K R = (3*E*K)/(9*K-E)
D, T R = D*(T^2)
L, K R = (3*(D*(L^2)-K))/4 

Esempio: se conosciamo la velocità longitudinale di un'onda sismica V= 4,2 km/sec possiamo creare una tabella con associata la velocità di poisson con la velocità trasversale, visto che con i vari software microtremori indotti in commercio l'operatore deve inserire il valore del modulo di poisson a sua discrezione e/o supportato da dati di laboratorio per quel determinato strato, tale procedura non ci vieta di applicarla con il metodo della sismica a rifrazione; ad esempio: avendo Vp= 4,2 Km/sec, impostato il valore di poisson= 0,30 si otterrà un valore delle onde VS= 2,24 km/sec

V Long, (Vp) 4.2	Poisson  0,25	V. Long. (Vs) 2,42
4,2	0,26	2,39
4,2	0,27	2,36
4,2	0,28	2,32
4,2	0,29	2,28
4,2	0,30	2,24
4,2	0,31	2,20
4,2	0,32	2,16
4,2	0,33	2,12
4,2	0,34	2,07
4,2	0,35	2,02
4,2	0,36	1,96
4,2	0,37	1,91
4,2	0,38	1,85
4,2	0,39	1,78
4,2	0,40	1,71
4,2	0,41	1,64
4,2	0,42	1,56
4,2	0,43	1,47
4,2	0,44	1,37
4,2	0,45	1,27
4,2	0,46	1,14
4,2	0,47	1,00
4,2	0,48	0,82
4,2	0,49	0,59

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Il modulo di poisson è adimensionale e può assumere valori compresi tra tra 0,25 e 0,50. Un valore medio per molti tipi di rocce è 0,25, i valori più alti indicano comportamenti più plastici.

Per localizzare i fulmini

http://www.blitzortung.org

Per localizzare i fulmini e quindi le zone con precipitazioni abbondanti di tipo temporalesco.

Video demo prove MASW - microtremori - VS30

DAL SITO

WWW.MASW.IT

 

PARTE 1°

 
PARTE 2°

PARTE 3°

PARTE 5°) MANUALE GEOPSY - DINVER - HVSR - Metodo di Nakamura

Manuale geopsy - dinver

pagina precedente
pagina seguente

esempio di stratigrafia profonda hv velocit-  profondità

Dalla prima elaborazione al risultato finale con DINVER

Non conoscendo l'esatta stratigrafia del sito in cui è stato fatto il sondaggio non si è curato l'imput dei dati di settaggio dei parametri di calcolo al fine di ottenere un risultato comparabile con i dati di campagna, quanto sotto scritto va inteso come una semplice descrizione delle operazioni che occorre eseguire in fase di elaborazione.

La procedura di Interpretazione sismica  va intesa come una serie di operazioni dove l'esperienza e la conoscenza del programma da parte dell'utente deve essere fattore principale in quanto con le scelte procedurali si deve fare in modo da far avvicinare il più possibile i dati ottenuti con altre prove dirette ed indirette eseguite nel sito.

Tutti i programmi d'inversione permettono di ottenere infiniti  risultati matematicamente esatti , ma solo pochi  vicini alla situazione geolitologica - geofisica del sito, sta solo in chi elabora fare in modo di selezionare  le soluzioni più vicine a quella reale operando al meglio, per far ciò si ha bisogno di altre indagini che possano fornire  gli elementi necessari per giungere al risultato ottimale.

Per ingrandire l'anteprima ottenuta dall'elaborazione  occorre agire  sul menu PROPRIETA' attivato cliccando con il pulsante di destra del mouse  sulla finestra  dell'anteprima della sezione goologica - geofisica.

Per dimensionare l'ampiezza del grafico, in analogia di altre  analoghe operazioni occorre cliccare sul sottomenu OBJECT e inserire la misura in centimetri  

WIDTH ( larghezza finestra ) 

HEIGHT  ( altezza finestra ), 

nel cso in oggetto i due parametri sono stati fisati  rispettivamente a 10 e 20 cm

Sismica a riflessione

SITI DI SISMICA A RIFLESSIONE

Una interessante raccolta di siti di Sismica a riflessione , cliccando sull'immagine è possibile risalire al sito che la contiene

DATABASE AREE SISMOGENETICHE

                        

Ringrazio l'amico Luigi F. per aver segnalato questo link.

http://diss.rm.ingv.it/diss/

In particolare è interessante l'applicazione che carica la cartografia su google hearth, cliccando su determinati tags potrete accedere ai link dell'area che vi interessa.

Oltre notizie  troverete una raccolta d'interessanti carte schematiche sismologiche

Interessante è anche il sito principale  http://diss.rm.ingv.it

http://diss.rm.ingv.it/diss/

DFT - EFT

D F T

(Discrete Fourier Transform)

F F T

(Fast Fourier Transform)

Written by Paul Bourke

June 1993

Questo documento descrive la Trasformata Discreta di Fourier (DFT), che è, come una trasformata di Fourier discreta applicata ad una serie di valori complessi. La matematica sarà data e il codice sorgente (scritto in linguaggio di programmazione C) viene fornita in allegato.