PROSPEZIONI GEOFISICHE
Sismica HVSR
La tecnica dei rapporti spettrali HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio) è un’indagine geofisica passiva poiché non necessita di sorgenti energetiche artificiali come scoppi o colpi di mazza ma di una misura "passiva" del rumore sismico ambientale, presente ovunque sulla superficie terrestre. Tale rumore è generato dai fenomeni atmosferici (onde oceaniche, vento) e dall’attività antropica oltre che, ovviamente, dall’attività dinamica terrestre. Si chiama anche microtremore poiché riguarda oscillazioni molto piccole, molto più piccole di quelle indotte dai terremoti. Il rumore è convenzionalmente suddiviso in microsisma (f < 1Hz sorgenti naturali lontane) e microtremore (f > 1Hz sorgenti antropiche locali), ed è costituito sia da onde di volume (P-S) sia da onde superficiali in proporzione variabile. Il microsisma è prevalentemente costituito da onde superficiali di Rayleigh mentre il microtremore oltre alle onde di volume contiene sia le Love sia le Rayleigh in proporzione variabile. Un grandezza numerica fondamentale che si ottiene dalla misura del rumore è la frequenza di risonanza di sito f0 che rappresenta un parametro fondamentale per il corretto dimensionamento degli edifici in termini di risposta sismica locale. La frequenza di risonanza di sito f0 o anche periodo fondamentale T0 (T0 = 1 / f0) rappresenta, per un determinato terreno di copertura avente un dato spessore e un rapporto geometrico con il sottostante Bedrock, la frequenza di "oscillazione critica” alla quale una determinata oscillazione sismica con la stessa frequenza (ovviamente se è presente nel treno di onde generate dal sisma) genera una amplificazione locale del moto sismico. Per tale ragione si dovranno adottare precauzioni nell’edificare edifici che abbiano una propria frequenza di vibrazione “risonanza” lontana da quella del sito, in modo da evitare effetti di “doppia risonanza” molto pericolosi per la stabilità degli edifici. Dalle misure H/V si ottiene anche un’altra informazione, ossia la stratigrafia del sottosuolo cioè la possibilità di individuare lo spessore H del terreno di copertura che è in contatto con il sottostante Bedrock; si riesce ad identificare tale spessore poiché si associa il terreno di copertura ad una unità distinta da quella sottostante (Bedrock o similare) mediante l’evidente contrasto di impedenza sismica R (Vs x γ).

H terreno = Vs media * T0 / 4

Viceversa disponendo di informazioni stratigrafiche sufficienti per tutto lo spessore della copertura fino al contatto con il substrato (Bedrock) si ricava la velocità media delle Vs Rayleigh ( ≈ Vs) dello strato sotteso al substrato locale dalla relazione:

Vs media = 4 * H / T0
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