Strumentazione

Georadar

Il georadar (Ground Penetrating Radar; GPR) è un sistema di prospezione che la propagazione delle onde elettromagnetiche nel terreno per localizzare oggetti, determinandone forma ed estensione.
Il termine radar deriva dall’espressione inglese RAdio Detection And Ranging mentre il suffisso geo indica quella serie di strumenti sviluppati per effettuare indagini non distruttive e ad alta risoluzione nei primi metri dalla superficie del terreno.
Questo tipo di prospezione garantisce in funzione delle caratteristiche elettromagnetiche del terreno da investigare e su superfici di acquisizione poco accidentate, elevata risoluzione abbinata a grande velocità di acquisizione.

La tecnica prevede l’utilizzo di un trasmettitore che irradia energia sotto forma di impulsi di breve durata e di grande potenza con frequenze che variano, in funzione degli obiettivi dell’indagine, da 10 MHz fino oltre 1200 MHz.
Tramite un’antenna ricevente trascinata sulla superficie del terreno per mezzo di un apposito supporto su aste o su ruote (survey wheel con encoder metrico) i fronti d’onda riflessi generati da stratificazioni e/o strutture sono registrati e visualizzati in appositi radargrammi.

I dati raccolti sono successivamente elaborati per amplificare i segnali ed interpretati in termini di pattern di diffrazione, intensità dei segnali e posizione relativa in modo da fornire informazioni circa la presenza, la continuità e la profondità dei bersagli.

Prospezione geoelettrica

La prospezione geoelettrica fornisce una stima della resistività elettrica del terreno attraverso l’immissione di corrente elettrica dalla superficie e la misura dei campi di potenziale elettrico generati dal terreno. La possibilità di analizzare il sottosuolo da un punto di vista delle sue caratteristiche elettriche risiede nella capacità del terreno di lasciarsi attraversare da una corrente nel momento in cui al suo interno si venga a creare un campo elettrico, per cause naturali o artificiali.

La strumentazione è composta essenzialmente da un dispositivo quadripolare, composto da una sezione energizzante e da una sezione potenziometrica in cui l’accoppiamento elettrico con il terreno è garantito da appositi picchetti infissi nella superficie.

Attraverso l’elaborazione della distribuzione della resistività apparente misurata in-situ è possibile stimare la resistività elettrica del terreno e la sua distribuzione all’interno del sottosuolo, con la possibilità di ricavare profili di resistività verticali (Sondaggi Elettrici Verticali – SEV), bi-dimensionali e tri-dimensionali (Earth Resistivity Imaging – ERI).

Prospezione sismica

La prospezione sismica consente di determinare la struttura di velocità dei terreni attraverso la propagazione delle deformazioni prodotte nel terreno dall’attraversamento di onde elastiche.

La tecnica prevede l’utilizzo una sorgente impulsiva artificiale (mazza battente, fucile sismico o esplosivo) in punti noti della superficie del terreno per la generazione di fronti d’onda che si propagano in profondità con una velocità che dipende dalle caratteristiche elastiche dei terreni.

La presenza di superfici di discontinuità sismiche nel terreno causa la riflessione e la birifrazione di parte dei fronti d’onda, i quali si retro-proagano verso la superficie dove sono captati da trasduttori elettromagnetici (geofoni) infissi nel terreno e registrati (nei termini di tempi di arrivo e di ampiezza) attraverso un’apposita strumentazione (sismografo).

Il processing dei dati si basa sul riconoscimento dei tempi di arrivo dei fronti d’onda riferiti attraverso un sistema di trigger al tempo zero di energizzazione (prospezione a rifrazione e riflessione) e sull’analisi spettrale dei segnali in dominio f-K (prospezione Multichannel Analysis of Surface Waves – MASW) che, in funzione degli obiettivi dell’indagine, consentono di stimare le caratteristiche elastiche dei terreni con la possibilità di ricavare profili di velocità verticali e bi-dimensionali.

Indagine elettromagnetica

L’ indagine elettromagnetica ad induzione Slingram è una tecnica di prospezione sviluppata per effettuare indagini non invasive in prossimità della superficie del terreno. Il principio di funzionamento risiede nella capacità da parte delle porzioni conduttive e resistive del terreno di generare campi magnetici parassiti di intensità misurabile nel momento in cui al loro interno viene sollecitata la circolazione di un flusso di cariche (i.e. corrente elettrica) per induzione elettromagnetica.

La tecnica prevede l’utilizzo di un elettromagnetometro ad induzione costituito da due antenne (ricevente e trasmittente), solidali tra loro e poste ad una distanza fissa.

La prospezione consente di stimare la conducibilità elettrica apparente per un terreno omogeneo in funzione della componente in fase ed in quadratura di fase misurata del campo magnetico indotto all’interno del terreno; ha carattere puntuale e viene effettuata per stazioni successive trascinando la sonda lungo la superficie del terreno e percorrendo profili di indagine prefissati in modo tale da investigare le aree di interesse con un’elevata densità di dati.

L’elaborazione prevede l’interpolazione dei valori puntuali misurati in ciascuna stazione di misura e la restituzione di mappe di conducibilità elettrica apparente e della componente in fase alla frequenza di indagine utilizzate.