HVSR
INDAGINI GEOGNOSTICHE,
L’attuale normativa antisismica italiana ha lo scopo di fornire una base quantitativa per la classificazione dei suoli in termini di effetti di sito. Per questo motivo alcune metodologie di indagine sismiche sono state introdotte come strumento per stimare l’incidenza delle condizioni locali sull’amplificazione dello scuotimento dovuto ad un sisma. Questo si traduce nella determinazione in sito della frequenza fondamentale di risonanza del terreno di fondazione.
L’amplificazione sismica in superficie rappresenta la causa principale dei danni prodotti da un terremoto. Gli effetti possono essere ulteriormente aggravati nel caso di fenomeni di “accoppiamento” che si possono verificare quando la frequenza di risonanza del sottosuolo coincide con quella degli edifici. Per questo motivo è necessario procedere con analisi delle frequenze caratteristiche, utili agli studi sugli Effetti sismici di Sito (Microzonazione Sismica).
Crestana propone ed esegue indagini sismiche basate sull’analisi spettrale HVSR (Horizzontal to Vertical Spectral Ratio) mediante misurazioni a stazione singola del microtremore ambientale, allo scopo di definire il periodo di risonanza di sito, stimare la profondità del bedrock sismico e migliorare la definizione del profilo verticale Vs nelle porzioni più profonde, mediante analisi congiunta con prospezioni sismiche MASW.
ESECUZIONE DELL’ INDAGINE
L’acquisizione dei dati viene eseguita registrando in modo passivo il microtremore sismico ambientale non inducendo alcuna perturbazione nel sottosuolo.
Crestana utilizza un sistema di ricezione costituito da un tromometro CGE a 3 componenti geofoniche con frequenza propria di 2 Hz per acquisizioni standard del microtremore, acquisendo il segnale sismico lungo la direzione verticale e le due direzioni orizzontali ortogonali tra loro.
La terna di geofoni, è collegata ad un sismografo per la registrazione e la memorizzazione del segnale acquisito.
ELABORAZIONE DEL SEGNALE
La tecnica di elaborazione, originariamente introdotta da Nogoshi e Igarashi (1970) e successivamente da Nakamura (1989), ha come obiettivo la stima delle possibili amplificazioni sismiche generate da un sisma, mediante l’analisi del rapporto spettrale tra le componenti del moto orizzontale (H) e la componente verticale (V) del microtremore acquisito in sito.
Una volta acquisito il segnale, tramite software WinMASW 7.2 viene determinata la curva HVSR di sito la cui validità viene verificata, secondo i criteri di ammissibilità del progetto SESAME (che definiscono la robustezza statistica della curva HVSR e degli eventuali picchi principali), al fine di individuare la possibile frequenza di risonanza del sito d’indagine.
La funzione H/V può mostrare dei massimi di ampiezza marcati in corrispondenza della frequenza di risonanza fr in relazione all’assetto stratigrafico del sito (con fr circa uguale al rapporto fra la velocità media delle onde S fino alla profondità del contrasto di velocità – ad esempio una transizione fra sedimenti soffici e basamento rigido – e il quadruplo di questa profondità).
Pertanto, questa prova ha lo scopo principale di mettere in luce la presenza di fenomeni di risonanza sismica e consentire una stima delle frequenze alle quali il moto del terreno può risultare amplificato a causa di questi fenomeni.
Il picco di risonanza principale e il relativo tratto di curva HVSR possono pertanto essere utilizzati, tramite modellazione diretta, e in un’analisi congiunta MASW+HVSR, per trarre informazioni sismo-stratigrafiche utili, a profondità a cui la sola indagine MASW non può evidentemente arrivare.
Per questi motivi la soluzione maggiormente riconosciuta, e che Crestana propone come la migliore, è quella di eseguire un’analisi congiunta tra la metodologia MASW (in onde di Rayleigh e contemporaneamente di Love) e la modellazione diretta della curva HVSR.
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