L'indagine sismica a rifrazione determina la distribuzione delle onde sismiche longitudinali (onde P) e trasversali (onde S) nel sottosuolo e interpretando le misure secondo la legge di Snell.

La sismica a rifrazione è un metodo attivo per cui le onde sismiche vengono generate attraverso una sollecitazione (solitamente una martellata ma anche mediante uso di esplosivo). Questa tecnica prevede la misura del tempo impiegato dalle onde sismiche a raggiungere i ricevitori (geofoni) che saranno disposti allineati sulla superficie topografica. Attraverso lo studio della velocità  di propagazione delle onde sismiche è possibile determinare le caratteristiche dei terreni indagati.

Con la tecnica a rifrazione è possibile ricostruire una stratigrafia di massima dei terreni e dell'individuazione della topografia del substrato roccioso. Dalla velocità dei differenti orizzonti è possibile formulare delle ipotesi sullo stato di fratturazione o di addensamento dei materiali indagati. In presenza di falda freatica in terreni alluvionali è possibile individuare la profondità della falda.

Nel caso in cui sia necessario ricostruire un modello di sottosuolo ad alta risoluzione è indicato applicare la tecnica di inversione tomografica che basandosi su inversioni ripetute ed iterative della propagazione delle onde sismiche consente una migliore risoluzione delle velocità a fronte di un maggiore carico computazionale.Per la sismica a rifrazione il metodo di riferimento per l'inversione e il disegno della sezione sismostratigrafica è quello pubblicato da Palmer nel 1980 con il titolo “The Generalized Reciprocal Method of Seismic Refraction Interpretation “ (Society of Exploration Geophysicists).

 

 

 

La tomografia sismica a rifrazione utilizza le onde sismiche rifratte per ricostruire la distribuzione nel sottosuolo della velocità delle onde sismiche. Questa tecnica migliora i risultati ottenibili con la sismica a rifrazione tradizionale e limita i problemi interpretativi dovuti agli strati ad inversione di velocità (orizzonte fantasma) o di ridotti spessori.

La tomografia sismica a rifrazione è applicabile a tutte quelle situazioni in cui è necessario mappare le variazioni di velocità (quindi di "resistenza") nel sottosuolo. Si adatta meno bene a quelle situazioni meno complesse dove il sito da indagare è costituito semplicemente da una coltre uniforme posta su un substrato roccioso molto veloce. In questi casi la rifrazione tradizionale individua meglio il passaggio tra la coltre e il substrato roccioso (rifrattore).

Le indagini MASW e ReMi vengono svolte con il sismografo DoReMi a 16 canali e 16 bit della SARA Electronic Instruments con geofoni a 4.5 Hz. Le elaborazioni vengono effettuate con il software Surface Plus prodotto dalla GEOGIGA.

Le indagini MASW sono prove che si basano sull'analisi delle onde di superfice generate dall'utilizzo di una sorgente sismica attiva. Al contrario in presenza di molto rumore ambientale si può utilizzare la tecnica ReMi che prevede l'analisi del rumore ambientale (passiva).

Le prove MASW consentono di ricostruire la sismostratigrafia delle onde S in modo analogo a un log in foro per cui diversamente alle prove a rifrazione non risentono di eventuali inversioni di velocità. Dalla sismostratigrafia si ricava il parametrò Vs30 necessario a caratterizzare sismicamente il sito.

Gli elaborati comprendono:

  • il profilo 1D delle velocità Vs collocato al centro dello stendimento;
  • il parametro Vs30 relativo al profilo.
Profilo della velocità delle onde S desunto dalla prova MASW
Profilo della velocità delle onde S desunto dalla prova MASW

Su richiesta si può procedere all'esecuzione di più prove con parziale ricopertura per ottenere una sezione.

Sezione MASW 2D con parziale ricopertura