Prova ecometrica. Analisi del segnale nel dominio del tempo

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1 Prova ecometrica Analisi del segnale nel dominio del tempo La prova ecometrica permette di ricavare informazioni sull integrità della fondazione ed avere una stima della sua profondità. L esecuzione della prova consiste nel posizionare un accelerometro sulla superficie della testa del palo e sollecitarla con un martello. Le onde meccaniche che vengono generate iniziano a muoversi rapidamente all interno della fondazione, viaggiando verso il piede del palo come onde piane. Le onde raggiungono il piede del palo dove vengono riflesse in direzione opposta sino a raggiungerne la testa, per poi essere rilevate e misurate dal sensore accelerometrico. Se il palo è omogeneo durante il percorso il treno d onde non incontrerà nessun ostacolo e quindi non subirà alcuna variazione di velocità; in caso contrario se all interno del palo fossero presenti delle disomogeneità, il treno d onde subirà delle variazioni di velocità, generando delle riflessioni. Acquisiremo un segnale nel dominio del tempo che ci visualizzerà il percorso dell onda (fig.1). Nell analisi nel dominio del tempo, il comportamento del palo è visto in termini di ritardo tra l impulso originato con il martello e quello generato dall eco di riflessione dovuto dalla variazione di impedenza del piede del palo o lungo il fusto stesso. Conoscendo la velocità di propagazione delle onde meccaniche nel palo e misurando il tempo intercorso tra il primo eco della sollecitazione e quello prodotto dalla riflessione, è possibile ottenere con discreta precisione la misura della distanza percorsa dall onda.

2 Figura 1. Segnale nel dominio del tempo, il palo non presenta difetti I parametri che influiscono sulla risposta alla testa del palo sono: - La forza di eccitazione, - Le caratteristiche del terreno dove è posizionato il palo, - Le caratteristiche meccaniche del Le riflessioni delle onde al interno del palo sono causate dalle condizioni e/o proprietà fisiche o dalle caratteristiche del terreno circostante. Pali con stesse caratteristiche, ma posizionati in terreni con diverse litologie o cambi di litologia, ci forniscono risposte del piede del palo diverse (fig ). Figura 2. Segnale generato da un palo di 10 metri su terreno coesivo

3 Figura 3. Segnale generato da un palo di 10 metri su roccia Figura 4. Segnale generato da un palo di 10 metri su terreno granulare coesivo Variazioni delle caratteristiche del palo comportano che una parte delle onde che viaggiano verso il piede del palo vengono riflesse verso la testa del palo, mentre una restante parte continuerà a muoversi verso il piede del palo dove verranno successivamente riflesse (fig.5).

4 Figura 5. Segnale nel dominio del tempo, il palo presenta un difetto Classificazione del palo sulla base del segnale ottenuto: Classe Nome della classe Descrizione Esempio AA Palo integro Riflessione chiara e pulita del piede del palo che corrisponde alla lunghezza del palo, con una velocità delle onde entro i limiti accettabili. Le prove a bassa deformazione non possono dare informazioni sulla AB Palo senza grandi difetti ABx Palo senza maggiori difetti a una profondità di x (m) resistenza del terreno Il segnale indica che non c è una significativa riduzione della sezione, ne che il materiale è scarso ma la risposta del piede non è chiara. Segnali di questa classe non danno informazioni chiare sui difetti presenti nel palo e sulla posizione del piede. A causa delle limitazioni del metodo,nell interpretazione del segnale non è possibile stabilire la lunghezza del Per esempio pali lunghi, pali in terreni con resistenza alta o pali con

5 grandi rigonfiamenti rientrano in questa categoria. PFx Indicazione di un E evidente la riflessione probabile difetto ad del piede del palo oltre una profondità ad una riflessione approssimata di (m) dovuta o a una riduzione della sezione o alla scarsità del materiale. Un analisi quantitativa supplementare può aiutare ad identificare la gravità del difetto. PDx Indicazione di un Il segnale indica una probabile difetto ad forte riflessione, che una profondità corrisponde ad una approssimata di (m) maggiore riduzione delle dimensioni o alla qualità del materiale del Non è evidente la riflessione del piede del IVx Segnale non Segnale di difficile interpretabile sotto la profondità x(m), causa interpretazione a causa di vibrazioni generate da vibrazioni. macchinari da costruzione o da un pesante rinforzo che si estende al disopra della testa del Si consiglia di rianalizzare il IR Segnale non leggibile Scarsa qualità della parte superiore del palo (l indagine è stata eseguita troppo presto). Ripetere il test dopo aver atteso il tempo di maturazione del calcestruzzo. E consigliabile la pulizia della testa del Cambi di impedenza o fratture all interno del palo non permettono di vedere in modo pulito il piede del palo Bibliografia: Liqun Liang, Pile Dynamics, Inc., Cleveland, Ohio, USA; Frank Rausche, GRL Engineers, Inc., Cleveland, Ohio, USA. Quality assessment procedure and classification of cast-in-place shaft using low strain dynamics test.