INDAGINE GEOFISICA METODOLOGIA GEORADAR

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1 Comune di Limbiate Progetto Nuova Rete Fognatura Comm: BrianzAcque s.r.l. INDAGINE GEOFISICA METODOLOGIA GEORADAR Rev 1 - Dicembre 2014 CIS GEOFISICA s.r.l. Sede legale: Viale Cadorna 5, Busto Arsizio (Va) Cell Sede operativa di Casalpusterlengo (Lo) Via Galimberti, 8/c Tel Fax info@cis-geofisica.it

2 Metodologia georadar Comune di Limbiate (MB) INDICE 1 PREMESSA CENNI TEORICI (Ground Probing Radar) RISULTATI CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE... 8 Allegati grafici: Allegati 1-a, 1-b, 1-c, 1-d 1-e: Ubicazione delle sezioni georadar effettuate in via Verdi Allegati 2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e: Interpretazione delle anomalie georadar relative alle sezioni di via Verdi Esempi di anomalie georadar La legge sui diritti d autore (22/04/41 n 633) vieta la riproduzione ed utilizzazione anche parziale di questo documento senza la preventiva autorizzazione degli autori. Dicembre CIS

3 Metodologia georadar Comune di Limbiate (MB) 1 PREMESSA Il giorno 28 maggio è stata eseguita una prospezione geofisica in via Verdi sita nel comune di Limbiate (MB), con lo scopo di rilevare tutte le anomalie riconducibili alla possibile presenza di servizi interrati in previsione della realizzazione della nuova rete fognaria progettata dalla società BrianzAcque s.r.l. Le misurazioni sono state effettuate tramite l applicazione della metodologia georadar. Le disomogeneità rilevate sono state localizzate e riportate sulla planimetria messa a disposizione dalla committenza. Nella presente relazione vengono riportati i risultati delle indagini e le relative interpretazioni. Nelle aree di studio sono state eseguite alcune sezioni georadar utilizzando un antenna avente frequenza centrale pari a 400 Mhz, ottimale e con massimo dettaglio fino a 2,5-3 metri da p.c. Sono state elaborate tutte le sezioni georadar e si è cercato di estrapolare il maggior numero di informazioni possibili arrivando a produrre l allegato di interpretazione. Scelte quindi le antenne, lo strumento è stato tarato per verificare il sottosuolo sino alle profondità richieste. A seconda delle aree analizzate e della composizione litologica degli strati attraversati, l indagine ha permesso di investigare i primi 1,5 2,5 metri di sottosuolo. Di seguito il dettaglio delle analisi Comune di Limbiate codice intervento: FLB0114 nr. Linee radar superficie indicativa in mq Via Verdi Dicembre CIS

4 Metodologia georadar Comune di Limbiate (MB) 2 CENNI TEORICI (GROUND PROBING RADAR) Le prospezioni indirette non distruttive acquisiscono sempre maggiore importanza in molteplici campi d intervento. Poter eseguire una ecografia del sottosuolo o di una struttura esistente in modo rapido, non lesivo ed economico, se rapportato ad altri metodi di indagine diretti, risulta essere sempre più apprezzato. Soprattutto in campo ambientale le autorità preposte al controllo del territorio prediligono sistemi di analisi preliminare non invasivi che permettano di delimitare le aree oggetto di investigazione senza incorrere nel rischio di disperdere materiali nocivi. Lo stesso accade nel campo ingegneristico laddove l analisi di una struttura esistente utilizzando semplicemente delle onde elettromagnetiche consente di valutare lo stato di conservazione dei manufatti e delle armature senza procedere al danneggiamento delle medesime. Il Georadar emette impulsi elettromagnetici attraverso un antenna trasmettitrice. Tali onde si propagano nei mezzi investigati e procedono sempre più in profondità mentre parte dell energia viene riflessa dalle discontinuità o disomogeneità incontrate e ripercorre il tragitto inverso fino ad essere captata dal ricevitore, sempre alloggiato nell antenna. E collegata al corpo centrale dello strumento attraverso un cavo schermato. Il georadar viene gestito da un PC che comanda tutte le varie fasi dall emissione delle onde alla registrazione direttamente su HD dei file acquisiti. Lo spettro di frequenza emesso dallo strumento è molto ampio ma esistono antenne di frequenza centrale da 80Mhz fino a 1,5 Ghz che operano un azione di filtro lasciando passare solamente determinate bande di segnale. A seconda del tipo di trasduttore impiegato e dalla lunghezza dell impulso inviato (nanosecondi) nonché dell ampiezza del tempo di ascolto definito dall operatore, verranno raggiunte profondità di investigazione più o meno consistenti. L analisi dipenderà, quindi, dal tipo di terreno investigato (litologia), dalla frequenza dell antenna utilizzata e dalle regolazioni strumentali imposte dall operatore in base alla propria esperienza. A seconda del tipo di indagine da affrontare e dallo scopo prefisso verrà scelta l antenna più adeguata. Antenna 200 Mhz Antenna 400 Mhz Dicembre CIS

5 Metodologia georadar Comune di Limbiate (MB) In linea generale il georadar è un lettore di disomogeneità per cui ogni qualvolta le onde elettromagnetiche incontrano un obiettivo diverso, parte del segnale viene riflesso verso l alto. In base alle dimensioni ed alla profondità dell oggetto ricercato verrà individuata l antenna più performante. La velocità di propagazione delle onde nel terreno non dipende solamente dal tipo di antenna o dalle regolazioni date dall operatore. Un ruolo fondamentale viene giocato dalla natura dei mezzi attraversati. Il parametro che influisce pesantemente sulla profondità degli obiettivi è costituito dalla costante dielettrica del mezzo attraversato. Minore sarà la costante dielettrica e maggiore sarà la profondità raggiunta durante l indagine. L'energia ceduta dall'onda elettromagnetica dipende dalla conducibilità del mezzo in cui viaggia, perciò, in mezzi conduttivi (argille) si avrà un forte assorbimento dell'onda elettromagnetica ed una scarsa penetrazione. Risulterà riflettente un corpo le cui dimensioni siano comparabili o maggiori della lunghezza dell'onda elettromagnetica nel mezzo in cui il corpo è immerso. L'energia dell'impulso riflesso sarà direttamente proporzionale al contrasto di valore dei parametri fisici fra il corpo sepolto ed il terreno che lo contiene e dalla presenza di una ben precisa superficie di contrasto. Parte dell'energia trasmessa dall'antenna verrà quindi riflessa dai corpi sepolti, o dalle discontinuità geologiche eventualmente presenti, e verrà ricevuta dall'antenna e registrata. Per le prospezioni georadar è stato utilizzato il Sir 3000, strumento prodotto dalla GSSI. Il risultato dell'analisi è costituito da sezioni verticali che illustrano visivamente gli andamenti delle discontinuità presenti nel sottosuolo, permettendo così di individuare la presenza di materiali metallici, fondazioni in cemento, tubazioni, cavi, cavità, perdite di liquidi e disomogeneità di varia natura. Il nostro radar, pur fornendo un profilo già Georadar SIR 3000 facilmente interpretabile in fase di acquisizione, è dotato di un sistema di acquisizione digitale di fondamentale importanza per eseguire successive elaborazioni sui segnali acquisiti. UNITA' PRINCIPALE SIR-3000 ANTENNA 400 MHz Il software dello strumento consente l impostazione dei seguenti filtri: Filtro verticale delle frequenze ricevute dall antenna (filtri low-pass e highpass, IIR e FIR), legati al modello di antenna e settati in automatico dallo strumento. Filtro orizzontale, riduzione del rumore di fondo (stacking) con attenuazione del fenomeno di snowy e rimozione delle disturbo generato dalle basse frequenze, (Background Removal Filter), Il georadar è un sistema elettronico, complesso e tecnologicamente avanzato, in grado di indagare i terreni e i materiali con notevole dettaglio, utilizzando la riflessione d'onde elettromagnetiche appositamente generate. Dicembre CIS

6 Metodologia georadar Comune di Limbiate (MB) Ovviamente trattandosi di misure indirette, diviene quanto mai importante avere la possibilità di ottenere dei dati di verifica e taratura diretti per meglio calibrare i risultati ottenuti. A tal scopo sono stati ispezionati, dove possibile, i punti di accesso (pozzetti, tombini) per avere un confronto diretto sulla presenza di servizi interrati e procedere alla calibrazione della strumentazione. Il terreno analizzato si è prestato abbastanza bene all indagine con la metodologia applicata per l assenza di acque sotterranee e materiali fini coesivi. La strumentazione permette di leggere un profilo del sottosuolo in tempo reale sul monitor del computer che analizza il segnale di ritorno, evidenziando le disomogeneità presenti nel terreno come descritto nell introduzione. Dicembre CIS

7 Metodologia georadar Comune di Limbiate (MB) 3 - RISULTATI Le ubicazioni delle postazioni in cui sono state registrate le sezioni georadar acquisite utilizzando un antenna di frequenza centrale pari a 400 Mhz, sono riportate negli allegati 1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e. In base all esperienza maturata in molteplici indagini similari si sono impostati i volumi di acquisizione e si è definito il fondoscala dello strumento per raggiungere gli scopi prefissi. Gli allegati 2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, riportano il posizionamento dei possibili andamenti dei sottoservizi rilevati e delle aree disomogenee individuate dall apparecchiatura e ottenute dopo trattamento ed elaborazione delle registrazioni. L interpretazione delle anomalie, confrontate tra loro per morfologia e distribuzione areale, ha portato a discriminare gli allineamenti riportati nell allegato. Le aree di indagine sono caratterizzate dalla presenza di numerose tubazioni anche di grosso diametro. Le zone analizzate sono risultate dense di elementi interrati. Gli elementi individuati sono stati raggruppati per tipologia dall analisi delle sezioni georadar e dalla verifica con cercasottoservizi e descritti come segue: - Con una linea continua di colore azzurro sono stati disegnati gli allineamenti riconducibili al possibile tracciato dell acquedotto. - Con una linea continua di colore arancione sono stati disegnati gli allineamenti riconducibili al possibile tracciato del gasdotto. - Con una linea continua di colore magenta sono stati disegnati gli allineamenti riconducibili al possibile tracciato dei cavi in tensione. - Con una linea continua di colore viola sono stati disegnati gli allineamenti riconducibili al possibile tracciato telefonico. - Con una linea continua di colore verde scuro sono stati disegnati gli allineamenti riconducibili al possibile tracciato della fognatura esistente. - Con una linea continua di colore verde chiaro sono stati disegnati gli allineamenti di quelle tubazioni non associabili a possibili tracciati noti. - Con un retino di colore rosso le aree anomale georadar di forte intensità dovute a strutture armate o molto riflettive. Infine si segnala che nell allegato grafico le linee colorate tratteggiate indicano una minore intensità delle riflessioni georadar e, quindi, delle forme più attenuate e discontinue. Lo studio dei radargrammi ha portato ad evidenziare alcuni aspetti. La profondità di investigazione si è spinta sino ad un massimo di 2 2,5 metri ed il segnale risulta ben definito. Sono state individuate molte anomalie georadar, alcune riconducibili ad elementi noti od evidenze in sito, ma per altre si è potuto definire solo l andamento. In ogni caso le attribuzioni alle tipologie di sottoservizio sono indicative. Per il resto i radargrammi risultano pressoché privi di disomogeneità riconducibili alla presenza di sottoservizi. Dicembre CIS

8 Metodologia georadar Comune di Limbiate (MB) Trattandosi di indagini indirette si sottolinea la necessità in sede di verifica di confrontare gli andamenti individuati con le eventuali ulteriori planimetrie dei sottoservizi in possesso della committenza. Per questo motivo e per la complessità delle aree si raccomanda di procedere con la dovuta cautela nell eventuale esecuzione di ulteriori prove dirette. Le metodologie geofisiche costituiscono un sistema rapido ed efficace per individuare in aree estese o di difficile accesso logistico le zone di interesse attraverso un analisi non distruttiva, fermo restando l importanza di procedere al confronto con verifiche dirette per meglio tarare le indicazioni ottenute e migliorare le conoscenze. Dicembre CIS

9 Metodologia georadar Comune di Limbiate (MB) 4 - CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE La richiesta di chiarimenti e modifiche da parte della committenza ha portato alla stesura di quest ultimo paragrafo. Dal punto di vista delle ubicazioni delle sezioni georadar si fa riferimento alla planimetria fornita dalla committenza. Scelto un punto di zero vengono segnalate direttamente con bindelle metriche le posizioni ove eseguire le registrazioni georadar. Tali posizioni vengono riportate sulla planimetria eseguendo i controlli con le strutture esistenti e rilevate e riportate sulla cartografia. Le incongruenze che si possono verificare sono tendenzialmente contenute e sono relative ad esempio alla discriminazione delle anomalie sui radargrammi. La registrazione delle linee georadar viene seguita da una fase di ubicazione delle stesse in planimetria. Vengono poi elaborate utilizzando tutti gli accorgimenti necessari di trattamento del dato (filtraggi, migrazione, etc) e si procede con il posizionamento delle anomalie in planimetria. In base alla tipologia di anomalia rilevata e alle sue caratteristiche si procede al tracciamento dei potenziali sottoservizi unendo le disomogeneità simili. Fatto ciò si procede con un nuovo intervento in sito al fine di verificare la congruità degli andamenti individuati con evidenze di sito e si procede con un ulteriore verifica a mezzo di cercatubi. Alcune delle anomalie e conseguenti andamenti rilevati col cercatubi possono non essere individuabili sui radargrammi perché di dimensioni contenute, contrasti di riflettività troppo bassa a causa dei materiali che costituiscono le tubazioni, complessità e sovrapposizione dei segnali sulle sezioni georadar. Vengono riportati in planimetria come indicazioni aggiuntive di cui, però, non è possibile stimare la profondità da p.c. Tutte le anomalie vengono valutate nell ottica che possano rientrare in allineamenti significativi. Permangono delle anomalie che non sono correlabili fra loro, che non hanno continuità anche saltuaria e di conseguenza non vengono segnalate, si tracciano solo gli allineamenti più evidenti e quelli ipotizzabili. La ricerca con queste apparecchiature indirette è influenzata dal numero e sovrapposizione dei sottoservizi esistenti, dalla presenza di strutture armate, tombini, griglie, masse metalliche, natura e materiali costituenti le tubazioni e litologia del sottosuolo oltre alla presenza della falda. Di conseguenza le ricostruzioni sono a volte più complesse e si devono operare delle scelte tecniche per riuscire a ricostruire un modello attendibile. Laddove esistono delle evidenze di superficie quali ad esempio allacciamenti del gas è bene tenere in considerazione l esistenza di attraversamenti. Nel caso in particolare lungo via Verdi la tubazione principale del gas corre su un lato della strada mentre sul lato opposto sono presenti alcuni allacciamenti che non sempre sono stati rilevati dal georadar o è stato possibile accertarne la presenza con cercatubi. Negli elaborati grafici tali attraversamenti non vengono segnati perché non rilevabili strumentalmente. E bene tenerne in giusta considerazione in fase di progettazione. Dicembre CIS

10 Metodologia georadar Comune di Limbiate (MB) Alcuni esempi Linea radar L124 Linea radar L127 Dicembre CIS

11 Metodologia georadar Comune di Limbiate (MB) Linea radar L10 Linea radar L15 Dicembre CIS

12 Metodologia georadar Comune di Limbiate (MB) LEGENDA possibile tubo acqua possibile tubo del gas possibile cavo telecom possibile cavo enel possibile sottoservizio non identificato Dicembre CIS

13 INDAGINE GEORADAR Nuova rete fognatura Via Verdi - Limbiate (MB) BrianzAcque s.r.l. Quadro d'unione Scala 1:2000 Quadro d'unione Dicembre 2014 CIS GEOFISICA SERVIZI DI GEOFISICA APPLICATA

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