Per indagini di sismica passiva si intendono tutte quelle misure che non necessitano di sollecitazioni artificiali (come battute con mazza, esplosioni o vibrazioni indotte meccanicamente) e sono finalizzate alla registrazione di rumori ambientali e microtremori sempre presenti sulla superficie terrestre.
HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio)
L’indagine HVSR è una tecnica di indagine di sismica passiva a stazione singola, non invasiva, finalizzata a determinare alcune caratteristiche dei depositi sedimentari superficiali e più in particolare allo studio delle frequenze di risonanza dei terreni, caratteristica molto importante per valutare gli effetti di sito in presenza di potenziali eventi sismici.
La prova HVSR o anche detta H/V (metodo Nakamura 1989) consiste nella misura dei microtremori ambientali nelle tre dimensioni spaziali (x,y,z) e la sua elaborazione consente di analizzare gli spettri di frequenza, restituendo un grafico del rapporto in ampiezza tra componenti orizzontali (H) e componente verticale (V).
Dal grafico estratto si evidenzia l’andamento del rapporto in frequenza tra componenti orizzontali e verticale (H/V) alle varie frequenze, mettendo in luce la frequenza alla quale il moto del terreno viene amplificato per risonanza (frequenza fondamentale).
La tecnica del metodo HVSR si basa sui seguenti concetti:
- i microtremori sono composti da diversi tipi di onde: onde di superficie (R e L) e onde di volume
- le ampiezze spettrali nel basamento roccioso delle componenti primarie (x,y,z) sono circa uguali tra loro.
- la componente verticale del rumore ambientale non subisce amplificazione attraversando il deposito sedimentario.
Strumentazione per Sismica Passiva H/V (o HVSR): Il Tromografo
Lo strumento utilizzato per questo tipo di indagine è un Tromografo Velocimetrico digitale a 24 bit, capace di registrare microtremori nelle tre dimensioni (X,Y,Z). Al suo interno sono presenti 3 geofoni con frequenza propria di 4,5 hz, direzionati lungo i tre assi principali.
Perché si usa il metodo HVSR?
L’uso della prova HVSR trova la sua utilità nelle seguenti discipline:
- Individuazione delle frequenze di risonanza di sito
- Individuazione delle frequenze di risonanza di una struttura/edificio
- Microzonazione sismica, tramite l’osservazione dei picchi di frequenza
- Stima delle VS eq e determinazione della categoria sismica
- Stima profondità delle discontinuità del substrato
Criteri SESAME
I criteri su cui si basano le linee guida per l’esecuzione di indagini HVSR, sono noti come CRITERI SESAME, questi indicano una serie di requisiti che la curva HV in corrispondenza della frequenza di picco e nel suo intorno dovrebbe soddisfare per garantire l’attendibilità del dato.
Potrebbe accadere che in corrispondenza della frequenza di picco scelta i criteri non siano tutti soddisfatti: questo non implica necessariamente che l’indagine non sia utile. È compito dell’utente capire se il segnale permette di ricavare parametri geofisici attendibili in funzione delle conoscenze geologiche di sito o se è necessario ripetere l’acquisizione modificandone talvolta i settaggi.