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Capita molto spesso di dover eseguire degli scavi in zone dove, al di sotto di essi, siano presenti dei reperti archeologici di una certa rilevanza, come resti romani, mura medievali, o comunque strutture murarie sepolte di cui non si conosce bene nè l’estensione, nè la morfologia, nè soprattutto la posizione. Questo tipo di incertezze generano di solito notevoli problemi nella progettazione degli scavi, in quanto non sapendo a priori l’ubicazione precisa di queste eventuali strutture sepolte, si rischia di intercettarle accidentalmente in fase di scavo, dilatando notevolmente i tempi della fase di sterro, sia per via dell’impossibilità di conoscere a priori il percorso reale dei reperti stessi, ma soprattutto per il rischio dell’insorgere di un eventuale blocco lavori da parte della Soprintendenza.

Quando ci si accinge ad eseguire una qualunque tipologia di scavo in aree ad alto rischio di rinvenimento di strutture di interesse archeologico, sarebbe buona norma conoscere a priori la posizione esatta di tali strutture, ancora prima di cominciare le operazioni di scavo. E in questo caso il georadar rappresenta, nella maggior parte dei casi, un alleato insostituibile.

Nel caso che vado qui di seguito ad esporre ci troviamo a La Morra, in provincia di Cuneo. Nella piazza principale del paese, da cui si può apprezzare una bellissima vista sulle Langhe, è stato varato il progetto che prevede il restyling di tutta la sua superficie, compreso il rifacimento completo della pavimentazione, dell’impianto di illuminazione pubblica, delle aree verdi ecc… Al di sotto della superficie di interesse, era noto che fossero presenti le mura di un castello di epoca medievale, che una volta si ergeva proprio dove oggi si trova la piazza. Purtroppo agli archivi del comune non era presente alcun tipo di informazione riguardo la reale ubicazione di queste mura, e pertanto l’unica possibilità di poter ottenere informazioni riguardo alla reale posizione (e profondità) delle vecchie strutture murarie del castello è risultata quella di eseguire una prospezione georadar su tutta la superficie della piazza.

In questo caso è stato impiegato l’array completo da 600-200 MHz eseguendo allineamenti longitudinali e trasversali con maglia di 1 m x 1 m su tutta la superficie della piazza.

Prospezione Georadar in Piazza Castello a La Morra (CN) con array completo

Nel corso della fase di acquisizione dei dati l’indagine si è estesa anche alle aiuole presenti ai bordi della piazza, in modo tale da indagare anche il sottosuolo al di sotto di esse. In questo caso, per fare in modo che lo strumento scorresse facilmente al di sopra delle aiuole, è stato impiegato solamente il modulo centrale a 3 canali, a cui sono state sostituite le ruote fin qui impiegate con una tipologia di ruote maggiormente indicata per eseguire questo tipo di lavoro su sterrato.

I dati così acquisiti sono stati successivamente elaborati e processati sia singolarmente sia mediante tomografia georadar. L’elaborazione dei dati ha consentito di rilevare con estrema precisione la presenza di una serie di strutture murarie in profondità (a circa 50 cm dal piano campagna), che sono state successivamente posizionate all’interno della planimetria di riferimento, in modo tale da consentire la visualizzazione in pianta di tutto quello che è stato rilevato. Questo ha permesso così di fornire un aiuto estremamente prezioso alla pianificazione della campagna di scavi, i quali grazie alla prospezione georadar hanno potuto procedere in maniera molto più celere, permettendo così al Comune di risparmiare tempo (e denaro) nella realizzazione della nuova piazza.

Tomografia Georadar Piazza Castello – La Morra (CN)

Oggi voglio scrivere questo nuovo articolo per inaugurare i nuovi acquisti dello studio. Oggi infatti entra a far parte del parco macchine un GPS RTK Geomax Zenith Pro 35 e un cercatubi Geomax Ezicat I550. Il primo è un validissimo strumento consentirà non solo di estendere i servizi dello studio anche al campo topografico, ma svolgerà un’importantissima funzione soprattutto nell’esecuzione delle prospezioni georadar. Abbinato al Georadar, il GPS permetterà di effettuare le scansioni georeferenziandole con la precisione del centimetro e senza il bisogno di tracciare alcuna griglia di acquisizione sulla superficie da indagare. Se fino a adesso, infatti, le operazioni di acquisizione dei dati sono sempre state precedute dalla tracciatura, sulla superficie, della griglia di acquisizione mediante bomboletta spray o gessetti, in modo tale da seguire con sicurezza la traiettoria corretta dei singoli allineamenti, con l’ausilio del GPS questa fase viene completamente bypassata, in quanto il sistema di posizionamento così impiegato consentirà di registrare in tempo reale la posizione del georadar, indipendentemente dal fatto di seguire o meno una traiettoria perfettamente rettilinea.
In questo modo si avrà un duplice beneficio: sarà infatti possibile eseguire le prospezioni in minor tempo, e con precisione estremamente maggiore, permettendo di raggiungere così una maggiore risoluzione e nitidezza nell’elaborazione delle tomografie georadar. La cosa fondamentale, infatti, che sta alla base di una buona tomografia georadar, è la precisione nel posizionamento delle scansioni: maggiore è la precisione nel posizionamento degli allineamenti all’interno della griglia di acquisizione, maggiore sarà la precisione e la qualità con cui l’algoritmo tomografico riuscirà ad elaborare il prodotto finale.

GPS Geomax Zenith 35Pro montato su Georadar IDS

Il cercatubi invece rappresenta uno strumento di supporto, sempre alle prospezioni georadar mirate alla ricerca di sottoservizi, in quanto permetterà di rilevare la presenza di buona parte delle utenze presenti nel sottosuolo direttamente sul campo durante la fase di acquisizione. L’acquisto di questo strumento permetterà così di snellire notevolmente l’elaborazione e interpretazione dei dati georadar, in quanto sarà già possibile rendersi conto durante la fase di acquisizione, di quali saranno gli andamenti di una parte delle tubazioni presenti nel sottosuolo, affrontando così l’elaborazione dei dati con maggiore consapevolezza delle eventuali criticità dell’area oggetto di studi.

Cercatubi Geomax Ezicat i550

La presente prospezione georadar, eseguito all’interno dell’area parcheggi dell’Aeroporto Marco Polo di Venezia è stato eseguito nel mese di luglio dello scorso anno ed è stato sicuramente uno dei lavori più faticosi e allo stesso tempo soddisfacenti che abbia mai avuto il piacere di realizzare. Per questa commessa è stata prevista una prospezione georadar, mirata fondamentalmente alla ricerca di sottoservizi, su una superficie pari a circa 3 ettari.

La realizzazione di questa prospezione è stata estremamente faticosa per diversi motivi. In primis a causa dell’elevatissima mole di dati da raccogliere ed elaborare nel giro di pochissimi giorni (la società che ha commissionato il lavoro ha dato a disposizione solo 5 giorni per l’esecuzione di tutte le misurazioni sul campo, e solamente 10 giorni per elaborare il tutto), in secundis (anche se apparentemente può sembrare un fatto banale) luglio 2017 è stato, a detta degli esperti, uno dei mesi più caldi degli ultimi due secoli. E pertanto vien da se che per cinque giorni di fila, acquisire dati col georadar sotto il sole con temperature sempre superiori ai 35 gradi, non è stata propriamente quella che si definisce una passeggiata (basti pensare che alla fine della campagna di acquisizione due delle ruote del georadar sono state completamente deformate dal caldo).

A causa dell’elevata mole di dati, durante la fase di acquisizione l’intera area da indagare è stata suddivisa in più porzioni, in modo tale da alleggerire notevolmente le successive operazioni di processing al computer e rendere maggiormente gestibile il coordinamento dei lavori.

Le aree su cui è stato passato il georadar hanno compreso principalmente aree adibite a parcheggio,  ma anche aree verdi, camminamenti pedonali, e tratti di strada che, a causa dell’eccessivo transito veicolare diurno, sono state obbligatoriamente analizzate di notte sotto scorta per motivi di sicurezza, al fine di scongiurare il pericolo di essere investito da una macchina nel pieno delle acquisizioni.

A tal proposito particolarmente complessa sia logisticamente sia dal punto di vista dell’elaborazione è stata la realizzazione della prospezione georadar all’interno di una rotatoria situata all’interno del complesso dell’aeroporto poche centinaia di metri prima dell’ingresso ai terminal.

In questo caso infatti, procedere con l’elaborazione classica, cioè effettuata servendosi di assi cartesiani XY rettilinei, avrebbe comportato una serie di problematiche non trascurabili da un punto di vista logistico, in quanto si sarebbero dovute effettuare tutta una serie di misurazioni sulla strada mirate al corretto posizionamento delle singole scansioni. Trattandosi pertanto di un’area particolarmente trafficata, e impossibile da chiudere al traffico per via della sua importanza vitale per l’accesso all’aeroporto, è stato necessario ricorrere all’ingegno e tentare altre strade .

La cosa più rapida e logisticamente più semplice da realizzare, è stata quella di posizionare l’asse X in modo tale da formare una circonferenza che riprendesse la forma della rotatoria, eseguendo così le scansioni longitudinali all’interno della rotonda secondo il senso di marcia, e disponendo le scansioni trasversali a raggera partendo dalla porzione più esterna della rotatoria verso il suo interno.

Questo modo di acquisire i dati è stato senza dubbio estremamente più rapido, ma al tempo stesso ha richiesto un’elevatissima accuratezza nell’eseguire le scansioni. Non trattandosi di allineamenti rettilinei infatti, si è resa necessaria l’esecuzione di un passaggio intermedio che consentisse al software di elaborare i dati secondo linee di riferimento non rettilinee, ma che riprendessero la circonferenza esatta della rotonda. In questa fase pertanto le probabilità di effettuare errori di misura aumenta notevolmente,soprattutto per quanto riguarda le scansioni eseguite parallelamente alla circonferenza della rotonda. Tali errori avrebbero inciso negativamente sull’esito del rilievo, soprattutto nella sovrapposizione delle scansioni longitudinali e trasversali per l’esecuzione della tomografia georadar. Fortunatamente l’accurateza dell’encoder digitale in dotazione col georadar utilizzato è stata sufficiente da rendere gli errori di misurazione delle progressive, sufficientemente bassi da consentire una precisione tale da consentire un’accurata mappatura dei sottoservizi anche con l’ausilio tomografico.

 

Prospezione Georadar su Area Verde

 

Prospezione Georadar in notturna

 

Prospezione Georadar – Aeroporto di Venezia

 

Esecuzione delle scansioni trasversali all’interno della rotonda

 

Tracciato delle scansioni Georadar parallele al senso di marcia e ortogonali ad esse (linee azzurre) eseguite all’interno della rotonda, e relativi sottoservizi rinvenuti

Alle volte analizzare i singoli radargrammi per ricavare l’andamento dei sottoservizi in profondità può essere un’attività piuttosto complicata e che talvolta può portare addirittura fuori strada nella fase di interpretazione. Spesso infatti, soprattutto quando ci si trova in presenza di un tubo, di una muratura, o di un corpo generico nel sottosuolo che non segue un andamento rettilineo, ma che all’improvviso subisce dei bruschi cambiamenti di traiettoria, risulta estremamente difficoltoso riuscire a tracciare il reale andamento del target nel sottosuolo basandosi semplicemente sui singoli radargrammi. A questo proposito viene in soccorso del geofisico la Tomografia Georadar. Attraverso questo potentissimo strumento, già menzionato numerose volte anche in altri articoli presenti in questo sito, è possibile incrociare, mediante un apposito algoritmo, i dati provenienti dalle scansioni Georadar longitudinali e trasversali registrati secondo la griglia di acquisizione preimpostata dall’operatore. In questo modo sarà possibile visualizzare il segnale Georadar non più attraverso singole sezioni parallele e ortogonali tra loro, ma attraverso una visualizzazione del segnale direttamente in pianta (vista dall’alto), e organizzata secondo delle apposite slice, che consentono di approfondire la visualizzazione fino alla profondità che si vuole, eseguendo una vera e propria radiografia del sottosuolo.

Nel caso specifico il seguente lavoro è stato eseguito nel Comune di Milano, all’interno di un area abbandonata situata alla periferia ovest della città. Nel caso in esame si è dovuto esaminare un’area di circa 300 metri quadri per vedere se, al di sotto di essa, fossero presenti sottoservizi e/o serbatoi interrati. In questo caso sono state eseguite scansioni longitudinali e trasversali equispaziate di 1,5 metri l’una dall’altra con l’array IDS completo, in grado di eseguire per ciascuna passata 6 scansioni contemporanee e distribuite omogeneamente lungo tutta la superficie occupata dallo strumento. La configurazione così utilizzata ha consentito di avere pertanto una scansione ogni 25 cm circa.

Una volta terminata la fase di acquisizione, e riportati i dati così ottenuti sul pc, per l’elaborazione attraverso il software IDS Gred HD, è stato possibile analizzare i dati attraverso l’analisi tradizionale dei singoli radargrammi, alla ricerca di riflessioni riconducibili alla presenza puntuale di sottoservizi, serbatoi o, in generale, di oggetti sepolti nel sottosuolo, ma allo stesso tempo, grazie all’elevata densità di scansioni ottenute per l’area di indagine, è stato possibile apprezzare la presenza di target nel sottosuolo anche attraverso una dettagliata analisi tomografica.

Per essere sicuri di eseguire il lavoro correttamente, evitando così di tralasciare informazioni preziose riguardo a oggetti che possano essere maggiomente visibili attraverso il metodo classico piuttosto che attraverso il metodo tomografico, in genere la procedura che (almeno per quello che mi riguarda) si utilizza in questi casi è quella di analizzare dapprima i singoli radargrammi, tracciando così il percorso di tutte le riflessioni rinvenute. Subito dopo questa fase, si procede con la visualizzazione dei dati secondo il metodo tomografico attraverso il quale è possibile verificare la bontà del lavoro fatto fino a questo punto col metodo tradizionale, ed eventualmente integrarlo con nuove osservazioni che attraverso la Tomografia Georadar risultano molto più evidenti. A questo proposito, nel caso di questa Prospezione Georadar eseguita a Milano, l’analisi mediante l’algoritmo tomografico è risultato determinante per rilevare correttamente le informazioni relative al percorso di uno dei sottoservizi presenti nel sottosuolo.

Attraverso la sola analisi dei radargrammi longitudinali e trasversali infatti, si notava la presenza di due sottoservizi posti a 90 gradi l’uno rispetto all’altro (quasi a formare una sorta di L) e a una profondità grossomodo compatibile tra loro. Il tutto lascerebbe supporre che si tratti di un unica tubazione che, a un certo punto del suo percorso, esegue una curva di 90 gradi. Se ci fossimo limitati all’analisi dei soli radargrammi, l’attribuzione dei due rami ad un unico tubo sarebbe stata un’interpretazione molto più soggettiva, e molto probabilmente la decisione più prudente in fase di restituzione dei dati su base CAD sarebbe stata quella di trattare le due riflessioni come due corpi distinti, in modo tale da evitare di fornire al cliente interpretazioni errate.

Mediante l’ausilio della Tomografia Georadar invece, è stato possibile ottenere una visione di insieme molto più intuitiva di quella fornita dai singoli radargrammi, consentendo così di ottenere un’interpretazione molto più oggettiva e facilmente intuitiva (anche per i non addetti ai lavori).

Tomografia Georadar alla profondità di 46 cm. Si nota nella parte alta dell’immagine un tubo che compie improvvisamente una curva di 90 gradi e che si dirige verso la parte bassa dell’area di indagine. Dopo pochi metri il tubo non è più visibile sulla tomografia relativa a questa profondità per via di un graduale approfondimento del tubo.

 

La Tomografia Georadar inoltre ha consentito di analizzare il sottosuolo anche da un punto di vista dell’assorbimento del segnale elettromagnetico, permettendo così di isolare delle porzioni di terreno dove il segnale del Georadar si attenua maggiomente. Se si analizza la tomografia qui sotto riportata si vede come al centro sia presente un’area più chiara, posizionata immediatamente a sinistra di un tubo che percorre diagonalmente la parte destra dell’immagine. La parte più chiara indica chiaramente un maggiore assorbimento del segnale elettromagnetico, che potrebbe essere interpretata come la presenza di una perdita di fluidi da parte della suddetta tubazione.

Tomografia Georadar alla profondità di 80 cm. Si nota la presenza di due sottoservizi posti a 90 gradi l’uno rispetto all’altro e una grossa macchia più chiara al centro della tomografia, confinante con uno dei due tubi, probabilmente indice di una perdita da parte di tale tubo.

 

Purtroppo capita sempre più spesso che le condotte idriche presenti nel sottosuolo, per le motivazioni più varie, col tempo si deteriorino, dando luogo a fenomeni spiacevoli come l’improvvisa rottura di una porzione di tubatura con conseguente sversamento più o meno ingente di liquidi sia nel sottosuolo che in superficie. Nel caso in questione, ad esempio, la scarsa manutenzione della condotta idrica dell’Acquedotto del Fiume Roya (Ponente Ligure) ha fatto si che nel Comune di Sanremo, a seguito di oscillazioni di pressione dell’acqua all’interno della condotta, si sia generato un grosso squarcio sulle pareti della tubazione, che ha conseguentemente allagato e danneggiato parte della Via Aurelia in località La Vesca. Per procedere al ripristino della viabilità in questo tratto di strada, si è voluto procedere, giustamente, con tutte le cautele del caso. In particolare, prima di sistemare la carreggiata e riaprire la strada al traffico, si è voluto eseguire una prospezione Georadar al fine di individuare eventuali vuoti che possano essersi generati nel sottosuolo a seguito dell’intensa movimentazione di acqua nel sottosuolo verificatasi subito dopo il verificarsi della perdita. A seguito di questa urgente esigenza sono stato contattato da Amaie S.p.a. per eseguire al più presto tale indagine, in modo tale da consentire la riapertura della Via Aurelia nel minor tempo possibile.

http://archivio.lastampa.it/articolo?id=1bc540c26d8fdd88323b0f495540f0ec183a7e97&dal=&autore=&al=&pubblicazione=&edizione=%22Imperia%22&dove=&testo=georadar&ordina=data&page=2

A seguito della richiesta di eseguire urgentemente questa prospezione è stato immediatamente pianificato l’intervento. In questo caso il rilievo è stato effettuato eseguendo scansioni sia in longitudinale che in trasversale secondo una griglia di acquisizione imposta dall’Anas, che prevedeva l’esecuzione di 5 allineamenti longitudinali e una serie di allineamenti trasversali più diradate nella zona più distante dalla grossa perdita, e più ravvicinate in prossimità di quest’ultima.

Per l’esecuzione di questa prospezione è stato impiegato l’array completo, in modo tale da consentire di acquisire 6 scansioni contemporaneamente con una sola passata. Eseguendo pertanto tutte le scansioni secondo la griglia che è stata imposta da Anas, la mole di dati che si è riusciti ad ottenere è risultata pertanto 6 volte maggiore di quella originariamente richiesta.

http://www.sanremonews.it/2017/09/12/leggi-notizia/argomenti/cronaca/articolo/sanremo-proseguono-i-lavori-a-la-vesca-oggi-in-azione-il-georadar-per-visionare-il-sottosuolo-f.html

Le operazioni di acquisizione si sono svolte nell’arco di mezza giornata. In questa fase il Georadar è stato fatto scorrere sia sulla porzione asfaltata, e quindi non direttamente interessata dai lavori di ripristino del manto stradale, sia in prossimita della perdita, dove a causa dei lavori la superficie è stata privata dell’asfalto.

 

Esecuzione prospezione georadar su porzione asfaltata

 

 

Esecuzione prospezione georadar su porzione non asfaltata

Dalle scansioni eseguite è stato possibile rendersi conto dell’effettivo percorso dei sottoservizi presenti al di sotto dell’area di indagine, e riconoscere eventuali anomalie generate dalla possibile presenza di vuoti, o di ulteriori accumuli idrici. Fortunatamente nel corso dell’analisi dei radargrammi non è stato rilevato alcun vuoto particolarmente preoccupante, e la Via Aurelia è stata fortunatamente riaperta senza problemi. Tuttavia, pur non essendosi generate cavità significative a seguito della perdita dall’acquedotto, l’indagine è servita a rinvenire tutta una serie di zone interessate da assorbimenti anomali di segnale, generati da accumuli idrici nel sottosuolo. Questi molto probabilmente sono generati a loro volta da ulteriori perdite di fluidi nel sottosuolo, che in futuro potrebbero potenzialmente provocare ulteriori danni alla strada e agli edifici limitrofi. Le perdite in questione sono state così segnalate alla committenza e posizionate su planimetria mediante software Autocad, così da consentire loro di pianificare facilmente una futura campagna di manutenzione più approfondita.

 

 

 

 

 

IL RUOLO DELLA TOMOGRAFIA SISMICA NEL CALCOLO DEI PARAMETRI ELASTICI DEL SOTTOSUOLO

In questo articolo voglio dimostrare come la tomografia sismica, se effettuata ed elaborata in maniera corretta, può dare numerose informazioni che vanno ben oltre al semplice valore puntuale di Vp e Vs nel sottosuolo.

La seguente stesa sismica è stata eseguita sulle alture alle spalle di Genova, al confine col Piemonte. Nei dintorni dell’area di indagine sono già stati eseguiti, diversi anni addietro, una serie di sondaggi fino a 10 m di profondità, che hanno messo in luce la seguente stratigrafia:

  • 2-3 metri circa di argille
  • da 3 a 6 metri di sabbia mista a ghiaia con presenza di falda
  • roccia molto degradata e fratturata fino a fondo foro

La stesa sismica ha visto impiegati 24 geofoni verticali da 40 Hz e 24 geofoni orizzontali da 12 Hz. La lunghezza dello stendimento è stata di 96 m, equispaziando i geofoni pertanto di 4 metri l’uno dall’altro. Per quanto riguarda invece le energizzazioni ne sono state eseguite 13 distribuite omogeneamente su tutta la stesa, colpendo verticalmente un piattello metallico con una mazza da 8 kg, per la registrazione delle onde P, e colpendo lateralmente una trave di legno (sempre con la medesima mazza), per registrare le onde S.

Dopo aver effettuato l’acquisizione dei dati si è passati alla fase di elaborazione, che al solito è stata eseguita in maniera diretta per quanto riguarda la fase di picking delle onde P, e combinando i segnali relativi all’energizzazione sui due lati della trave per quanto concerne l’onda S.

 

Picking della fase P

 Picking della fase S

Il risultato di questa fase di picking è stato quello di ottenere, per lo stesso allineamento, sia la tomografia in onde P, sia quella in onde S.

Tomografia della Vp del sottosuolo analizzato

Le tomografie sismiche così ricavate hanno messo in luce una stratigrafia all’incirca corrispondente a quella dei sondaggi, che attraverso l’elaborazione tradizionale ha fornito la seguente stratigrafia sismica:

Sezione sismica ricavata dall’allineamento. A partire dall’alto sono segnate le argille (in grigio), le sabbie e le ghiaie (in ocra) e il   substrato roccioso (in verde)

Avendo così a disposizione le due tomografie sismiche per lo stesso tratto di sottosuolo, ho voluto provare a utilizzare il software di elaborazione grafica (Surfer), per eseguire delle funzioni algebriche che combinassero i valori di Vp e Vs, in modo tale da ottenere una rappresentazione di alcuni dei ì principali parametri elastici del terreno analizzato.  Per fare questo i valori di Vp e Vs sono stati considerati rispettivamente come variabili indipendenti A e B, mentre i valori da ricercare sono stati imposti come variabile dipendente C.

Le tipologie di operazioni che sono state eseguite mediante l’ausilio di queste due tomografie sono le seguenti:

Rapporto Vp/Vs: esso è stato calcolato inserendo all’interno del programma la seguente funzione => C = A/B

Tomografia raffigurante il Rapporto Vp/Vs

Modulo di Poisson: esso è stato calcolato attraverso la seguente funzione => C = ( (A^2 )- 2*(B^2) ) / ( 2*(A^2 – B^2)  )

Tomografia raffigurante il modulo di Poisson

Modulo di Taglio: per la rappresentazione grafica di questo ulteriore parametro è stato creato manualmente un modello bidimensionale (delle stesse dimensioni delle due tomografie Vp e Vs), che rappresentasse una stima di massima del valore di densità dei mezzi attraversati. Dando alla variabile densità la lettera A e alla Vs la lettera B, la formula che si ottiene per il calcolo del modulo di taglio è la seguente => C = A * (B^2)

 

Tomografia raffigurante il Modulo di Taglio G

Quest’analisi mostra quindi come talvolta sia utile, oltre che molto interessante, non fermarsi al puro valore di Vp e Vs come rappresentazione tomografica da fornire al cliente. In certi campi, e soprattutto quando i dati a disposizione scarseggiano, è fondamentale sfruttare al massimo i dati che si è riusciti a ottenere da indagini indirette (come in questo caso dalla sismica) per ricavare il maggior numero di informazioni possibili. In questo caso è stato infatti possibile studiare il sottosuolo anche attraverso una stima più o meno realistica della distribuzione areale del modulo di Poisson e del modulo di taglio. Il primo ha permesso di mettere in risalto la circolazione di fluidi all’interno del sottosuolo (l’area con valori di Poisson maggiori di 0,47 indica, per il contesto in cui si trova, terreni molto probabilmente saturi d’acqua e quindi sottofalda), mentre il secondo ha permesso di studiare il sottosuolo da un punto di vista della sua rigidità, ed evidenziare pertanto che il substrato rigido, e più efficiente dal punto di vista geomeccanico, si trova a partire da circa 15 metri di profondità, e quindi dopo 5-6 metri di cappellaccio di alterazione.

 

Prospezione Georadar in Aree di Servizio

Questo lavoro mostra chiaramente come l’esecuzione della prospezione Georadar sia fortemente consigliata prima di pianificare una qualsiasi operazione di scavo.  In questo caso, era prevista l’esecuzione di uno scavo all’interno di un’area di servizio ubicata in Val Bisagno, nel Comune di Genova, al fine di posare un canale intubato nel sottosuolo. Qualche giorno prima dell’inizio dei lavori, sono stato chiamato per eseguire una prospezione Georadar nell’area interessata dal suddetto scavo. L’obiettivo era quello di essere sicuri che, lungo il tracciato di progetto del canale, non fosse presente alcun sottoservizio, oggetto, o struttura che intercettasse il percorso di progetto, e quindi interferire con i lavori.

In questo lavoro è stata indagata una superficie di circa 500 mq , e l’antenna utilizzata (da 600-200 MHz) è stata fatta scorrere secondo allineamenti longitudinali e trasversali posizionati a 1 m di distanza l’uno dall’altro.

Georadar in fase di acquisizione

Georadar in fase di acquisizione

Per incrementare la precisione del posizionamento di ciascun allineamento effettuato col Georadar, la griglia di acquisizione dei dati è stata tracciata direttamente sul piazzale, disegnando con una vernice spray una maglia di punti avente cella di 2 m x 2 m, e disponendoli secondo gli stessi assi cartesiani di riferimento che sono stati impostati sul software di acquisizione delle scansioni Georadar. Avendo il radar una larghezza pari a 1 metro circa, tra una linea di punti e l’altra è stato così possibile eseguire due allineamenti adiacenti: uno con le ruote destre a cavallo della prima linea di punti, e l’altro con le ruote sinistre a cavallo della seconda. Quest’operazione ha un duplice beneficio: quello di garantire una traiettoria corretta e rettilinea delle scansioni, e quello di consentire, una volta terminate le elaborazioni dei dati, un riconoscimento sul terreno molto più rapido delle aree interessate dalla presenza di sottoservizi.

 

Griglia di punti tracciata sul piazzale da indagare

                              Griglia di punti tracciata sul piazzale da indagare

L’indagine così eseguita ha permesso di mettere in luce la presenza di un notevole quantitativo di sottoservizi e di 4 serbatoi di carburante abbandonati, posizionati in corrispondenza del tracciato dello scavo a una profondità di circa 1 metro.

 

Radargramma che riporta la presenza di due cisterne alla profondità di 1 metro

Radargramma che riporta la presenza di due cisterne alla profondità di 1 metro

 

Risultati delle scansioni Georadar. I sottoservizi segnati in rosso indicano quelli metallici, mentre quelli in bianco sono quelli in PVC

Risultati delle scansioni Georadar. I sottoservizi segnati in rosso indicano quelli metallici, mentre quelli in bianco sono quelli in PVC

I risultati di questa indagine, che sono stati eseguiti per puro scrupolo (il committente supponeva che l’area fosse libera da sottoservizi), hanno fatto sì che i lavori di scavo fossero immediatamente bloccati ancora prima di iniziare le operazioni di apertura del cantiere.

Questo esempio mostra chiaramente come in ambito urbano sia di vitale importanza, per il buon esito delle operazioni di scavo, essere preventivamente a conoscenza degli oggetti e dei sottoservizi presenti nel sottosuolo, ancora prima di progettarne il tracciato. In particolare se non fosse stata eseguita questa indagine col Georadar, lo scavo avrebbe sicuramente intercettato e danneggiato i sottoservizi presenti sul suo percorso, con tutti i disagi che ne sarebbero conseguiti. La presenza di serbatoi come quelli evidenziati inoltre, rappresenta un ulteriore pericolo per il buon esito delle operazioni, in quanto se fossero stati intercettati e danneggiati in fase di sterro, ci sarebbe stato il rischio di sversamento di carburante nel sottosuolo, con conseguente inquinamento ambientale e quindi rallentamento significativo, se non abbandono, dei lavori in progetto.

Prospezione Georadar a scopo archeologico – Valle Argentina (Provincia di Imperia)

La cosa bella della mia attività è che ogni lavoro è sempre diverso dall’altro, e che sebbene gli strumenti e le modalità di indagine possano sembrare sempre le stesse, in realtà l’interpretazione dei dati non sempre risulta così scontata. Soprattutto per quanto riguarda le prospezioni georadar, le varie riflessioni che vengono rilevate all’interno dei radargrammi, non sempre sono di così facile interpretazione. Occorre infatti avere molta esperienza e, soprattutto, un’approfondita conoscenza del contesto in cui riversa l’area di indagine, per fare in modo che le singole anomalie vengano correttamente interpretate. In questo caso il Georadar è stato impiegato per analizzare i primi metri di sottosuolo di un Santuario ubicato all’interno di un piccolo comune della Valle Argentina, in Provincia di Imperia. Al fine di ottenere il maggior numero di informazioni possibili riguardo alle eventuali strutture murarie, tombe, e oggetti in generale, che potessero essere presenti nel primo sottosuolo, la superficie del santuario è stata analizzata per intero, eseguendo scansioni longitudinali e trasversali su tutta la superficie interna del santuario. All’interno della navata principale, visto il maggiore spazio a disposizione, è stato impiegato l’array completo a 6 canali, in grado di coprire con una sola passata, una superficie di 1,8 metri di larghezza. Nelle altre porzioni da indagare, invece, è stato impiegato il solo modulo centrale a 3 canali, il quale occupa un ingombro di soli 90 cm.

 

Molini-6 canali

Georadar nella sua configurazione completa

 

Molini-SMA

Georadar col solo modulo centrale

L’indagine è stata impostata dapprima come semplice esame strutturale, per verificare se le fondamenta del santuario potessero reggere lo spostamento dell’altare da un estremo all’altro dell’edificio senza generare cedimenti. Una volta visti i risultati al computer, l’indagine ha avuto notevoli risvolti anche dal punto di vista archeologico.

I risultati provenienti dagli allineamenti longitudinali e trasversali, eseguiti all’interno della navata, sono risultati infatti di particolare interesse. In quest’area sono state individuate una serie di riflessioni presumibilmente relative a:

  • Volte sotterranee, che percorrono la navata principale da un estremo all’altro, sia in senso longitudinale che, talvolta, in senso trasversale.
Molini-Arco

Arco rilevato all’interno dei radargrammi

  • Presenza di riflessioni che, una volta incrociati i dati provenienti dagli allineamenti longitudinali e trasversali attraverso l’algoritmo tomografico, hanno messo in luce la probabile presenza di una stanza sotterranea al di sotto della navata.
Tomografia georadar che mette in evidenza la presenza di un locale sotterraneo

Tomografia georadar (vista dall’alto) che mette in evidenza la presenza di un locale sotterraneo

 

  • Riflessione anomala ubicata su un estremo della stanza sotterranea sopra citata a una profondità di circa 10 cm. Questa riflessione è stata interpretata come una possibile botola, da cui si accedeva alla stanza.
Riflessione generata presumibilmente da una botola

Riflessione generata presumibilmente da una botola

Una volta terminate le scansioni all’interno della chiesa è stata eseguita anche una passata, col solo modulo centrale, all’esterno dell’edificio, per verificare la presenza di tombe o di altri elementi di possibile interesse archeologico. Essa è stata eseguita in corrispondenza del vecchio ingresso alla chiesa. Analizzando i dati provenienti dall’incrocio tra i dati a 600 e 200 MHz è stato possibile identificare una forte riflessione in profondità, che partendo da una quota di circa 30 cm al di sotto del piano campagna, si approfondisce lentamente fino ad arrivare a circa 1 metro dal piano campagna. Tale riflessione potrebbe riferirsi alla presenza di un vecchio selciato situato in corrispondenza del vecchio ingresso al santuario.

 

Molini-Esterno

Passaggio del georadar all’esterno del santuario

 

Molini-Radargramma_esterno

Presunta vecchia pavimentazione all’esterno del santuario

Dopo aver consegnato i risultati al committente, questo ha deciso di eseguire immediatamente un sopralluogo, rimuovendo le piastrelle posizionate in corrispondenza della presunta botola, al fine di verificarne l’effettiva presenza. Se la botola, e conseguentemente la stanza, fossero effettivamente stati ritrovati, questo avrebbe rappresentato una scoperta estremamente importante per il comune, e che, a detta di un esperto del settore, potrebbe potenzialmente riscrivere la storia cristiana della Valle Argentina. Il sopralluogo così eseguito ha permesso di fugare ogni dubbio, portando alla luce una botola a forma quadrata.

Botola rinvenuta dopo aver rimosso le piastrelle all'interno del Santuario

Botola rinvenuta dopo aver rimosso le piastrelle all’interno del    Santuario

Si attendono al momento ulteriori sviluppi che possano anche confermare la presenza degli altri elementi rinvenuti dall’indagine Georadar.

Prospezione Georadar a Bene Vagienna – Provincia di Cuneo

Il Georadar trova molti sbocchi in archeologia. In questo caso è stato impiegato il Georadar per individuare, a scopo puramente dimostrativo, dei reperti all’interno di un’area archeologica molto conosciuta nel basso Piemonte, situata del Comune di Bene Vagienna (CN) – frazione Roncaglia.

In questo caso è stato impiegato il solo modulo centrale SMA, a cui sono state montate delle ruote a diametro maggiore rispetto a quelle montate abitualmente, e con maggiori disegni sul battistrada, così da consentire il passaggio dell’antenna con maggiore agilità all’interno del prato.

 

Georadar - Bene Vagienna

Le scansioni, eseguite all’interno del campo compreso tra l’Anfiteatro e il Tempio Maggiore, hanno messo in luce la presenza di un notevole quantitativo di riflessioni nel sottosuolo, che testimoniano la presenza, al di sotto del piano campagna, di numerosi reperti archeologici sepolti, tra cui uno svariato numero di muretti, alcuni possibili locali interrati e una struttura pianeggiante a circa un metro di profondità, che potrebbe verosimilmente rappresentare il selciato della Piazza del Foro.

Radargramma BeneVagienna

Il Georadar, in questo caso si è rivelato pertanto uno strumento in grado di determinare con precisione, già in fase di acquisizione al momento del passaggio dell’antenna sul prato, la presenza e la disposizione nello spazio dei reperti archeologici presenti all’interno del sottosuolo, senza il bisogno di ricorrere ad alcun tipo di indagine invasiva del terreno. A seguito dei risultati ottenuti con queste due semplici passate, la cui fase di acquisizione ha richiesto non più di un quarto d’ora di tempo, verrà presto pianificata una campagna Georadar di gran lunga più dettagliata, che attraverso una serie di allineamenti longitudinali e trasversali abbastanza ravvicinati tra di loro, consentirà di ottenere una griglia di dati sufficientemente fitta da coprire tutta l’area di interesse. I dati che verranno raccolti, potranno così essere elaborati mediante la tomografia georadar, permettendo così di identificare con precisione la disposizione nello spazio di tutti i reperti archeologici presenti al di sotto dell’area indagata e consentendo pertanto di pianificare una successiva campagna di scavi mirata ai soli punti di interesse (abbattendo pertanto notevolmente i costi dell’intervento). Conoscendo inoltre la profondità a cui questi reperti si trovano, sarà possibile procedere con le dovute cautele affinchè le operazioni di scavo non danneggino le opere da riesumare.

In questo lavoro è stata eseguita un’indagine Georadar sul tetto di un magazzino situato presso il Mercato dei Fiori del Comune di Sanremo, con lo scopo di verificare la presenza di una maglia elettrosaldata posta al di sopra delle travi in cemento armato che costituiscono il solaio del magazzino stesso. L’esigenza di svolgere questa tipologia di indagine è maturata a seguito del manifestarsi di una serie di fratture poste in corrispondenza dei punti di giunzione tra le travi che compongono il solaio. La determinazione della presenza di una maglia elettrosaldata posta al di sopra delle travi è risultata quindi fondamentale per indagare sulle possibili cause di tali fratture, valutare l’integrità dei ferri, la loro frequenza e, pertanto, valutare l’effettivo carico sopportabile del solaio.

Per l’indagine in oggetto sono stati eseguiti i seguenti allineamenti Georadar:

  • 20 allineamenti, di cui 10 longituninali e 10 trasversali, con l’antenna SMA da 600-200 MHz, su una superficie ampia all’incirca 10×10 m. I dati ottenuti da questa tipologia di antenna, ha consentito di ottenere una visione di insieme delle varie componenti del solaio.

 

Sanremo_georadar

  • 20 allineamenti, di cui 10 longitudinali e 10 trasversali, con l’antenna da 1 GHz eseguiti ogni 10 cm e ubicati all’interno di un reticolo di 1m x 1m passante per una frattura presente sull’asfalto, posizionata in corrispondenza del punto di contatto tra due delle travi che compongono il solaio. I dati provenienti dall’antenna da 1 GHz hanno permesso di studiare con maggiore dettaglio i primi 40-50 cm di profondità dal piano campagna, ottenendo quindi maggiori informazioni riguardo all’eventuale presenza di maglia elettrosaldata ad di sopra delle travi.

 

Sanremo_georadar1ghz

Analizzando i risultati ottenuti dall’indagine Georadar è stato possibile ricavare le seguenti informazioni:

  • spessore del manto di asfalto posto al di sopra delle travi che compongono il solaio

Sanremo_asfalto_georadar600_200

  • posizionamento, profondità e frequenza dei ferri presenti all’interno delle travi

Sanremo_georadar600_200

  • presenza effettiva di una maglia elettrosaldata 25×25 cm a circa 14 cm di profondità e pertanto ubicata all’interno del getto integrativo di calcestruzzo posto tra le travi e il manto di asfalto.Riflessioni dei ferri relativi alla maglia elettrosaldata (cerchietti in giallo)