- Indagini sismiche a Rifrazione in onde P e S. Il metodo si basa sulla misura indiretta della velocità di propagazione di onde elastiche nel sottosuolo, generate da un adeguato sistema energizzante superficiale. La strumentazione necessaria per l'acquisizione del segnale sismico è costituita da una serie di ricevitori (geofoni), disposti a intervallo costante lungo un certo allineamento collegati ad un sismografo modulare. Un geofono starter comunica al sistema l'inizio dell'osservazione sperimentale. La ricostruzione del modello del sottosuolo e la stima del profilo di velocità delle onde elastiche è ottenuto con il picking dei tempi di arrivo delle prime fasi sismiche.. Attraverso metodi analitici si ricavano le velocità delle onde dei mezzi attraversati ed il loro spessore. La valutazione delle velocità e degli spessori dei singoli strati viene effettuata con un margine di incertezza, insita proprio nei metodi geofisici, di circa il 15 -25 %. Questo tipo di indagine consente la ricostruzione del modello sismostratigrafico del sottosuolo, contribuisce a stimare le proprietà elasto meccaniche del terreno (a basse deformazioni), stima il parametro Vs30 per l'assegnazione della categoria di sottosuolo ai fini della definizione dell'azione sismica di progetto secondo la nuova Normativa Tecnica sulle Costruzioni (NTC 2008).

- Analisi spettrale delle onde superficiali (Rayleigh) con metodi attivi, MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves). La metodologia è di tipo attivo in quanto le onde superficiali sono generate dalle interazioni sulla superficie libera del terreno delle onde di volume P ed Sv a seguito di energizzazioni artificiali. Utilizzando una stesa di geofoni verticali a bassa frequenza (4.5 Hz) si registrano le onde di Rayleigh, onde che si propagano fino a profondità paria circa 1,5 volte la lunghezza d'onda. In mezzi stratificati verticalmente, le lunghezze d’onda di armoniche a diversa frequenza, si propagano con velocità di fase che dipende dalle proprietà dei materiali interessati dalla propagazione. Ciò fa sì che la velocità di fase sia funzione della frequenza dell'onda stessa. Tale dipendenza prende il nome di dispersione e viene rappresentata tramite la curva di dispersione (velocità di fase vs. frequenza). La massima profondità alla quale può essere ragionevolmente calcolata la Vs è circa metà della massima lunghezza d'onda misurata (Rix and Leipski, 1991). Utilizzando tecniche di analisi spettrale si determina la curva di dispersione sperimentale; successivamente si costruisce un modello del sottosuolo a n strati con date proprietà fisiche (Vs, Vp, rho e nu) e si esegue il processo d'inversione con il quale si generano un grande numero di modelli geofisici di sottosuolo, a ciascuno dei quali è associata una curva di dispersione teorica con lo scopo di approssimare al meglio la curva di dispersione sperimentale. Il modello con migliore misfit definisce il profilo verticale della velocità delle onde di taglio del sito ed è utilizzato per la stima del parametro Vs30 (categoria di sottosuolo NTC 2008). In terreni con inversione delle velocità o in terreni rigidi a modeste profondità dal p.c (forte contrasto di impedenza), deve essere posta particolare attenzione al picking della curva di dispersione, per la possibile per la possibile presenza di modi di vibrazione superiori a quello fondamentale. Per cercare di risolvere i problemi del processo di inversione legati alla non-univocità della soluzione, (modelli differenti producono la medesima curva di dispersione) si preferisce integrare l'indagine MASW con altre indagini: simica a rifrazione in onde P e misure H/V. Un secondo limite della MASW può essere talora la ridotta profondità d'investigazione e pertanto in campagna si registrano almeno 10 finestre di rumore ambientale (30 secondi a 500 Hz di frequenza di campionamento) per l'elaborazione di simica passiva (ReMi).

- Analisi microtremori H/V. Registrazione delle vibrazioni ambientali per almeno 15 - 20 minuti (la durata è funzione della profondità di investigazione), con frequenza di campionamento fissata, 200 o 300 Hz. A tale scopo utilizzo un sismografo, dotato di tre sensori (velocimetri) a frequenza propria di 4,5 Hz ad alta sensibilità con risoluzione del segnale fino a frequenze di circa 0,5 - 1 Hz, orientati secondo una terna cartesiana ortogonale e convertitore A/D a 24 bit. La tecnica H/V o HVSNR (Horizontal to Vertical Spectral Noise Ratio), proposta nel 1989 da Nakamura calcola i rapporti degli spettri di Fourier del rumore registrato nel piano orizzontale, H rispetto alla componente vericale, V, graficati in funzione della frequenza. Lo spettro H viene calcolato come media degli spettri di Fourier delle componenti orizzontali NS ed EW. I punti di picco della curva H/V rappresentano contrasti di impedenza del sottosuolo e il picco ad ampiezza massima corrisponde alla frequenza di risonanza del terreno. I dati acquisiti sono elaborati con il software Geopsy. Nella fase di pre processing il segnale è suddiviso in modo automatico in finestre temporali di 20 - 30 secondi applicando un algoritmo anti-triggering (STA/LTA) per eliminare finestre con presenza di transienti ed elaborare solo quelle dove l'ampiezza del segnale è quasi stazionaria. Sulle finestre utili il programma calcola la trasformata di fourier adottando un cosine taper (Tukey window) per limitare gli effetti di bordo della finestratura del segnale e applicando una funzione di lisciamento (Konno & Ohmachi) sia sullo spettro orizzontale (media quadratica delle due componenti) sia su quello verticale. Il rapporto H/V viene ottenuto come media degli H/V calcolati su tutte le finestre utilizzate. Questa indagine oltre a misurare la frequenza fondamentale Fo di risonanza del sito può essere uilizzata ad integrazione di indagini MASW nella definizione del parametro Vs30, e per stimare la frequenza fondamentale di risonanza di un edificio e i relativi modi di vibrare. La qualità dell'analisi è definita dal rispetto dei criteri stabiliti nel progetto SESAME (progetto di ricerca europeo per la valutazione del metodo e protocolli di misura ed interprertazione. Elaborazione H/V

- Sismografo multicanale DoReMi a 24 canali della SARA electronic instruments, risoluzione 16 bit, dinamica 96 dB: per indagini di sismica a rifrazione onde P e S, indagini sismica attiva e passiva (MASW, ReMi, MSPAC).

- Sismografo SR04 della SARA electronic instruments, digitalizzatore a 24 bit, 3 canali ad altissima risoluzione e ricevitore GPS: misure di rapporti spettrali (H/V) utilizzabili per misure della frequenza di risonanza dei terreni e dei fabbricati, studio di RSL e integrazione di altre tecniche per la stima Vs30.

- Geofoni verticali con frequenza propria 14 Hz, geofoni verticali e orizzontali con frequenza propria 4,5 Hz.

- Software SIP: sismica a rifrazione, metodo del Delay Time e tecnica di ray tracing iterativa.

- Software GEOPSY: Potente software open source (GNU Public License) realizzato nell'ambito dello progetto europeo SESAME per interpretazioni MASW, REMI, SPAC, ESAC, HVSR http://www.geopsy.org/.

Costi indagini (IVA esclusa):

MASW (6 punti di battuta): 400 euro

ReMi: 400 euro

MSPAC: 600 euro

Rifrazione onde P: 4 euro a metro + 30 euro a punto di battuta

Rifrazione onde S: 6 euro a metro + 50 euro a punto di battuta

Misura singola H/V: 200 euro; 3 misure 400 euro

Per indagini combinate il prezzo è da concordare, es: indagine Masw + rifrazione onde P (3 punti di battuta): 500 euro