Domande sul masw???

MASW

In questa pagina non voglio ripetere la teoria e tutte le notizie che si possono reperire facilmente su internet e nel sito dell'ing. Vitantonio Roma autore del software MASW, (uno dei migliori programmi attualmente disponibili ) ma ciò che occorre sapere e fare per eseguire i sondaggi MASW rispettando le regole imposte dal metodo.

Non ci siamo sognati di fare il MASW con 24-48 canali, 24 bit e geofoni da 4,5Hz, lo hanno fatto gli altri molto preparati, i quali hanno definito i parametri minimi per il campionamento:

MASW attiva sempre 24 canali - geofoni da 4,5 Hz. distanziati di 1 metro, sorgente a 5 mt.  recording time 1 sec.

MASW passiva remota, 48 canali - 4,5Hz - 5 mt - 20 sec.  stesa di 115 mt profilo incrociato x -y sorgente  traffico

MASW passiva circolare  24 canali - 4,5 Hz - 15 mt - 120 sec , sorgente traffico

MASW passiva 48 canali - 4,5 Hz - profilo 35 mt - spazio tra geofoni 1,2 offset sorgente 4,8 mt . registrazione 120 sec. e così via ........

 

Per le norizie  bibliografiche sul metodo rimando al sito www.masw.it in particolare ai seguenti links:

Manuale Masw

Questo parametro è necessario per impostare correttamente l'elaborazione, per definizione è il tempo espresso in milliseconti trascorso per acquisire un dato dal sismografo con cui si è fatta l'acquisizione. Tale valore normalmente viene fornito dalla scheda tecnica fornita con il sismografo, si può anche calcolare conosecndo la frequenza di camponamento del sismografo ed è pari a :

TS= 1 / hz * 1000

dove TS= time sampling ;  hz la frequenza di campionamento in hz del sismografo utilizzato.

Per i sismografi che hanno una sola frequenza di campionamento non ci sono problemi  il TS è unico per tutte le prove a prescindere dal numero di campioni acquisiti e dalla durata dell'acquisizione.

Per i sismografi che possono variare la frequenza di campionamento occorre essere certi della frequenza di campionamento  impostata per fare l'acquisizione,  se il programma di acquisizione non prevede la registrazione della frequenza di campionamento consiglio  d'inserire tale valore nel nome del file : esempio  Genova_2_A_3000HZ, in tale modo sarà impossibile  fare confusione in fase di elaborazione  ( dove Genova  è il nome del sondaggio, 2 il n° del sondaggio, A= in questo caso battuta di andata, R=  battuta di ritorno, C = battuta centrale ect. e 3000hz = la frequenza di campionamento ).

Per verificare se il tempo TS impostato è corretto è sufficiente controllare che sul grafico che mostra le tracce del sismogramma, sulla scala scala dei tempi la durata dell'acquisizione sia quella la medesima di quella utilizzata per fare l'acquisizione, se i tempi coincidono i TS impostato è quello giusto.

I valori generalmente oscillano tra 2 con frequenza di campionamento 500 hz,  fino ad un massimo di 0,01 con frequenza di campionamento di  10000 hz ( la frequenza di campionamento va intesa per ogni singolo canale )


Frequenza di campionamento  (Hz)

Le prove Masw generalmente analizzano segnali provenienti dal terreno con frequenze tra 0 e 100 hz pertanto per le leggi fisiche , per avere un dato sufficiente per analizzare tali frequenze acquisite, è sufficiente campionare con una frequenza  di campionamento almeno doppia a ciò che si vuole misurare, nel nostro caso pari a 200 hz.

La bontà dell' FTP, il metodi basato sull'analisi di Furier dipende anche dal numero di campioni acquisiti, meno sono minore è la definizione si spettro ottenuta, pertanto per avere un adeguato numero occorre avere un segnale con definizione 1  hz.

Per far ciò bisogna acquisizione almeno 2000 dati campioni che alla frequenza di campionamento di 200 hz è pari ad una durata dell'acquisizione pari a 10 secondi ( non tutti i sismografi sono in grado di acquisire per tutto questo tempo il JEA si).

- Caso con frequenza di campionamento < = 200 hz

Bisogna sapere che i segnali utili * (per una prova masw ) nel caso di una stesa di 36 metri arrivano al geofono più lontano al massimo in 200 ms, pertanto dei 2000 campioni acquisiti solo i primi 50 dati ( troppo pochi) sono quelli utili per l'analisi, gli altri servono solo per avere uno spetto più definito.

A così basse frequenze di campionamento avremo elevati fenomeni di dispersione del segnale acquisito che possone rendere  difficoltosa l'elaborazione.

- Caso con frequenza di campionamento > 200 hz - fino a 1000 hz

Con frequenza di campionamento 500 hz il sondaggio descritto precedentemente di 36 metri permetterebbe di ottenere  2000 dati in 4 secondi  di acquisizione mentre i dati significativi  sono stimabili attorno a 100 - 150 dati , in questo caso si avranno  spettri migliori rispetto al caso precedente.

A tali frequenze di campionamento occorre accedere quando il sismografo non permette di acquisire a frequenze  e/o tempi di acquisizione più lunghi.

- Caso con frequenza di campionamento > 1000 hz - fino a 6000 hz

Secondo le prove fatte nel caso del sondaggio di 36 metri ed acquisendo a 3000 hz  i tempi di acquizizione possono ridursi a  500 - 1000 ms, mentre i dati significativi sono almeno 600 -800 più che sufficienti per avere una buona definizione di spettro, in tal caso i dati rappresentati sul grafico della dispersione saranno molto allineati con risuzione notevole della dispersione anche per le frequenze medio basse.

- Caso con frequenza di campionamento > 6000 hz 

Superando tali frequenze  di campionamento, oltre a campionare un numero enorme di dati che sicuramente rallenteranno i tempi di acquisizione e di elaborazione, potrebbero causare anche dei blocchi del pc per esaurimento della memoria  in particolare se non si usano pc dell'ultima generazione o 24 - 48 canali.

occorrerà inoltre aumentare i tempi di acquisizione perchè i dati significativi ad esempio ad una frequenza di 10000 hz potrebbero essere 2 -3000 per stese di 36 metri, il doppio con stese di 70 -100 metri..

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Gli esempi sopra descritti sono stati fatti per avere una definizione di almeno 1 hz, in realtà  i 2000 dati necessati potrebbero essere ridotti a 1000, pertanto la durata minima di acquisizione indicata potrebbe essere dimezzata per avere una definizione di 2 hz più che sufficiente per il metodo masw.

Per gli stendimenti di 18 - 24 metri  occorre aumentare la frequenza di campionamento altrimenti il numero di campioni significativi si riduce ulteriormente.

Ne caso di sondaggi masw con stese maggiori di 60 metri occorre raddoppiare la durata dell'acquisizione in particolare e ridurre la frequenza  di campionamento altrimenti si rischierebbero di perdere i segnali degli ultimi geofoni alterando di conseguenza  i risultati finali.

* Per segnale significativo intento i sismogrammi che vanno dal primo arrivo , che si ampliano con il passare del tempo fino a quando si riducono diventare in ampiezza di dimensione pari al rumore di fondo o poco di più.

http://www.masw.it/downloads/PhDThesis.pdf

http://www.masw.it/downloads/Articolo_21.pdf

http://www.masw.it/downloads/Articolo_20.pdf

molti altri ancora

Gli argomenti trattati che seguono non sempre avranno un preciso ordine predefinito, ma verranno esposti in base alle domande che  verranno formulate, alle esperienze e ad errori di esecuzione e/o di interpretazione dei sondaggi che a volte vengono inviati per dare un giudizio sulla bontà del procedimento utilizzato.

MASW nel caso di sub-bottom profile, sismica a mare, quali prospettive?

 

gli manca il JEA247 ed un idrofono per sentirsi uno scienziato marino, la barca è un optional....


 WINMASW DI DEL MORO