Carotaggi sismici Down-hole e Cross-hole (P, SV & SH)

Downhole Seismic Testing

La prova down-hole è una tecnica sismica per la determinazione delle proprietà fisico-meccaniche dei terreni, attraverso il parametro velocità sismica delle onde di volume (di compressione e di taglio) a diverse profondità, misurando il tempo che tali onde impiegano nel tragitto tra la sorgente (in superficie) e il ricevitore, di solito triassiale, (posto all’interno di un foro opportunamente predisposto), e di ricavare i parametri dei terreni attraversati.
La prova è impiegata per la caratterizzazione geotecnica del sottosuolo allo scopo di individuarne sia le proprietà fisico-meccaniche delle rocce (coefficiente di Poisson, modulo di taglio, modulo di compressibilità edometrica, modulo di Young, modulo di compressibilità volumetrica) sia al fine di ottenere una ricostruzione sismo–stratigrafica del terreno da utilizzare per gli impieghi più svariati, quali quelli previsti dalla normativa tecnica sulle costruzioni.

Cross hole Seismic Testing & Cross hole seismic tomography

Il carotaggio sismico cross hole misura la velocità delle onde sismiche tra due o più fori di sondaggio. Ci sono due tipi di approcci. Il primo approccio, quello più convenzionale prevede l’inserimento di un ricevitore a 3 componenti in un foro e di una sorgente appropriata in un secondo foro, nel caso si lavori su una coppia di sondaggi, entrambi posizionati alla stessa quota, in modo tale da misurare il tempo di percorrenza del raggio sismico lungo un tragitto orizzontale. Noti i tempi di transito e la distanza tra i fori si determinano le velocità delle onde P ed S. Per progetti ingegneristici di grandi opere, può essere richiesto di eseguire il carotaggio sismico cross hole su tre fori; nel primo foro si posiziona la sorgente sismica e negli altri due si posizionano i geofoni triassiali. In questo caso per il calcolo delle velocità si utilizzano i valori dei tempi ottenuti dal loro differenziale. La prova in questo caso sebbene più precisa ha costi maggiori.
Il secondo approccio, il cross hole sismico tomografico, si differenzia dal carotaggio sismico convenzionale per la acquisizione di più raypath per ogni singolo colpo. Ciò è possibile usando non un ricevitore singolo (ad uno o tre un canale) ma bensì una catena di geofoni. La sezione tomografica risultante permette di discretizzare variazioni delle velocità sismiche in tutte le direzioni.