GEORADAR
La metodologia GPR, attraverso l’utilizzo di onde elettromagnetiche, consente la definizione di alcune caratteristiche interne al mezzo indagato. In particolare è possibile identificare interfacce tra livelli dotati di differente resistività e costante dielettrica. Tali parametri sono in seguito correlabili a fattori fisici quali la posizione e le caratteristiche di eventuali manufatti sepolti, la presenza di zone umide o di altre non cementate e/o fratturate.
Un impulso elettromagnetico della durata di pochi nanosecondi, inviato nel mezzo tramite un’antenna trasmittente, è in parte riflesso dalle interfacce tra livelli in contrasto elettromagnetico ed in parte trasmesso nei livelli sottostanti. I segnali riflessi sono captati in superficie tramite un’antenna ricevente. La scelta della configurazione, fondata sugli scopi della ricerca, è basata sulla profondità massima d’indagine e sul livello di dettaglio richiesto.
Questi, a loro volta, contribuiscono alla scelta della frequenza dell’antenna; a una bassa frequenza corrisponde, infatti, un’elevata penetrazione del segnale in profondità ma con uno scarso dettaglio delle riflessioni riscontrabili (risoluzione bassa); al contrario ad alte frequenze corrispondono elevati livelli risolutivi con scarsa penetrazione del segnale. La generazione e la ricezione dei segnali a radiofrequenza sono operate da una o più antenne che sono fatte scorrere lungo le superfici da indagare. I dati raccolti, opportunamente elaborati, sono memorizzati e rappresentati su un’unità di controllo che genera anche gli impulsi necessari al funzionamento delle antenne.
Eventuali oggetti presenti sotto le superfici rilevate generano nelle immagini radar (“o radargrammi”) alcune caratteristiche forme che vengono definite riflessioni georadar.
Le riflessioni radar si generano nelle zone dove sono presenti mezzi con diversa costante dielettrica e in presenza di discontinuità del sottosuolo. Tanto più evidente è l’anomalia quanto più forte è il contrasto fra le proprietà fisiche e quanto più omogeneo è il mezzo in cui “l’anomalia” ricade. Esempi di riflessioni georadar sono rappresentati da sottoservizi, cavità, cisterne, strutture sepolte o ordigni bellici.
La forma dell’impulso trasmesso è opportunamente calibrata in modo da ottenere una distribuzione spettrale di tipo gaussiano dove il valore centrale rappresenta la frequenza caratteristica, (o frequenza centrale) dell’antenna, che corrisponde alla frequenza dominante dell’impulso. La frequenza centrale dell’antenna determina le caratteristiche di risoluzione e di massima profondità di esplorazione.
Il segnale elettromagnetico ricavato è caratterizzato da una serie di picchi. La loro ampiezza dipende principalmente da tre fattori:
MODALITÀ DI ESECUZIONE
Considerata la finalità delle indagini, sono stati determinati, in primo luogo, i target di misura (costante dielettrica e profondità d’indagine), in secondo luogo, la scelta di utilizzare simultaneamente due antenne di acquisizione al fine di investigare contemporaneamente profondità diverse.
Le antenne utilizzate sono state:
Tale approccio metodologico è servito per eseguire un’accurata analisi nel sottosuolo a minori e a medie profondità con gradi di dettaglio differenti in modo tale da poter confrontare i dati ricavati e interpretare meglio le riflessioni rilevate.
Con le antenne da 270 MHz e da 400 MHz sono state eseguite complessivamente n. 22 linee radar, tutte le linee sono state riportate nell’allegato 01, per un totale di circa 175 metri lineari.
Inoltre, è opportuno specificare che, per quanto riguarda l’acquisizione delle linee georadar con le antenne da 400MHz e da 270MHz, sebbene in corrispondenza di una stessa riflessione è possibile individuare la corrispondente anomalia su entrambi i radargrammi, la stessa, risulta posta ad una distanza diversa rispetto allo zero di partenza. Ciò è dovuto alla posizione reciproca delle due antenne sul carrello di supporto durante la fase di acquisizione: infatti, l’antenna da 270 MHz ha, acquisito prima il segnale rispetto alla retrostante antenna da 400 MHz, sistemata a 50 centimetri dietro di essa.
LINEE DI ACQUISIZIONE: PROGETTAZIONE
La fase di acquisizione parte dal tracciare un piano di indagine che deve tenere conto degli ingombri sul campo. Dopo questa fase si tracciano le linee virtuali di acquisizione.
IDENTIFICAZIONE LINEE DI ACQUISIZIONE
Durante la fase di acquisizione si prende nota delle linee che una volta salvate dal sw verranno numerate e rese uniche. Durante questa fase si annotano tutti quegli elementi significativi alla post elaborazione.
TRACCIAMENTO RETI TUBBIERE
Bulgaria: le riflessioni caratteristiche di reti metalliche e in generale tubbiere una volta unite nella fase di post elaborazione tracciano il camminamento dei sottoservizi.
ELABORATO TECNICO
Grazie all'utilizzo di planimetrie si riesce a sovrapporre i dati 3D acquisiti con individuazione esatta tramite GPS delle anomalie radar individuate.
BULGARIA
Porta di ingresso della vecchia città romana detta Germanea.
L'ELABORATO
L'elaborato fa parte di tante Time-slices ricavate ogni 50 cm. Così è possibile valutare le sottostrutture.
LINEE DI PROSPEZIONE 2D
Linee di prospezione 2D con anomalie termiche lungo la linea di prospezione ove trovano posto la lunghezza sull'asse delle x e la profondità sull'asse delle Y.
BRINDISI: ANOMALIA TERMICA RIFERITA AD UNA STRUTTURA METALLICA
L'elaborato 3d indica l'andamento in profondità della struttura individuata ovvero della rete tubbiera interrata a 1.85 cm
FASE DI ACQUISIZIONE LINEA RADAR
Per costruire un dato 3d il sottosuolo viene affettato con linee radar ogni 50 cm. Il sw successivamente le organizzerà in un unico elaborato grafico e grazie ad un elevatissimo numero di linee ottenute si avrà un elaborato con un alto grado di precisione.
FASE DI ACQUISIZIONE
Laddove gli impedimenti sul campo come arbusti, erba e quant'altro posso impedire lo scorrimento delle antenne da 270 e 400Hz, si utilizza il metodo di prospezione trascinando a mano le antenne.
LINEE DI ACQUISIZIONE
Repertare delle linee di acquisizione tutte nella stessa direzione è determinante e fondamentale per avere un elaborato 3d preciso e affidabile. Grazie ai punti 0 che coincidono con il piano cartesiano, è possibile incrociare la distanza x con la distanza y per individuare: muri, cavità, sottoservizi, tombe e quant'altro possa generare anomalie radar.
ANOMALIE SUL CAMPO
Quando sul campo vengono generati in terreni poco conduttivi, delle anomalie radar importanti possono essere segnati anche sul campo. Questo è il caso di sottoservizi e altri corpi nel sottosuolo importanti.
CEDIMENTO
Grazie alle onde radar è possibile leggere la mancata coerenza del terreno oppure identificare i cedimenti come in questo caso nel comune di Andria.
3D
Grazie alla post elaborazione possono essere individuate diverse pallette di colori per meglio rappresentare il dato.
IMPULSI ELETTRICI PER INTERCETTAZIONI CAVIDOTTI
Grazie ad impulsi elettromagnetici è possibile intercettare le variazioni del campo magnetico tramite un apparecchio sorgente e uno ricevente. Questo permette di avere informazioni plano-altimetriche del cavidotto o del sottoservizio.
STIMOLAZIONE
Lungo il sottoservizio, grazie ad una pinza a toro, viene indotto un campo e.m. di precisa frequenza. Tale frequenza viene letta da un sensore che traduce il tutto in profondità e larghezza del segnale.
MONITOR GEORADAR
Nella fase di prospezione, impostando l'opportuno range di guadagno, vengono intercettate delle iperbole che in questo caso si riferiscono a due sottoservizi paralleli.
AREA DI PASSAGGIO
Grazie al georadar in Agusta Westland, si è intercettato il campo di passaggio delle nuove opere per la realizzazione di un metanodotto. L'immagine mostra l'accuratezza dell'intervento in un affollamento di sottoservizi.
X
Tipicamente la x viene segnata quando il dato non ha bisogno di post elaborazione e indica il passaggio del cavidotto o sottoservizio in genere o anomalia di facile interpretazione.
MAPPATURA DEI SOTTOSERVIZI
L'accurata precisione strumentale, ha generato una serie di riflessioni caratteristiche che hanno consentito di mappare il passaggio dei sottoservizi, per evitare danni e intercettare l'area di scavo per il passaggio di un cavidotto.
DOVE INTERVENIAMO
L’utilizzo della tecnica georadar (metodologia non invasiva) acquisisce sempre maggiore importanza nella ricerca e mappatura sia delle reti complesse che dei singoli sottoservizi interrati, cavità ipogeiche, strutture archeologiche. La possibilità di eseguire una “ecografia” del sottosuolo in modo rapido, non lesivo ed economico, se rapportato ad altri metodi di indagine diretti, risulta essere sempre più apprezzato dai gestori e utilizzatori delle reti locali interrate.
STRUMENTI UTILIZZATI
Ci sono diversi metodi per la mappatura dei sottoservizi i quali vengono intercettati tramite una sollecitazione di un’ ondaelettromagnetica esterna ovvero utilizzando specifiche strumentazioni quali:
INTERCETTAZIONE
Tramite il segnale di picco è possibile rinvenire alla presenza in questo caso della condotta di gas.
CALIBRAZIONE
Fase di calibrazione tra il generatore e l’unita di somministrazione del campo elettrico.
VERIFICA DELLA MAPPATURA
Grazie a delle operazioni particolari è possibile stimare la profondità di camminamento della rete tubiera in questo caso AQP.
PROFONDITA'
La verifica della profondità di cavi elettrici ha permesso di stimare la sua esatta posizione e quota.
INDUZIONE
Inducendo un campo elettrico di data frequenza è stato possibile identificare il tragitto della rete elettrica.
TUBAZIONE ACQUA
I tratti indicano il campo di passaggio di un fascio di tubi.
MAPPATURA
La mappatura realizzata sia in campo che su documentazione cartacea ha consentito di definire le aree di passaggio di un cavidotto.
RETE ELETTRICA DA 20.000V
Pinza toridale per la mappatura della rete elettrica per lavori di scavo.