Georadar

studio del sottosuolo

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:

  • natura del riflettore;
  • natura del mezzo tra riflettore ed antenna;
  • curva di amplificazione applicata.

georadar ricerca

modalità di esecuzione

ricerca con georadar

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:

  • la GSSI Antenna da 270 MHz,
  • la GSSI Antenna da 400 MHz.

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.

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.

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