Vai ai contenuti
Geoindagini snc
di Barone Giovanni e Giannascoli Giuseppe
Introduzione alla metodologia georadar

IL METODO GPR (Ground Penetrating Radar)

La tecnica geofisica utilizzata per l’indagine in oggetto sarà quella georadar (GPR) che utilizza la riflessione delle onde elettromagnetiche per l’esplorazione degli strati superficiali del sottosuolo. Nei casi più favorevoli il metodo permette l’investigazione fino a circa 30 metri di profondità utilizzando antenne di idonea frequenza.

Una antenna emittente manda nel sottosuolo impulsi di energia elettromagnetica di brevissima durata (nanosecondi). Quando questi impulsi incontrano un contatto tra materiali di diversa composizione, una parte dell’energia è riflessa verso la superficie dove viene captata tramite un’antenna ricevente, amplificata e registrata.


 

 Figura 1 – Schema dimostrativo del sistema georadar

 

L’utilizzo di antenne a frequenza diversa (da 15 a 2500 MHz) permette l’applicazione del georadar per la risoluzione di uno svariato numero di situazioni.

Più bassa è la frequenza dell’antenna, più grande è la penetrazione a scapito di una risoluzione (capacita di rilevare oggetti piccoli) decrescente.

Per questo, dato che il potere risolutivo aumenta con la frequenza, le antenne ad alta frequenza sono adatte per la ricerca di anomalie a piccola profondità (1-5m); le antenne a bassa frequenza sono utilizzate per la prospezione di anomalie importanti a maggiore profondità (5-30m).

Una forte limitazione all’uso del georadar è data dalla presenza di formazioni geologiche con alta costante dielettrica le quali tendono ad assorbire, anche totalmente, gli impulsi elettromagnetici.

Nella tabella 1 sono riportati i valori tipici della costante dielettrica relativa εr, della conducibilità elettrica σ, della velocità v e dell’attenuazione α, osservati per diversi materiali ad una frequenza di 100 MHz:

 

Materiale

Ɛr =  Ɛ/ 0

σ  mS/m

V(m/ns)

α   (dB/m)

Aria

1

0

0.30

0

Acqua distillata

80

0.01

0.033

2*10-3

Acqua dolce

80

0.5

0.033

0.1

Acqua salata

80

3*104

0.01

103

Sabbie asciutte

3-5

0.01

0.15

0.01

Sabbie sature

20-30

0.1-1

0.06

0.03-0.3

Calcare

4-8

0.5-2

0.12

0.4-1

Argillite

5-15

1-100

0.09

1-100

Limo

5-30

1-100

0.07

1-100

Argilla

5-40

2-1000

0.06

1-300

Granito

4-6

0.01-1

0.13

0.01-1

Sale asciutto

5-6

0.01-1

0.13

0.01-1

  

In corrispondenza, quindi, di falde acquifere superficiali o terreni ad alto contenuto di argilla l’uso di questa tecnologia non permette di ottenere risultati adeguati.

La capacità di penetrazione dell’indagine di tale metodologia risulta attenuata anche dalla presenza di solette di cemento rinforzate da reti metalliche.

Il risultato dell’indagine, immediatamente disponibile, è una sezione continua del sottosuolo, l’ascissa corrisponde al percorso dell’antenna, l’ordinata ai tempi andata-ritorno necessari alle onde elettromagnetiche per raggiungere nel sottosuolo gli orizzonti o gli oggetti riflettenti.

L’interpretazione qualitativa è normalmente facile.

La correlazione tra le anomalie della sezione radar e le anomalie ricercate è immediata nella maggioranza dei casi.

L’interpretazione quantitativa richiede la determinazione della velocità media delle onde nei terreni di copertura.

Tra gli orizzonti od oggetti riflettenti identificabili con una indagine georadar citiamo:

  • contatti geologici e piani di stratificazione;
  • livelli di asfalto e relativi spessori;
  • piani di fratturazione;
  • diversi strati di un rivestimento;
  • vuoti naturali (cavità carsiche o artificiali, condotte, gallerie etc;
  • reperti archeologici;
  • terreni di riporto (discariche, servizi interrati etc.);
  • bidoni metallici e contenitori di materiali vari, mine o oggetti metallici generici;
  • tubazioni sotterranee di plastica, metallo o cemento;
  • serbatoi;
  • tondini di ferro in cemento armato;
  • perdite di gasolio o altri liquidi ad alta resistività.

 

schema funzionamento georadar

 

Figura 2 – Schema dimostrativo del sistema georadar

Geoindagini srls, via Piane nr. 34 - 66010 Giuliano Teatino (Chieti, Abruzzo) • P.I. 02545950699

Tel. e Fax. +39 0871 718613 • Mobile +39 338 7404669 +39 349 2902916

email: info@geoindagini.eu ♦ geoindagini@virgilio.it ♦PEC: geoindagini@arubapec.it

web: www.geoindagini.eu 

Trattamento dei dati personali ed uso dei cookie