GNGTS 2019 - Atti del 38° Convegno Nazionale

444 GNGTS 2019 S essione 2.2 e minore di 30 m) unitamente con il valore della frequenza di risonanza fondamentale del terreno ( f 0 ). In assenza di prove sismiche in foro, i valori di questi parametri rappresentativi di velocità media delle onde S vengono stimati solitamente attraverso prospezioni sismiche di superficie in onde superficiali sia attive che passive, come MASW ed array sismici (Foti et al. , 2011). L’oggetto di queste indagini è la curva di dispersione delle onde di Rayleigh (se si usano solo geofoni verticali). Successivamente, tramite procedure di inversione più o meno elaborate (Foti et al. , 2011), è possibile ricavare il profilo di V S , dal quale è a sua volta possibile calcolare i parametri V - S (30) e V - S ( H ) ed utilizzarli a seconda delle situazioni. Lo scopo di questo lavoro è quello di proporre alcuni approcci semplificati per la stima dei suddetti parametri rappresentativi di V S utilizzando la sola interpretazione della curva di dispersione delle onde di Rayleigh direttamente ricavata da misure sismiche di superficie. Recenti lavori (e.g., Socco et al. , 2015), infatti, suggeriscono un forte collegamento diretto tra le velocità di fase delle onde superficiali alle varie frequenze e i valori di V S medi alle varie profondità. Inoltre, tali metodologie permetterebbero di evitare la realizzazione di procedure di inversione, non sempre facilmente gestibili ed affette dal problema della non-unicità delle soluzioni. Descrizione della metodologia. L’idea che sta alla base della procedura è che la velocità delle onde di Rayleigh ( V R ) corrispondente ad una certa lunghezza d’onda λ sia rappresentativa della velocità media V - S ( h ) fino ad una profondità generica h dell’ordine di una frazione c di λ . In particolare viene seguita la seguente relazione (Albarello et al ., 2011): (1) In pratica, la curva di dispersione V R ( f ) può essere convertita in una curva V - S ( h ), che rappresenta la velocità media delle onde S nelle coperture fino alla profondità h (Fig.1A-B). Simulazioni numeriche (Albarello e Gargani, 2010) e calibrazioni su dati sperimentali (Paolucci et al. , 2015) indicano che c può essere assumere valori di 0.7-0.8. Se l’andamento del profilo di V S ( h ), ovvero dei valori di V S alla profondità h (definito come profilo di velocità corrispettiva), viene assunto compatibile con una legge a potenza, abbiamo che: (2) A questo punto, considerando una media temporale, la curva delle velocità medie V - S ( h ) può essere regolarizzata come segue: (3) Da quest’ultima risulta in teoria possibile estrapolare il valore di V - S ( h ) a qualsiasi profondità (Fig.1D). Nell’Eq. 2 e 3, a e b sono parametri empirici che possono essere determinati dalla curva di dispersione convertita seguendo l’Eq.1. In particolare, è possibile ricavare a e b mediante una regressione lineare sulle coppie di valori Ln ( h ), Ln [ V - S ( h )], dove Ln indica il logaritmo naturale dell’argomento (Fig.1C). Si vede infatti che: (4) Nel contesto delle NTC18 e degli abachi per gli studi di Microzonazione Sismica di livello II, risulta necessario stimare se la profondità H è maggiore o minore di 30 m. Per fare ciò, una volta stimati a e b , si calcola il valore di velocità corrispettiva V S ( h ) inserendo h = 30 nell’Eq.2: se V S (30) è significativamente minore di 800 m/s, allora il substrato sismico si trova con tutta probabilità a profondità superiori di 30 m. In questo caso, il valore di V - S (30) può essere facilmente stimato inserendo h = 30 nell’Eq.3. In caso contrario (H < 30 m), una volta stimato H tramite il profilo di velocità corrispettiva ottenuto con l’Eq.2, è possibile ricavare V - S ( H ) inserendo il valore di H nell’Eq.3.