Cosa può dire la misura di resistività del sottosuolo di utile all’ingegneria?

Il monitoraggio geoelettrico permette di indagare le proprietà elettriche dei terreni. Con questo articolo scopriamo come misurare la resistività elettrica del suolo e quali sono gli strumenti utilizzare.

Misure di resistività elettrica del suolo: cosa sono e campi di applicazione

Le misure di resistività elettrica del sottosuolo sono impiegate da quasi 200 anni per indagare le proprietà elettriche dei terreni. Esse sono particolarmente indicate in tutti gli studi connessi alla detezione di vuoti (avendo l’aria una grande resistività elettrica rispetto al terreno circostante) e all’osservazione dei fluidi (che di norma hanno una resistività molto bassa rispetto al terreno incassante).

Campi di applicazione storici della prospezione elettrica sono la ricerca delle cavità in ambiente carsico, lo studio dei corpi di frana, lo studio delle fondazioni delle strutture, le applicazioni archeologiche e lo studio dei fluidi in idrogeologia e in ingegneria ambientale.

Come si effettua un monitoraggio geoelettrico?

La misura della resistività elettrica viene effettuata normalmente iniettando deboli correnti nel terreno di valore noto (i) e misurando la differenza di potenziale (ν) a capo di alcuni elettrodi. Da questi valori è possibile ottenere la resistenza elettrica (R) del terreno attraverso la prima legge di Ohm (R= ν/i) e, da questa, con opportune correzioni legate alla geometria degli elettrodi disposti sul terreno, la resistività, che è una caratteristica intrinseca dei terreni.

I terreni sono comunque percorsi da deboli correnti, legate a gradienti elettrolitici naturalmente presenti nei e processi bioturbativi, che prendono il nome di potenziali spontanei.

Esempi di monitoraggio geoelettrico continuo

Negli ultimi anni un progetto di ricerca italiano ha previsto l’installazione di una matrice di elettrodi (Electra Matrix) in una discarica RSU per monitorarne in continuo l’andamento dei potenziali spontanei (Figura 1). Si tratta probabilmente del progetto di monitoraggio elettrico continuo di discarica di più lunga durata esistente. In una discarica isolata tale andamento è collegato all’attività dei batteri metanogenici, responsabili dell’accumulo dei gas.

Il monitoraggio passivo continuo delle discariche può dare indicazioni sull’attività batterica e sull’andamento conseguente dei gas prodotti, orientando così le attività di estrazione dei biogas.

Il monitoraggio elettrico è usato sempre più frequentemente anche in agricoltura, per studiare l’umidità dei terreni, l’efficacia dei processi di irrigazione, le condizioni dell’apparato radicale delle piante e così via.

Un esempio classico legato alla ricerca archeologica è illustrato invece in Figura 2 dove sono ben visibili tre camere legate ad altrettante tombe individuate in un’area della necropoli etrusca di Tarquinia.

MoHo srl crea strumenti per queste applicazioni: da quasi 20 anni Electra, Suricat, SoilSpy e Tromino^® aiutano i progettisti a studiare terreni e strutture e a verificare sperimentalmente l’efficacia dei propri interventi. Vi aspettiamo per parlarne e provarli, anche a noleggio.

Figura 1. ELECTRA in azione per il monitoraggio continuo dei potenziali spontanei di una discarica RSU, che variano in funzione dell’accumulo di biogas.

Figura 2. Individuazione di tombe etrusche nella necropoli di Tarquinia per mezzo di ELECTRA di MoHo srl.

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Chi è MOHO

MoHo srl progetta e produce TROMINO^®.

TROMINO^®, nato nel 2002 da un brevetto internazionale, ha fatto diventare popolare la tecnica sismica passiva a stazione singola e l’H/V in Italia e oltre. Negli anni, il progetto iniziale di TROMINO^® è evoluto per permettere l’analisi modale delle strutture, il monitoraggio di vibrazioni, la prospezione sismica attiva a onde di superficie e molto altro.

SOILSPY, il secondo nato nella linea dei prodotti per la Geofisica (2007), ha segnato una svolta nella sismica multicanale, rendendola davvero portatile e abbattendo tempi e fatica nelle fasi di acquisizione e pre-processing dei dati.

Con ELECTRA (2008), anche la prospezione elettrica ha percorso strade nuove e si applica ora a scale e problemi diversi con ELECTRA MATRIX.

Accanto alle linee di produzione per la prospezione geofisica, è attiva una linea di produzione per i monitoraggi permanenti delle strutture, ad uso dell’Ingegneria Civile, dei servizi di protezione civile e simili: il suo nome è SURICAT (2016).

MoHo srl inventa, progetta e realizza in modo autonomo sia l’hardware che il software delle proprie apparecchiature. Ricerca, sviluppo e produzione vengono effettuate interamente nella sede di Venezia (Italia).

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