Indagini Geolettriche

COSA SONO?

Le indagini Geolettriche sono tecniche di prospezione geofisica non invasive utilizzate per studiare le caratteristiche elettriche del sottosuolo. Si basano sulla misura della resistività elettrica dei materiali geologici, consentendo di ottenere informazioni sulla stratigrafia, la presenza di acqua sotterranea, le cavità e la contaminazione del suolo

CAMPI DI APPLICAZIONE

✅ Idrogeologia

✅Ricerca risorse idriche

✅Stabilità dei pendii

✅Ricerca di cavità carsiche

✅Ambiente e contaminazione del sottosuolo

Le indagini geolettriche sfruttano il fatto che i diversi tipi di suolo e roccia hanno valori di resistività elettrica distinti. La resistività dipende da fattori come:

  • Composizione del terreno (argille, sabbie, ghiaie, rocce).
  • Grado di saturazione (presenza di acqua nei pori).
  • Conducibilità dell’acqua (acqua dolce vs. acqua salina).

Un sistema di elettrodi (generalmente 4 o più) viene posizionato sulla superficie del terreno:

  • Due elettrodi iniettano corrente elettrica nel terreno.
  • Due elettrodi misurano la differenza di potenziale generata.
  • Attraverso le misure ottenute si calcola la resistività apparente del sottosuolo.

Le configurazioni più comuni per la disposizione degli elettrodi sono:

  • Schlumberger → Per studi stratigrafici profondi. 
  • Wenner → Per misure di dettaglio sulla resistività.
  • Dipolo-Dipolo → Per analisi di anomalie locali e strutture sepolte.

Tipologie di Indagini Geolettriche

 

Tecnica avanzata che fornisce un’immagine bidimensionale o tridimensionale della resistività del sottosuolo.
 Applicazioni → Rilevamento di cavità, contaminazioni, faglie e variazioni stratigrafiche.

Si effettua variando la distanza tra gli elettrodi per esplorare a diverse profondità.
Applicazioni → Studi stratigrafici e idrogeologici, ricerca di falde acquifere.

 Consiste nel mantenere fissa la distanza tra gli elettrodi e spostarli lungo una linea.
Applicazioni → Rilevamento di strutture sepolte, faglie, discariche.

Le indagini geolettriche sono utilizzate in numerosi ambiti dell’ingegneria, dell’ambiente e della geologia.

 Geologia e Geotecnica

✅Stratigrafia del sottosuolo per la progettazione di edifici e infrastrutture.

✅Studio della stabilità dei pendii per prevenire frane e cedimenti.

✅Identificazione di faglie geologiche in aree sismiche.

 Idrogeologia e Risorse Idriche

✅Ricerca e mappatura di falde acquifere.

✅Monitoraggio della salinità delle acque sotterranee in aree costiere.

✅Studio della permeabilità del suolo per dighe e serbatoi idrici.

Ambiente e Contaminazione del Suolo

✅Individuazione di discariche abusive e inquinamento da percolati.

✅Monitoraggio della contaminazione da idrocarburi o metalli pesanti.

✅Controllo dell’efficacia di bonifiche ambientali.

Archeologia e Beni Culturali

✅Individuazione di strutture sepolte senza scavi invasivi.

✅Mappatura di antichi insediamenti e resti archeologici.

 Infrastrutture e Ingegneria Civile

✅Verifica del sottofondo per costruzione di strade, ponti e ferrovie.

✅Identificazione di cavità sotterranee e zone di subsidenza.

✅Controllo dell’integrità di fondazioni esistenti.

La conoscenza del sottosuolo è un elemento imprescindibile in diversi campi, dall’ingegneria all’idrogeologia, dall’archeologia alla tutela ambientale. Negli ultimi decenni, il progresso delle tecniche di indagine geofisica ha permesso di esplorare il terreno in profondità senza effettuare scavi invasivi.

 

In particolare, le indagini geoelettriche si sono affermate come metodo rapido ed economico per ottenere immagini dettagliate della composizione e delle caratteristiche del sottosuolo. Sfruttando le proprietà elettriche dei diversi materiali, queste tecniche forniscono preziose informazioni per comprendere l’architettura geologica di un sito e orientare al meglio interventi o misure preventive. L’interpretazione dei dati richiede tuttavia competenza ed esperienza per un utilizzo efficace delle indagini.

Indagini geoelettriche: Principi e metodologie

Le indagini geoelettriche si basano sulla misura della resistività elettrica dei materiali del sottosuolo. Tale parametro dipende dalla composizione chimico-fisica e dal grado di saturazione dei terreni, consentendo di caratterizzare gli strati attraversati da una corrente elettrica.

 

La strumentazione è costituita da un generatore di corrente, due elettrodi di corrente che iniettano la corrente nel terreno e due elettrodi di potenziale che misurano la differenza di potenziale generata. Il rapporto tra differenza di potenziale e corrente fornisce un valore apparente di resistività, funzione della geometria del dispositivo.

 

Le configurazioni di elettrodi più utilizzate sono Schlumberger, Wenner e dipolo-dipolo. Nella Schlumberger gli elettrodi di corrente sono molto distanti tra loro rispetto agli elettrodi di potenziale, adatta per studi profondi. Nella Wenner gli elettrodi hanno spaziatura uguale, utile per analisi di dettaglio. Nella dipolo-dipolo gli elettrodi rimangono fissi e si spostano lungo un profilo.

 

La tomografia elettrica (ERT) fornisce una sezione bidimensionale della resistività, mediante misure effettuate spostando il dispositivo lungo un profilo. Il sondaggio elettrico verticale (SEV) misura variando la spaziatura tra gli elettrodi, investigando in profondità.

 

L’interpretazione dei dati permette al geologo Torino di ricostruire le caratteristiche del sottosuolo, come litologie, strutture tettoniche, presenza d’acqua, cavità. Le indagini geoelettriche risultano rapidamente eseguibili, non invasive e con costi contenuti.

Tomografia Elettrica: Applicazioni e campi di utilizzo

La tomografia elettrica (ERT) è una tecnica di indagine geofisica ampiamente utilizzata in diversi campi applicativi per la sua capacità di fornire immagini dettagliate della distribuzione della resistività elettrica nel sottosuolo.

 

In ambito geologico e geotecnico, l’ERT permette di ricostruire la stratigrafia e individuare strutture tettoniche, discontinuità e cavità nel sottosuolo. Ciò risulta cruciale nella progettazione di edifici, ponti, dighe e altre opere civili.

 

In idrogeologia, l’ERT è utilizzata per localizzare falde acquifere, valutare la qualità dell’acqua, monitorare la salinizzazione di acque costiere e per la ricerca di risorse idriche.

 

In campo ambientale, questa tecnica consente di mappare siti contaminati, percolati e plume di contaminazione nel sottosuolo e verificare l’efficacia di interventi di bonifica. L’ERT può essere impiegata per la due diligence ambientale e il collaudo sottofondi.

 

In archeologia, l’ERT permette di individuare sepolture, strutture murarie, reperti e resti archeologici sepolti, fornendo indicazioni preziose per gli scavi. Infine, l’ERT trova applicazione nell’ingegneria civile per verificare le fondazioni di edifici e monumenti, nelle infrastrutture di trasporto per il controllo dei sottoservizi e nel monitoraggio delle reti fognarie. Le indagini geoelettriche come l’ERT risultano quindi versatili e vantaggiose in diversi contesti.

 

Tomografie elettriche: Interpretazione dei dati e limiti delle indagini geoelettriche
L’interpretazione dei dati di resistività ottenuti con le indagini geoelettriche è una fase fondamentale per ottenere informazioni geologiche e geotecniche sul sottosuolo. Si basa sull’associazione di specifici intervalli di resistività a litologie e condizioni note.

 

I dati grezzi sono elaborati per eliminare disturbi e artefatti. Quindi, tramite software dedicati, si creano sezioni e modelli 2D/3D della distribuzione della resistività. La complessa architettura geologica richiede un’interpretazione qualitativa da parte di un esperto geologo, integrando altre informazioni.

 

È importante considerare i limiti di queste indagini: le misure forniscono valori medi di resistività e non consentono una risoluzione puntuale. La resistività dipende anche da fattori come temperatura e stagione. Inoltre, diverse litologie possono avere resistività simili.

 

La presenza di cavità, fratture o eterogeneità genera anomalie localizzate non sempre semplici da identificare. Per questo le indagini geoelettriche vengono sempre integrate con sondaggi, prove geotecniche e altre indagini geofisiche nella relazione geologica e geotecnica.

 

Nonostante i limiti, se correttamente interpretate da un professionista esperto, le indagini geoelettriche forniscono preziose informazioni sulla stratigrafia, l’idrogeologia e la stabilità complessiva del sito indagato. La loro versatilità e rapidità le rende competitive rispetto ad indagini dirette più costose e invasive.

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