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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
Insegnamento 088675 - PROSPEZIONI GEOFISICHE
Docente Zanzi Luigi
Cfu 8.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing - Civ (1 liv.)(ord. 270) - MI (346) INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO*AZZZZ088675 - PROSPEZIONI GEOFISICHE
Ing - Civ (Mag.)(ord. 270) - MI (489) INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO - ENVIRONMENTAL AND LAND PLANNING ENGINEERING*AZZZZ088675 - PROSPEZIONI GEOFISICHE

Obiettivi dell'insegnamento

L’obiettivo del corso è dotare il futuro ingegnere ambientale delle conoscenze necessarie per commissionare o eseguire direttamente indagini non invasive con metodi geofisici. Il corso introduce i metodi geofisici più utilizzati per risolvere problemi di natura ambientale (inquinamento, sicurezza del territorio, risorse del sottosuolo, studi glaciologici) o di natura ingegneristica (diagnostica non distruttiva, valutazione rischio sismico, manutenzione infrastrutture) o per eseguire indagini archeologiche. Per ogni metodo affrontato, lo studente sarà introdotto ai principi di funzionamento, alla strumentazione, al progetto delle acquisizioni, alla lettura e interpretazione dei dati, e infine attraverso la discussione di molti esempi alle applicazioni più importanti.


Risultati di apprendimento attesi

Lo studente:

  • Conosce i diversi metodi di prospezione geofisica e le rispettive possibili applicazioni.
  • E’ in grado di scegliere il metodo o la combinazione di metodi più appropriati per risolvere un dato problema.
  • E’ in grado di progettare acquisizioni geofisiche o di valutare criticamente la corretta esecuzione di indagini geofisiche affidate a società di servizi.
  • Ha familiarità con la strumentazione geofisica e con le sue specifiche per cui può comprendere facilmente un manuale d’uso di uno strumento ed eseguire in prima persona indagini sul campo.
  • E’ in grado di leggere e interpretare dati geofisici.

Argomenti trattati

Introduzione ai metodi di prospezione ed alle applicazioni per l’ingegneria.

1. Metodi sismici: Proprieta’ elastiche delle rocce. Onde elastiche. Sorgenti di onde sismiche: impulsive e a vibrazione. Sismografi, geofoni e idrofoni. Apparecchiature di registrazione. Stendimenti e procedure di acquisizione. Sismica a rifrazione. Sismica a riflessione. Metodo MASW. Esempi di applicazione: studio del basamento, costruzione di strade e dighe, prospezioni in fase di scavo di gallerie, studi di stabilità del terreno, falde acquifere e campi geotermici, selezione dei siti per le discariche.

2. Metodi elettrici: Proprieta' elettriche delle rocce. Apparecchiature per la geoelettrica. Metodo dei potenziali spontanei. Misure di resistività. Metodo della polarizzazione indotta. Esempi di applicazione: ricerca di minerali metalliferi, localizzazione di rifiuti metallici, studio del basamento, falde acquifere, inquinamento delle falde, ricerche archeologiche.

3. Metodi elettromagnetici: Metodi di misura e apparecchiature: misure di direzione del campo, misure di conducibilita’, metodo VLF-EM, metodo TDEM, metal detectors, metodo magneto-tellurico. Esempi di applicazione: falde acquifere, intrusioni di acqua salata, controllo dei contaminanti (LNAPL e DNAPL), localizzazione di oggetti metallici e residuati bellici, localizzazione di tubature metalliche.

4. Ground Penetrating Radar (GPR): Onde elettromagnetiche. Velocità e assorbimento del segnale radar nei materiali. Strumentazione, antenne, sistemi ad array. Procedure di acquisizione. Esempi di applicazione: studio del basamento, misure di fratturazione della roccia, falde acquifere, controllo dei contaminanti (LNAPL e DNAPL), controlli non distruttivi di edifici storici, localizzazione di travi e armature in muri e solette, manutenzione di strade e ponti, localizzazione di tubature e opere di scavo, localizzazione di oggetti sepolti (rifiuti, mine, residuati bellici), ricerche archeologiche, misure di spessore dei ghiacciai.

5. Tecniche tomografiche: Procedure di acquisizione, tomografia sismica, tomografia sonica e ultrasonica, tomografia radar. Esempi di applicazione: controlli non distruttivi su pilastri, muri, pali di fondazione, indagini geotecniche.

6. Metodo gravimetrico: Principio fisico. Strumentazione. Procedure di acquisizione. Esempi di applicazione: indagini geologiche e idrogeologiche, localizzazione di cavità naturali o artificiali.

7. Metodo magnetico: Principio fisico. Strumentazione. Procedure di acquisizione. Esempi di applicazione: localizzazione di oggetti metallici e residuati bellici, ricerche archeologiche.

8. Esempi di applicazione integrata di metodi geofisici: Problemi di inquinamento, falde acquifere, costruzione di gallerie, ricerche archeologiche.

Esercitazioni

Verranno svolte esercitazioni per il progetto e l’esecuzione di prospezioni geofisiche.


Prerequisiti

Basi di analisi matematica, geometria e fisica.


Modalità di valutazione

L’esame consiste in una prova orale in cui il docente verifica con domande su due o tre metodologie diverse se lo studente ha raggiunto i risultati di apprendimento attesi.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaRaccolta di slides dalle lezioni di Prospezioni Geofisiche https://beep.metid.polimi.it
Risorsa bibliografica obbligatoriaL. Zanzi, Appunti di sismica di esplorazione https://beep.metid.polimi.it
Risorsa bibliografica obbligatoriaL. Zanzi, Notes on Ground Penetrating Radar https://beep.metid.polimi.it
Risorsa bibliografica obbligatoriaA. Hojat, Notes on Electrical, EM and Potential Field methods, 2016 https://beep.metid.polimi.it
Risorsa bibliografica facoltativaJ. M. Reynolds, An Introduction to Applied and Environmental Geophysics, Editore: John Wiley & Sons

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
56:00
84:00
Esercitazione
24:00
36:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 80:00 120:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese

Note Docente
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
26/01/2020