Misure TDR – Monitoraggio frane

Svolgimento prove TDR con attrezzatura propria, successiva analisi dei dati per restituire le grandezze geotecniche di interesse
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  Metodologia

La tecnologia TDR (Time Domain Reflectometry) si basa sulla valutazione della variazione di caratteristiche elettriche in cavi coassiali opportunamente scelti, posizionati nella zona da monitorare.
Come avviene nei dispositivi RADAR, vengono inviati impulsi di ampiezza nota, in questo caso attraverso il cavo, e si analizza l’impulso riflesso.

Negli anni sono stati proposti diversi impieghi: inizialmente (e tuttora) è stato utilizzato per rilevare guasti lungo cavi coassiali, dagli anni Ottanta si utilizzano tester TDR per determinare l’umidità del suolo. Più recentemente, esperienze internazionali hanno aperto un nuovo fronte di ricerca: il monitoraggio in frana, in roccia o terra.

Coefficente di riflessione

Determinazione umidità del suolo
La velocità con cui un impulso elettromagnetico viaggia lungo una linea di trasmissione dipende dalla costante dielettrica del materiale che circonda la linea di trasmissione. Più alto è il valore della costante dielettrica, minore risulta la velocità. Esistono varie relazioni, come quella definita da Topp (Topp, 1980), per conoscere il contenuto d’acqua del suolo, o umidità, a partire dalla costante dielettrica del mezzo.

Localizzazione deformazioni in versanti in frana
Le deformazioni locali a cui è sottoposto il cavo, lungo la superficie di scivolamento, producono delle variazione al dielettrico dalle quali, secondo opportune relazioni, è possibile risalire all’intensità dello spostamento. Il cavo può essere sottoposto a deformazioni di taglio o a stiramento.

  Installazione

Nel caso in cui l’installazione TDR fosse di tipo “a tempo reale”, è necessario che in prossimità della posa delle sonde siano presenti le strumentazioni necessarie per l’acquisizione e la successiva trasmissione al centro di controllo dei dati provenienti dai cavi coassiali TDR.

Si ricorda che le sonde per monitorare l’umidità del suolo sono differenti da quelle adatte alla misura di deformazioni.

Determinazione umidità del suolo
Le sonde per valutare l’umidità del suolo si possono posizionare sia in direzione verticale che suborizzontale. Nella maggior parte dei casi sono composte da tre aste parallele di lunghezza, diametro e spaziatura variabile

sonda per determinare l' umidita' del suolo

Localizzazione deformazioni in versanti in frana
Per la determinazione delle deformazioni in frana, le misure TDR possono essere accoppiate a quelle inclinometriche, oppure essere indipendenti. Qualora si installasse un cavo TDR accoppiato alla strumentazione inclinometrica, questo viene fissato all’esterno del tubo inclinometrico, e solidarizzato tramite fascettatura.

Disegno schematico TDR e inclinometro

La presenza congiunta della strumentazione TDR accoppiata a quella inclinometrica può essere di grande aiuto in situazioni, certamente non infrequenti, nelle quali non si fosse più in grado di fare letture inclinometriche al di sotto di una certa profondità, poiché si è persa la sonda. Le misure TDR vengono rilevate lungo tutto il cavo, anche oltre il piano di scorrimento principale, in corrispondenza del quale si rompe il tubo inclinometrico.

  Strumenti in dotazione

Determinazione umidità del suolo

Tester Bicotest T631 TDR

Tester Campbell Scientific TDR100

Tester Campbell Scientific TDR100

Tester SoilMoisture Equipment Trase

Localizzazione deformazioni in versanti rocciosi

Tester Campbell Scientific TDR100

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