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La tomografia elettrica: cos’è, come funziona e come si è evoluta

La tomografia assiale computerizzata (o TAC), effettuata nei pazienti per scopi diagnostici, presenta un funzionamento simile alla tomografia elettrica, utilizzata nel sottosuolo con lo scopo di definire il parametro della resistività, ossia l’attitudine di un materiale a opporsi alla resistenza al passaggio della corrente nel sottosuolo stesso. Tale parametro permette di classificare il suolo a profondità variabili in relazione al tipo di strumentazione impiegata e consente di risolvere in modo preventivo una serie di fenomeni di instabilità geologiche e problemi ingegneristici.

Mediante la tomografia elettrica, è possibile analizzare la stratigrafia del terreno da 30 fino a 500 metri di profondità: ciò è molto importante durante la fase di pre-costruzione di un edificio per valutare il materiale da utilizzare per le fondazioni. In tal caso, è fondamentale sapere se si tratta di un terreno argilloso oppure sabbioso, i quali, avendo proprietà ingegneristiche differenti in termini di angolo di attrito e coesione, avranno un’efficacia e una resistenza diverse.

tomografia elettrica
Esempio di stendimento degli elettrodi per effettuare una tomografia elettrica

Per esempio, allagamenti di cantine e garage sono spesso dovuti alla presenza di un terreno argilloso, che è impermeabile e pertanto trattiene l’acqua; quindi, impiegando tecniche di tomografia elettrica, viene rilevata la profondità alla quale si trova l’acqua. Inoltre, queste tecniche permettono di individuare la presenza o meno di cavità nel sottosuolo, per evitare cedimenti strutturali, oppure ancora di identificare se in esso è presente una contaminazione da idrocarburi e altri prodotti, in modo tale da procedere con la bonifica.

Il funzionamento della tomografia elettrica si basa sulla generazione artificiale di corrente e la conseguente differenza di potenziale determina il valore della resistività apparente, considerando il suolo come omogeneo, isotropo. Ma quest’ultimo è eterogeneo, stratificato verticalmente, per cui è necessario convertire i dati apparenti in dati reali, tramite l’utilizzo di un elaboratore informatico.

Esempio di apparecchiatura Full waver

Le tecniche relative alla tomografia elettrica non sono invasive, in quanto non necessitano di una perforazione del suolo, ma si organizzano disponendo lungo la superficie del terreno elettrodi e cavi, i quali formano una distesa la cui lunghezza varia in base alle necessità di investigazione. Maggiore è la lunghezza di tale distesa, maggiore è la profondità di analisi, ma con una risoluzione minore. Le tomografie elettriche classiche impiegate sono quelle 2D oppure 3D, la cui scelta dipende dal tipo di problema geologico da investigare, dal tempo disponibile e dai fondi stanziati per il progetto.

Il Multi Source, il Syscal Pro e il Full Waver, invece, sono strumentazioni molto sofisticate, laboriose, complesse da utilizzare e molto costose, le quali, ricorrendo alle tomografie classiche, migliorano l’accuratezza dei dati ricavati e sono adoperate soprattutto in America, Svizzera e Francia, quest’ultima anche loro produttrice. Rispetto alla tomografia classica, tali strumentazioni permettono di energizzare il sottosuolo in maniera più elevata, andando a investigare una porzione di terreno maggiore in termini di profondità.

  • Tomografia elettrica

A tal proposito, il geologo italiano Fabrizio Filipello ha eseguito studi in Basilicata, con alcuni colleghi di Parma, utilizzando proprio Il Multi Source e il Syscal Pro, strumentazioni che in Italia poche persone sanno utilizzare. Inoltre Filipello sta utilizzando tecniche di tomografia elettrica di ultima generazione presso la nota frana del Vajont, per il progetto della sua tesi di laurea magistrale all’Università degli Studi di Parma.

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