Geol. G. Piffer, Ph.D. M. Rinaldi; Waterstones S.r.l.
La Waterstones S.r.l. di Egna (BZ) è una società di servizi che si occupa di log geofisici in foro di sondaggio e pozzo. La tecnologia del well log in foro ha trovato grande sviluppo dagli anni ’60 e permette di determinare le proprietà fisiche delle pareti dei fori di sondaggio e/o pozzo, dei fluidi presenti e delle rocce circostanti. Un log è una registrazione continua di proprietà fisiche in funzione della profondità.
Il Well Log prevede l’utilizzo di uno specifico tool che viene calato in foro. Il tool è collegato alla superficie mediante un cavo portante in acciaio che permette anche la trasmissione in/out dei dati. Lo svolgimento del cavo è controllato da un argano meccanico (winch) dotato di encoder collegato ad una consolle d’acquisizione dati ed ad un pc portatile. L’encoder rileva la profondità del tool.
Una specifica attività che ci ha visti impegnati in diversi cantieri negli ultimi anni riguarda la realizzazione di log mediante scanner ottico OPTV in prefori suborizzontali eseguiti a distruzione di nucleo sul fronte d’avanzamento di costruzioni in sotterraneo (Fig,1-2).
Fig.1. Prefori leggermente inclinati verso l’alto realizzati sul fronte d’avanzamento del Brenner Basis Tunnel, finestra di Mules, BZ.
Fig. 2. Realizzazione di prefori sub-orizzontali sul fronte d’avanzamento della variante SS16 Laives, BZ.
L’utilizzo di tecniche di perforazione a distruzione di nucleo ha il vantaggio di essere eseguita in tempi rapidi e a costi minori rispetto ai sondaggi a rotazione e carotaggio continuo. A tale scopo si possono eseguire 2-3 prefori variabilmente direzionati e sfalsati in lunghezza sullo stesso fronte d’avanzamento. La distruzione di nucleo rende piuttosto irregolare le pareti del foro ma non compromette la qualità dell’analisi strutturale che può essere eseguita (Fig. 3).
Fig. 3. Qualità dell’immagine rilevata con scanner ottico OPTV in foro sub orizzontale eseguito a distruzione di nucleo su porfido. Si notano una diffusa struttura a bande e diverse fratture. Cantiere SS16 variante di Laives.
Lo strumento viene introdotto nel foro centralizzandolo in modo da ottenere la più alta risoluzione dell’immagine e la corretta acquisizione dei dati d’inclinazione ed azimut. Lo scanner ottico OPTV genera un’immagine a 360° continua ed orientata delle pareti del foro di sondaggio per mezzo di un sistema ottico ed uno specchio conico. La camera registra l’immagine delle pareti del foro grazie all’illuminazione di una serie di led posti al di sopra del gruppo ottico dello strumento. La scansione avviene lateralmente ed in maniera circolare. Lo strumento è in grado di eseguire una scansione ogni mm di spostamento con campionamento max di 720 pixel per ogni scansione circolare.
L’immagine ottenuta dalla scansione delle pareti del foro viene sviluppata sul piano ed orientata rispetto il nord magnetico, su questa immagine le strutture attraversate (diaclasi, fratture, faglie, stratificazioni, laminazioni, foliazioni, etc) corrispondono a tracce sinusoidali (Fig. 4).
Fig,4. Lo scanner ottico OPTV, principio di funzionamento ed immagine in colori reali svolta sul piano con tracce sinusoidali relative a cambi lito-strutturali.
La possibilità di ottenere un’accurata analisi geomeccanica supportata da centinaia di dati strutturali (fig.5), facilmente fruibili e archiviabili, ha convinto un sempre maggior numero di studi di progettazione e di società di costruzione ad adottare questa metodologia investigativa.
Fig. 5. Elaborazione dei dati di rilievo geomeccanico mediante immagine scanner ottico OPTV.
La Waterstones S.r.l è in grado di eseguire log sub orizzontali sino a qualche centinaio di metri in lunghezza. Il contemporaneo rilevamento della direzione e dell’inclinazione permette il controllo direzionale del preforo e dei relativi dati ottenuti dall’analisi strutturale delle immagini (Fig.6).
Fig. 6. Elaborazione dati d’inclinazione di un foro di sondaggio sub-orizzontale.
I dati restituiti sono determinanti per un razionale dimensionamento dei rivestimenti, per l’individuazione delle fratture e delle cavità più significative, per la localizzazione di venute d’acqua e per la caratterizzazione di zone con caratteristiche geotecniche scadente quali faglie e fasce cataclastiche. La notevole qualità delle immagini può permettere l’analisi di facies e l’individuazione di eventuali strutture primarie. La qualità delle immagini è strettamente dipendente dalla pulizia delle pareti del foro o in presenza d’acqua dall’assenza di torbidità.
