Pomiary inklinometryczne - monitoring wgłębny osuwisk

Monitoring wgłębny prowadzony jest w oparciu o pary otworów badawczo-pomiarowych piezometrycznych i inklinometrycznych. Wyniki pomiarów inklinometrycznych, pozwalają na stwierdzenie dynamiki wgłębnej osuwiska oraz określenie rzeczywistej głębokości i wielkości przemieszczeń.

Lokalizacja monitorowanych osuwiskKolumny inklinometryczne instaluje się w otworach wiertniczych o średnicy 132 mm lub 194 mm. Głębokość otworu jest tak dobrana, aby dno kolumny inklinometru znajdowało się poniżej rzeczywistej powierzchni poślizgu (co najmniej 4 m). Kolumny inklinometryczne są montowane w otworach z pełnym uzyskiem rdzenia, aby możliwe było odniesienie przyszłych deformacji otworu do właściwości geologicznej ośrodka. Do utworzenia kolumny pomiarowej stosuje się rury inklinometryczne z PCV o średnicach od 70 do 85 mm. Kolumna inklinometryczna jest zorientowana w taki sposób, aby jedna z płaszczyzn rowków pomiarowych odpowiadała azymutowi spodziewanego kierunku przemieszczenia utworów koluwialnych (A0 – A180), a druga - osi do niej prostopadłej (B0–B180). Pomiar odniesienia, określany także jako „zerowy”, wykonuje się najwcześniej po dwóch, trzech tygodniach od przygotowania otworów. Służy to ustabilizowaniu początkowych warunków pomiarowych, w tym: kształtu i orientacji poszczególnych kolumn inklinometrycznych. Do pozycji początkowej odnoszone są wyniki wszystkich następnych sesji pomiarowych. Pomiar polega na dokonaniu i zarejestrowaniu odczytów nachylenia sondy w stosunku do pionu.

Przykładowa para otworów badawczo-pomiarowych

Sondę opuszcza się do dna otworu i wykonuje się pierwszy odczyt jej nachylenia. Następnie podnosi się ją o jednostkowy odcinek pomiarowy (najczęściej jest to 0,5 m) i wykonuje kolejny odczyt. Procedurę tę powtarza się aż do chwili, gdy sonda znajdzie się na poziomie powierzchni terenu.

Sprzęt pomiarowy a- sonda inklinometryczna; b- piezometr.

Sposób obliczania przyrostów przemieszczeń (incremental displacement) na jednostkowych odcinkach pomiarowych oraz przemieszczenia kumulacyjnego (cumulativ displacement) całego otworu przedstawiono na poniższej rycinie.

Schemat montażu kolumny inklinometrycznej i prowadzenia pomiarów.

Przemieszczenia poziome z-tego odcinka o długości 0.5 m - Duzy , oblicza się ze wzoru:

               Duzy  = 500 mm x (sin Q zy - sin Q zo)

gdzie:

Q zy – kąt nachylenia sondy zmierzony na z-tym odcinku w y pomiarze,

Q zo  – kąt nachylenia sondy zmierzony na z-tym odcinku w pomiarze zerowym.

Sumowanie Duzy od dołu, tj. od dna otworu do jego szczytu pozwala na obliczenie przemieszczenia kumulacyjnego  SDuzy.

Dla przykładu, obliczenie SDuzy  odcinka o numerze k- tym (liczone od dołu otworu) polega na sumowaniu przemieszczeń  Duzy  odcinków od pierwszego (najgłębszego) do k-tego. Przemieszczenie kumulacyjne całego otworu oblicza się sumując Duzy - kolejno dla wszystkich odcinków, czyli:

        SDuzy = = S [500 mm x (sin Q zy - sin Q zo)]

Proces uzyskiwania końcowych wyników pomiarowych zarówno w formie danych cyfrowych jak i graficznej, wspomagany jest najczęściej przez oprogramowanie dostarczane wraz sondą pomiarowa.

 

 

 

Monitoring wgłębny oparto głownie na cyklicznych pomiarach inklinometrycznych wykonywanych w otworach badawczych. Częstotliwość sesje pomiarowych uzależniona jest od stopnia aktywności badanych obiektów i wynosi średnio 3 pomiary rocznie w cyklu wiosennym, letnim i jesiennym. Dodatkowo wykonuje się pomiary na osuwiskach po dłuższych okresach opadowych. Na osuwiskach o znacznym stopniu aktywności badania prowadzone są w odstępach miesięcznych.

Pomiary inklinometryczne umożliwiają śledzenie zmian z bardzo dużą dokładnością na wszystkich występujących w osuwisku powierzchniach przemieszczeń. Pozwalają także na określenie dynamiki przemieszczeń w poszczególnych interwałach czasowych, jak również wyznaczenie wektorów ruchu materiału koluwialnego.

Przykład krzywych przemieszczeń inklinometrycznych dla osuwiska w Szymbarku – Huciskach.Kierunki głównych przemieszczeń dla osuwiska w Szymbarku – Huciskach.

Zespół Centrum Geozagrożeń