Mjerna oprema za praćenje pomaka
(Inklinometri, Geodetske točke, Klinometri)
Pod pojmom deformacije podrazumijevaju se sve promjene koje se dešavaju na infrastrukturnim objektima ili građevinama, u njihovoj okolini tijekom izgradnje ili njihove eksploatacije kao i promjene koje se događaju nakon završetka gradnje građevina ili pak na kosinama – klizištima. Geometrijske promjene koje nastupaju na objektima mogu biti u svezi s pomakom cijelog objekta, ili nekog njegovog dijela, s nagibom, savijanjem, istezanjem i nastalim napetostima u objektu. Sve je to rezultat različitih čimbenika, odnosno sila, koje konstantno, periodički, pravilno ili nepravilno djeluju na objekt. Moguće posljedice se mogu spriječiti detaljnim geotehničkim i geodetskim istraživanjima koji uključuju radnje za praćenje vertikalnih pomaka, nagiba i pukotina nakon što je ustanovljeno gibanje, poniranje, pucanje ili naginjanje objekta.
Mjerenje deformacija i pomaka vrši se u cilju osiguravanja od iznenadnih i nepredvidivih pojava na objektima, provjere stabilnosti i slijeganja nasipa, potpornih konstrukcija, temelja i kosina. Bitno je da se pravovremeno zabilježe svi događaji i stanja koji bi mogli utjecati na sigurnost objekata i kasniju uporabu objekta. Stoga, uloga monitoringa je pri tome ključna. Monitoring predstavlja osnovu za uvođenje sustava kontrole pomaka i deformacija i odlučivanje o potrebnim mjerama u ovisnosti o stanju promatrane građevine ili klizišta. Monitoring je zapravo nadzor objekta, integriran u jedinstveni sustav sa sustavom za dojavljivanje i vizualno predstavljanje građevinskih ili geotehničkih objekata. Monitoring se provodi u svrhu istraživanja ili u svrhu predviđanja i upozoravanja u realnom vremenu. Nadalje, monitoring nakon izvedbe eventualne sanacije provodi se kao kontrola uspješnosti izvedenih radova.
Pri odabiru mjerne opreme preporučljivo je odabrati izravne metode i opremu čiji rezultati mjerenja izravno upućuju na ponašanje objekta, okolnog tla ili pak kosine. Metode koje se primjenjuju radi utvrđivanja pomaka jesu daljinska opažanja, fotogravimetrijske metode, geodetske metode te geotehničke metode.
U daljnjem tekstu pobliže će se opisati geodetske i geotehničke metode.
Geodetska opažanja pomaka
Geodetska metoda mjerenja deformacija se zasniva na primjeni preciznih geodetskih instrumenata za utvrđivanje pomaka pojedinih kontrolnih točaka, raspoređenih na pogodan način. Mjerenjem se utvrđuje relativna promjena položaja tih referentnih točaka u prostornom koordinatnom sustavu. Pobliže, koriste se za određivanje relativnih ili apsolutnih koordinata pojedinih točaka koje uključuju klasične geodetske instrumente te instrumente za određivanje koordinata preko satelita, GPS (Global Positioning System).
Opažanja uz primjenu geodetskih metoda mjerenja izvode se prije, za vrijeme gradnje i nakon završetka gradnje. Geodetska opažanja omogućuju određivanje vertikalnih i horizontalnih pomaka, a time i smjera i brzine pomaka. Veličine i smjerovi pomaka točaka mogu se izračunati iz razlike izmjerenih koordinata u dva uzastopna mjerenja. Neki od instrumenata koji se koriste prilikom geodetskog opažanja pomaka jesu:
– nivelir,
– teodolit,
– totalna stanica,
– globalni navigacijski satelitski sustav (GNSS).
Geotehnička opažanja pomaka
Geotehnička opažanja pomaka baziraju se najčešće na korištenju mjerenih uređaja poput: inklinometra i klinometra, koji će se dalje u tekstu pobliže objasniti.
Inklinometri se koriste za mjerenje promjene nagiba vertikalnih zacjevljenih bušotina ili cijevi ugrađenih u potporne konstrukcije. Na primjeru klizišta time se utvrđuje dubina klizanja kao i smjer, izračun veličine i brzine pomaka između pojedinih mjerenja. Inklinometri se mogu podijeliti u dvije vrste: probni i ugrađeni.
Kod probnih inklinometara u bušotine se ugrađuju cijevi s vodilicama. Mjerna sonda s kotačićima koji se umeću u vodilicu, te na određenim razmacima mjeri nagib između dviju mjernih točaka na kojima se zaustave kotačići. Pomoću sonde koja ima ugrađene senzore moguće je mjerenje nagiba u jednom ili u dva međusobno okomita smjera. Točnost probnih inklinometara u terenskim uvjetima doseže ±0,1 mm/m.
Kod ugrađenih inklinometara sonde su opremljene senzorima i ugrađuju se na dubine na kojima se npr. očekuju klizanja. Očitanja s inklinometra mogu se bilježiti povremeno ili kontinuirano i šalju se u sustav za prihvaćanje i obradu podataka.
Klinometar, također poznat kao klinometarski kompas i elektronski klinometar, obično se koristi za mjerenje horizontalnog kuta, relativnog kuta i nagiba. Mjerenje se zasniva na mjerenju kutova zaokreta u konstrukciju ugrađenih specijalnih nosača, koji se ugrađuju posebnim postupkom bušenja i injektiranja.
Broj se povećava kada je os u klinometar baza je okrenuta u jednom smjeru i smanjuje se kada se promijeni smjer rotacije. Brojanje je povezano s početnim položajem klinometra. Kada se klinometar inicijalizira, njegov brojač je postavljen na 0. Izračunavanjem kuta rotacije, lako se mogu izmjeriti položaj i brzina. Razlika očitanog rezultata između dva mjerenja predstavlja zaokret nosača izražen u mm/m.
Kako bi se čim bolje identificirali, a kasnije manjili ili uklonili potencijalni rizici za objekte i ljude potrebno je definirati svrhu mjerenja, mjerne veličine i mjerenu opremu. Geodetska i geotehnička mjerenja su neizostavna, posebno tijekom gradnje i sanacije oštećenih objekata. Kako bismo izbjegli pucanja, klizanja ili urušavanja objekta potrebno je pratiti pomake i deformacije. S razvojem tehnologije mjerenja i upravljanja nam omogućuju sve veću točnost mjerenja i praćenja pomaka i deformacija s točnošću boljom od 1 mm.
Pročitajte više: Monitoring klizišta – mjerenje inklinometrom
