mjerenje inklinometrom

Monitoring klizišta – mjerenje inklinometrom

Problem stabilnosti prirodnih i umjetnih kosina predstavlja jedan od najvećih problema u geotehnici. Pojava klizišta koja nastaju kao rezultat nestabilnosti i neravnoteže u tlu je sveprisutan problem i često ima štetne posljedice.

Kako bi se potencijalna opasnost takvih pojava pravovremeno uočila, i na vrijeme spriječila potrebno je provoditi kontinuirani monitoring, a jedna od najpoznatijih i najkorištenijih metoda je mjerenje pomaka inklinometrima.

Inklinometar

Inklinometar (inclinometer, slope inclinometer, probe inclinometer, slope indicator) je uređaj koji mjeri pomake normalne na os cijevi kroz koju prolazi. Uređaj sadrži senzor koji mjeri otklon osi inklinometarske sile od vertikale.
Inklinometar se koristi se za određivanje veličine, brzine, smjera, dubine i vrste kretanja klizišta. Ova informacija je obično iznimno važna za razumijevanje uzroka, ponašanja i sanacije klizišta.

Tipična primjena inklinometra uključuje:

  • Otkrivanje zona kretanja nestabilne mase i utvrđivanje je li kretanje konstantno, ubrzano ili reagira na mjere sanacije.
  • Provjeru jesu li deformacije unutar projektnih granica, ponaša li se geotehnička konstrukcija u skladu s projektnim zahtjevima te jesu li susjedni objekti pod utjecajem klizanja.
  • Provjera stabilnosti nasipa, potpornih konstrukcija nasipa te nestabilnih kosina za vrijeme i nakon akumulacije.
  • Praćenje slijeganja nasipa, temelja i drugih građevina (horizontalni inklinometri).
mjerenje inklinomterom mjerna oprema

Slika 1. Mjerna oprema – kabel, sonda i kolut za spuštanje i povlačenje kabela na kojem visi sonda

Mjerna oprema se sastoji od dva dijela: (1) kućište inklinometra i (2) mjerni sustav inklinometra.
Za potrebe mjerenja plastična cijev (kućište inklinometra) se ugradi u bušotinu te se šupljina između tla i plastične cijevi ispunjava cementno-bentonitnom smjesom.

mjerenje inklinomterom ugradnja cijevi

Slika 2. Ugradnja inklinometra

Inklinometarska cijev (kučište inklinometra) ima četiri okomita utora duž unutrašnjosti koji se koriste kao vodilica za sondu kako bi se ispitao otklon inklinometarskog kučišta.
Cijevi u bušotini ili armaturnom košu prilikom ugradnje treba orijentirati tako da se jedan par utora (vodilica) približno dovede u smjer očekivanih pomaka.

mjerenje inklinometra

Slika 3. Plastična inklinometrska cijev te smjer glavnih i sekundarnih pomaka

Inklinometarska sonda sadrži okomite senzore koji mjere kut koji tijelo sonde zatvara s vertikalom (vertikalni inklinometri) ili horizontalom (horizontalni inklinometri). Inklinometarske sonde također imaju ovješene kotače koji ju pridržavaju u središtu kučišta dok se provodi ispitivanje.

Vrste inklinometra i postupak mjerenja

Razlikujemo tri vrste vertikalnih inklinometara:

  • „Chain type“ inklinometar za kontinuirano praćenje pomaka
  • Pokretni inklinometar za kontinuirano praćenje
  • Inklinometar s ugrađenim manjim brojem inklinometarskih sondi „chain type“ u zoni klizne plohe
mjerenje inklinometrom vrste inklinometra

Slika 4. Vrste vertikalnih inklinometra

Kod ugrađenih inklinometara sonde su opremljene senzorima i inklinometrima postavljenim na dubine u kojima se očekuje pojava klizanja. Pomaci se mogu očitavati povremeno i stalno, te se rezultati šalju u sustav za obradu podataka. Ova vrsta inklinometra koristi se kada je dubina klizanja poznata.

Kod pokretnih inklinometara u sondi su ugrađeni  senzori za mjerenje nagiba. Početno (nulto) mjerenje obavlja se po proteku od približno 5-10 dana nakon ugradnje inklinometarske cijevi u tlo ili nakon što injekcijska smjesa dovoljno očvrsne. Mjerna sonda se spušta i na zadanim razmacima mjeri nagib između dvije mjerne točke. Mjerenje se obavlja povlačenjem sonde od dna prema vrhu cijevi. Mjerenje započinje povlačenjem sonde s dna cijevi dok prva mjerna oznaka na kabelu ne dođe u kočnicu. Kada logger pokaže stabilne mjerne vrijednosti operater aktivira okidač za registraciju (zapis). Sonda se zatim povlači na slijedeću oznaku, a opisani postupak ponavlja do vrha cijevi odnosno oznake kabela koja je određena kao posljednja. Usporedbom izmjerenog nagiba cijevi s prethodnim mjerenjima određuje se promjena nagiba i izračunava pomak.

mjerenje inklinometrom postupak mjerenja

Slika 5. Princip rada inklinometra sa sondom

Prilikom opažanja utvrđuje se položaj klizne plohe i uspoređuju se pomaci između mjerenja.

mjerenje inklinometrom otklon cijevi

Slika 6. Otklon cijevi od vertikale mjeren inklinomtarskom sondom, tipičan rezultat osam mjerenja nakon što je obavljeno nulto (sa nultim 9 mjerenja), inklinometarska sonda

Inklinometarska mjerenja vrlo precizno identificiraju kliznu plohu (klizno područje).

mjerenje inklinometrom shema opažanja

Slika 7. Shema inklinometarskog opažanja na kosini

Mjerenje pomaka – klizište Gorski kotar

Za potrebe kontrole stabilnosti i opažanja županijske ceste u Gorskom kotaru, izvedene su dvije bušotine u koje su ugrađene inklinometarske cijevi.
Opažanjem je obuhvaćeno 5 mjerenja horizontalnih pomaka, u koja je uključeno početno mjerenje (početno + 4 mjerenja). Mjerenja su se provodila u razmacima od jednog mjeseca, ukupnog trajanja 182 dana.

Bušotine (inklinometarske cijevi) izvedene su u sljedećim dužinama: bušotina B1 – dužina 10.50 m i bušotina B3 – dužina 10.00 m. Cijevi su injektirane cementnim mortom po cijeloj dubini inklinometarske cijevi, a kao zaštita na vrhu cijevi izvedeni su čelični poklopci. Mjerenje se provodilo u periodu od 19. rujna 2018. do 20. ožujka 2019. godine.

mjerenje inklinometrom

Slika 8. Prikaz ugrađenih inklinometarskih cijevi

Rezultati mjerenja horizontalnih pomaka

U nastavku prikazani su rezultati pomaka za pojedine inklinometarske bušotine.

mjerenje inklinometrom tablica

.

mjerenje inklinometrom rezultati ispitivanja

Slika 8. Grafički prikaz rezultata mjerenja u izvedenim inklinometrima, bušotina B1 (slika lijevo) i bušotina B3 (slika desno)

Provedenim mjerenjima utvrđeni su horizontalni pomaci na županijskoj cesti u Gorskom kotaru. U periodu od 182 dana koliko je trajalo mjerenje, utvrđeno je da horizontalni pomaci u smjeru okomitom na os prometnice imaju blago uzlazni trend, što se može uočiti iz prikazanih rezultata. Budući da su mjerenja provedena u razdobolju u kojem nije bilo značajnih kišnih događaja za očekivati je da će uslijed podizanja razine podzemene vode doći do većih i bržih pomaka. Analizom pomaka utvrđena je lokacija klizne plohe na približno 7 metara dubine kod bušotine B1.

Monitoring klizišta inklinometrima daje inženjerima kvalitetne podatke o karakteritikama klizišta koji se mogu primijeniti za potrebe spriječavanja ili sanacije istih. Priroda je često nepredvidiva te su upravo pravovremena mjerenja i opažanja neophodna te igraju glavnu ulogu u borbi protiv klizišta.

*Izvor:

Vrkljan I., Skripta Inženjerska mehanika stijena, Građevinski Fakultet, Rijeka, 2013.
Vrkljan I. Inženjerska mehanika stijena – Inklinometar i deformetar

PRETPLATITE SE NA NAŠ NEWSLETTER!

Budite prvi koji će dobiti najnovije obavijesti i ekskluzivni sadržaj direktno u svoj inbox.