ZASTOSOWANIE TECHNIK ELASTOOPTYCZNYCH W PROCESIE KONTROLI STATECZNOŚCI ZBOCZY



Podobne dokumenty
dr hab. inż. LESŁAW ZABUSKI ***

Monitoring konstrukcji ziemnych przy zastosowaniu rozłoŝonych przestrzennie światłowodowych sensorów optycznych, zintegrowanych w geosyntetykach

POMIARY NAPRĘŻEŃ DO OCENY STATECZNOŚCI GÓROTWORU. 1. Wprowadzenie. Leopold Czarnecki*, Maria Dynowska**, Jerzy Krywult**

1. Wstęp. Leopold Czarnecki*, Waldemar Jończyk*, Barbara Organiściak*

.&>* / Kraków, r. Gminy w Chrzanowie. A1.Henryka Chrzanów. W załączeniu przesyłam sprawozdanie z wykonanej

PROJEKT GEOTECHNICZNY

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO OBIEKT - OSUWISKO

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO OBIEKT - OSUWISKO

WARUNKI WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH U WYKOPY POD FUNDAMENTY

OPTYMALIZACJA SZEROKOŚCI PASÓW OCHRONNYCH PRZY ODKRYWKOWEJ EKSPLOATACJI KOPALIN POSPOLITYCH

Warunki techniczne wykonywania nasypów.

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO OBIEKT - OSUWISKO. 1. Metryka I lokalizacja M C-C/3. wersja 1/

ZASTOSOWANIE NOWYCH TECHNIK POMIAROWYCH W PROCESIE KONTROLI STATECZNOŚCI SKŁADOWISKA ŻELAZNY MOST

Instrukcja montażu zbiorników EcoLine

RAPORT Z MONITORINGU OBSERWACYJNEGO WIZJI LOKALNEJ MAJĄCEJ NA CELU OBSERWACJĘ I KONTROLĘ OSUWISKA POŁOŻONEGO W: Grudzień 2015 r.

Geozagrożenia enia w budownictwie i zagospodarowaniu przestrzennym na wilanowskim odcinku Skarpy Warszawskiej

GEO GAL USŁUGI GEOLOGICZNE mgr inż. Aleksander Gałuszka Rzeszów, ul. Malczewskiego 11/23,tel

Analiza stateczności zbocza

PROJEKT GEOTECHNICZNY

2. Ocena warunków i przyczyn występowania deformacji nieciągłych typu liniowego w obrębie filara ochronnego szybów

ST-K.07 Roboty ziemne-wykopy (grunty kat. I-IV)

D WYKONANIE WYKOPÓW W GRUNTACH I V KAT.

Dokumentacja i badania dla II kategorii geotechnicznej Dokumentacja geotechniczna warunków posadowienia.

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA

Osuwiska jako naturalne zagrożenia na terenach zurbanizowanych metody wstępnego rozpoznania terenów zagrożonych

Stabilizacja skarp AUTOSTRADA A1 PYRZOWICE - PIEKARY ŚLĄSKIE, PL

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO: OBIEKT OSUWISKO

MAPY OSUWISK I TERENÓW ZAGROŻONYCH RUCHAMI MASOWYMI W RAMACH PROJEKTU SOPO

SPIS TREŚCI. PODSTAWOWE DEFINICJE I POJĘCIA 9 (opracowała: J. Bzówka) 1. WPROWADZENIE 41

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO: OBIEKT OSUWISKO

Warszawa, 22 luty 2016 r.

mgr Sławomir Gawałko upr. geologiczne: V-1494, VI-0396 dr inż. Jan Wencewicz Upr. bud. St-584/78 Członek MAZ/WM/1580/1 Warszawa, kwiecień 2010 r.

Drgania drogowe vs. nośność i stateczność konstrukcji.

Źródło światła λ = 850 nm λ = 1300 nm. Miernik. mocy optycznej. Badany odcinek światłowodu MM lub SM

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO: OBIEKT OSUWISKO

CZĘŚĆ II: RZEKA WITKA

KARTA DOKUMENTACYJNA NATURALNEGO ZAGROŻENIA GEOLOGICZNEGO: OBIEKT OSUWISKO. 1. Nr ewidencyjny Lokalizacja

A. OPIS TECHNICZNY. B. R Y S U N K I Rys.1. PLAN USYTUOWANIA skala 1/500 Rys.2. PRZĘSŁO OGRODZENIA Z SIATKI skala 1/20, 1/2

OPIS TECHNICZNY. 1. Podstawa opracowania

Warszawa ul. Puławska 26/33 tel: , fax:

PL B BUP 12/13. ANDRZEJ ŚWIERCZ, Warszawa, PL JAN HOLNICKI-SZULC, Warszawa, PL PRZEMYSŁAW KOŁAKOWSKI, Nieporęt, PL

Karta rejestracyjna osuwiska

Badanie próbek materiału kompozytowego wykonanego z blachy stalowej i powłoki siatkobetonowej

Opinia techniczna dotycząca wpływu inwestycji na budynki gospodarcze znajdujące się na działce nr 104

OPINIA GEOTECHNICZNA I DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO

przemieszczeń gruntu pomiary inklinometryczne przegląd metod pomiarowych

Parasejsmiczne obciążenia vs. stateczność obiektów.

S ROBOTY ZIEMNE W GRUNTACH III-IV KATEGORII WYKOPY/ ZASYPY

MONITORING KONSTRUKCJI ZIEMNYCH PRZY ZASTOSOWANIU ROZ O ONYCH PRZESTRZENNIE WIAT OWODOWYCH SENSORÓW OPTYCZNYCH, ZINTEGROWANYCH W GEOSYNTETYKACH

D Roboty ziemne. Wykonanie wykopów. w gruntach nieskalistych

Structural Health Monitoring jako wspomaganie utrzymania mostów

Stateczność zbocza skalnego ściana skalna

OPIS DO PROJEKTU KONCEPCJI

OCENA WARUNKÓW GRUNTOWO WODNYCH DLA PROJEKTOWANEJ KANALIZACJI W PRĄDNIKU KORZKIEWSKIM GMINA WIELKA WIEŚ POWIAT KRAKÓW

PROJEKT DOCELOWEJ ORGANIZACJI RUCHU

JAMROTECH Sp. z o.o. II. PRZEDMIAR ROBÓT. Umowa: Nr WI-PI z dnia r. Nr uprawnień budowlanych

BADANIA GEODEZYJNE REALIZOWANE DLA OCHRONY OBIEKTÓW PRZYRODY NIEOŻYWIONEJ NA TERENIE WYBRANYCH OBSZARÓW DOLNEGO ŚLĄSKA

PROJEKT TECHNICZNY OPRACOWANIE UPROSZCZONE

Wykonanie zarurowania odcinka przydrożnego rowu wzdłuż ul. Studzienka w Kobielicach 2. Spis treści :

Geotechnika komunikacyjna / Joanna Bzówka [et al.]. Gliwice, Spis treści

Funkcja Tytuł zawodowy imię i Nazwisko Nr uprawnień Podpis Projektant Mgr inż. Marek Wąsowicz ZAP/0109/POOK/05

ZAGROŻENIA NATURALNE W ODKRYWKOWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

Zawartość opracowania

CZUJNIKI POJEMNOŚCIOWE

Radom, ul. śeromskiego 31 tel./fax (48)

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D ROBOTY ZIEMNE

D ROBOTY ZIEMNE. WYMAGANIA OGÓLNE

Zawartość opracowania

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH SST - 1 ROBOTY ZIEMNE

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA D ZABEZPIECZENIE SIECI CIEPŁOWNICZEJ ŻELBETOWYMI PŁYTAMI ODCIĄŻAJĄCYMI

1. WSTĘP ZAKRES WYKONANYCH PRAC... 3

Zakres wiadomości na II sprawdzian z mechaniki gruntów:

2. Lokalizacja obiektu i charakterystyka jego części podziemnej

WYKONANIE WYKOPÓW W GRUNTACH KAT II - IV

ISNSTRUKCJA PRZEWOZU / SKŁADOWANIA / MONTARZU I KONSERWACJI PŁYT DROGOWYCH. Przewóz, rozładunek i składowanie płyt drogowych firmy JADAR

1Z.2. SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA B ROBOTY ZIEMNE

analiza form geomorfologicznych; zagadnienia zagrożeń - osuwisk, powodzi i podtopień

OPINIA GEOTECHNICZNA

Remont drogi dojazdowej do oczyszczalni ścieków w m. Sątopy Samulewo - dz. nr 353/73

OPIS TECHNICZNY PROJEKT ZAGOSPODAROWANIA TERENU BRANŻA DROGOWA

Tok postępowania przy projektowaniu fundamentu bezpośredniego obciążonego mimośrodowo wg wytycznych PN-EN Eurokod 7

PRZEDSIĘBIORSTWO PROJEKTOWO-WYKONAWCZE ''BIOPROJEKT'' Moszczenica Grzegorz Jaśki ul. Fabryczna 26 tel. (044)

Identyfikacja i lokalizacja procesu powstawania i rozwoju rys w betonie metodą AE

inż. Jadwiga Radomska Zieleniewska upr. Nr 297/81/WMŁ

PROJEKT WYKONAWCZY. Zarząd Dróg Wojewódzkich w Gdańsku, ul.mostowa 11A, Gdańsk STAŁA ORGANIZACJA RUCHU. Gdańsk r.

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT POMIAROWYCH


Zabezpieczenie osuwiska oraz odbudowa DW nr 975 w m. Kurów

Zał. 7.2 Karty rejestracyjne osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi ziemi w rejonie projektowanej inwestycji

Pomiary wydajności studni przy próbnych pompowaniach.

SST SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA B ROBOTY ZIEMNE

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D WYKONANIE WYKOPÓW W GRUNTACH NIESKALISTYCH

D Podsypka Piaskowa

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT

Zawartość projektu. 1. CZĘŚĆ OGÓLNA 1.1. Założenia 1.2. Podstawa opracowania 1.3. Inwestor 1.4. Użytkownik 1.5. Wykonawca 1.6.

Wykopy głębokie problematyka

Miejscowość: Ostrówek Gmina: Klembów Powiat: Wołomiński. Zleceniodawca: Opracowanie: Hydrotherm Łukasz Olszewski. mgr inż.

SPECYFIKACJE TECHNICZNE D WYKONANIE WYKOPÓW W GRUNTACH NIESKALISTYCH SPIS TREŚCI

Załącznik D1. Instrukcja realizacji pomiarów z wykorzystaniem zestawów FWD

Kosztorys Ofertowy. Budowa Pomnika Sybiraków w Rzeszowie. Strona 1 z 8. Wartość netto (zł)

Transkrypt:

Górnictwo i Geoinżynieria Rok 33 Zeszyt 2 2009 Andrzej Chrost*, Leopold Czarnecki**, Łukasz Krywult*, Joachim Schneider-Glötzl*** ZASTOSOWANIE TECHNIK ELASTOOPTYCZNYCH W PROCESIE KONTROLI STATECZNOŚCI ZBOCZY 1. Wstęp Ostatnie kilkadziesiąt lat to stały rozwój techniki i aparatury do pomiarów geotechnicznych in situ. Wspierają one zaawansowane metody projektowania, są również coraz powszechniej stosowane do monitorowania obiektów i budowli już istniejących, takich jak zapory wodne, skarpy, naruszone zbocza itp. Większość stosowanych czujników umożliwia punktowe pomiary parametrów gruntu. Nieliczne, jak np. łańcuchowa sonda inklinometryczna (In-Place Inclinometer System), ekstensometry powierzchniowe umożliwiają liniowy pomiar przemieszczeń gruntu, są jednak kosztowne. W tej sytuacji podjęte zostały próby opracowania, metody pomiarów liniowych, charakteryzującej się relatywnie niskimi kosztami. W ramach międzynarodowego europejskiego projektu POLYTECT Polyfunctional Technical Textiles against Natural Hazards stworzono prototyp geomaty opartej na technologii światłowodowej służącej do monitoringu stateczności zboczy. Głównym założeniem projektantów było stworzenie czujnika mogącego monitorować przemieszczenia gruntu na dużych obszarach. 2. Opis i zasada działania geomaty Geomata składa się ze specjalnej siatki wykonanej z elastycznego tworzywa sztucznego, w którą wpleciony jest światłowód polimerowy. Na skutek przemieszczania się warstw gruntu następuje naprężenie światłowodu, a w konsekwencji jego wydłużenie. Urządzenie * ZPPUH BUDOKOP Sp. z o.o., Mysłowice ** PGE KWB Bełchatów SA, Rogowiec *** Glötzl Gesellschaft für Baumeßtechnik mbh, Rheinstetten 77

czytające OTDR (Optical Time Domain Reflectory) wysyła krótki impuls świetlny do światłowodu, który po odbiciu się od końca włókna wraca do detektora i zostaje poddany analizie. Powrotne impulsy świetlne są zapisywane jako funkcja czasu. Po uśrednieniu dużej liczby próbek i zastosowaniu indeksu refrakcyjnego możliwe jest zapisanie sygnału ODTR jako funkcji drogi. Wynikiem pomiaru jest nie tylko wartość wydłużenia światłowodu, ale także dokładna lokalizacja punktu lub strefy, w którym ono nastąpiło. Pomiar w zależności od długości zastosowanego w geomacie światłowodu trwa od kilku do kilkunastu minut. Przy obecnie stosowanej technologii możliwy jest pomiar przemieszczeń gruntu na odcinku do 100 m, jednak planowane jest zwiększenie zakresu pomiarowego do 500 m. Na rysunku 1 przedstawiono schemat układu pomiarowego. Rys. 1. Schemat układu pomiarowego 3. Instalacja geomaty w KWB Bełchatów We wrześniu 2008 roku zainstalowano prototyp geomaty na osuwisku 24S znajdującym się na terenie bełchatowskiej odkrywki. Warunki terenowe Osuwisko 24S powstało w dniu 9 grudnia 2005 roku w obszarze zagrożeń geotechnicznych XVI/S zlokalizowanym na zboczu stałym południowym w rejonie wsi Żłobnica, w strefie między liniami przekrojów geologicznych 55 51 SN. Rejon zagrożeń został wydzielony ze względu na występowanie konsekwentnych nachyleń osadów w stosunku do skarp zbocza. Strop podłoża mezozoicznego nachylony jest w górnych partiach wydzielonego rejonu pod kątem 10 15. Na stropie podłoża mezozoicznego zalegają pokrywy ilastych zwietrzelin o miąższości od 1 do 30 metrów. Pierwsze zaobserwowane deformacje to zespół szczelin i pęknięć na powierzchni terenu ze zrzutem do 0,2 m. 78

W dniu 14 grudnia 2005 roku osuwisko obejmowało już swym zasięgiem zbocze południowe w następującym zakresie: od rzędnej +199 do rzędnej +119 m n.p.m., tj. na przestrzeni 80 m; powierzchnia terenu na odcinku o długości 320; półka stała +174 m n.p.m. na długości 430 m; półka +147 m n.p.m. na długości 480 m; skarpa +147/+119 m n.p.m. na długości około 500 m; jęzor osuwiska zajął poziom +119 m n.p.m. na odległość maksymalnie 100 m; maksymalny zasięg w kierunku południowym na powierzchni terenu wynosi 65 m; zrzut na szczelinie ograniczającej czaszę osuwiska od strony południowej wynosi maksymalnie 27 m; minimalna odległość krawędzi osuwiska 24S od kanału nr 9 wynosi 16 m. Deformacjami objęte są masy około 3,5 mln m 3. Prace ziemne prowadzone od stycznia 2006 roku do końca roku 2006 spowodowały spadek wartości przemieszczeń poziomych od ok. 1,0 do ok. 0,30 m na tydzień. Sumaryczne przemieszczenia poziome w tym okresie wyniosły ok. 8,5 m. Prace kontynuowano do 31 stycznia 2007 roku. Roboty ziemne spowodowały dalsze ograniczenie ruchów mas ziemnych w osuwisku do ok. 0,10 m na tydzień. W dniu 23 października 2007 roku, na poziomie terenu, ponad górną krawędzią ograniczającą czaszę osuwiska 24S od południa zaobserwowano występowanie spękań i szczelin o rozwartości do 0,5 cm, bez zrzutu na długości około 140 m. W strefie zagrożeń znalazł się kanał nr 9 na odcinku około 60 m. W czasie kontroli rejonu powstałych deformacji w dniu 24 października 2007 stwierdzono zrzut na szczelinach w części wschodniej rejonu maksymalnie do 0,5 m, uszkodzenia kanału nr 9 (odspojenie płyty około 0,2 m na dnie kanału od płyty na skarpie północnej na odcinku około 30 m). Deformacje na powierzchni terenu powstały w wyniku zwiększania się wysokości skarpy ograniczającej czaszę osuwiska od południa, w której stopie zalegają utwory zastoiskowe oraz w wyniku uplastycznienia ich stropu i odspojenia się w wyniku erozji wstecznej bloku ograniczającego osuwisko 24S od południa. Na punktach powierzchniowej sieci obserwacyjnej zanotowano wzrost tempa deformacji z 10 mm/dobę do 110 mm/dobę. Prowadzone od grudnia 2007 roku prace zabezpieczające polegające na przemieszczeniu mas ziemnych z uformowaniem trzech półek pośrednich na +197, +166 i +143 m n.p.m. oraz odwodnieniu koluwiów osuwiska, spowodowały spadek tempa deformacji do 4 5 mm/dobę. Aktualnie sieć pomiarowa w granicach osuwiska 24S liczy 10 punktów pomiarowych. Pomiary kontrolne prowadzone są z częstotliwością 1 raz na tydzień. Przebieg instalacji Do instalacji geomaty wytypowano osuwisko 24S ze względu na stosunkowo wysokie tempo deformacji, dzięki czemu możliwe było szybkie sprawdzenie poprawności montażu 79

i wyników pomiarów. Zainstalowana geomata miała wymiary 10 2 m. Ułożona została na wcześniej przygotowanym terenie, w miejscu gdzie zaobserwowano największe deformacje (rys. 2). Następnie dociążono ją piaskiem i wykonano pomiar referencyjny, do którego porównywane były dalsze pomiary. Rys. 2. Instalacja geomaty Wyniki pomiarów Prowadzone w okresie od 02 września do 17 listopada 2008 r. pomiary wykazały deformację terenu w wielkości 2 mm/dobę. Rys. 3. Wykres zmian sygnału pomiarowego w stosunku do pomiaru referencyjnego 80

Rzeczywista deformacja terenu była większa, ponieważ w początkowym okresie następowało wstępne naprężanie geomaty. Wydłużenie światłowodu występowało na całej siedmiometrowej długości pomiarowej geomaty, jednak największe naprężenia zanotowano w miejscu występowania linii deformacji widocznej na rysunku 2. Na rysunku 3 przedstawiono zmiany sygnału pomiarowego w stosunku do pomiaru referencyjnego. Zauważyć można wyraźny wzrost naprężeń w pomiarze z 22 października 2008 r. 4. Wnioski Instalacja i pomiary geomaty na osuwisku 24S potwierdziły możliwość stosowania jej w monitoringu stateczności zboczy. Technika pomiarowa oparta na światłowodach polimerowych może znaleźć zastosowanie przy monitoringu dużych obiektów geotechnicznych, zapór wodnych, nasypów, wałów przeciw powodziowych, itp. W pierwszym etapie może ona spełniać istotną funkcję, tzw. wczesnego ostrzegania. Prowadzone są ciągłe prace mające na celu zwiększenie dokładności i zakresu pomiarowego. Przewiduje się również zautomatyzowanie pomiaru i zdalny przekaz wyników. Niskie koszty aparatury oraz łatwość wykonywania pomiarów (z jednego punktu będzie można dokonać pomiaru odcinka 500 m) zachęcają do kontynuacji prac nad rozwojem takiej techniki pomiarowej. LITERATURA [1] Liehr S., Lenke P., Krebber K., Seeger M., Thiele E., Metschies H., Gebreselassie B., Münich J.C. and Stempniewski L.: Distributed strain measurement with polymer optical fibers integrated into multifunctional geotextiles. 2008. Proc. of SPIE, Vol. 7003: 700302-1-700302-15 [2] Liehr S., Lenke P., Wendt M. and Krebber K.: Perfluorinated graded-index polymer optical fibers for distributed measurement of strain. 2008. Proc. of POF Conference [3] Liehr S., Lenke P., Wendt M., Krebber K., Glötzl R., Schneider-Glötzl J., Gabino L. and Krywult Ł.: Distributed polymer optical fiber sensors in geotextiles for monitoring of earthwork structures. 2009. Proc. of SHMII-4 Conference [4] Chrost A., Krywult Ł.: Dokumentacja powykonawcza Wykonanie instalacji geomaty na terenie KWB Bełchatów w rejonie osuwiska 24S. Mysłowice, Z.P.P.U.H. Budokop Sp. z o.o., 2008 81