Геотехнический мониторинг

Геотехнический мониторинг систематическое измерение и отслеживание изменений формы или размеров объекта в результате напряжений, вызванных приложенными нагрузками.^[1] Геотехнический мониторинг в первую очередь относится к области прикладной геодезии, но также может быть связан с гражданским строительством.

Измерительные устройства (или датчики) можно разделить на две основные группы — геодезические и геотехнические. Оба измерительных устройства можно легко комбинировать в современном мониторинге.

• Геодезические устройства измеряют географически привязанные (относительно установленных местоположений за пределами зоны мониторинга) смещения или перемещения в одном, двух или трех измерениях. Он включает в себя использование таких инструментов, как тахеометры, нивелиры, InSAR ^[2] и приемники глобальной навигационной спутниковой системы .
• Геотехнические устройства измеряют смещения или перемещения и связанные с ними воздействия или условия окружающей среды без внешней привязки к местности. Он включает использование таких приборов, как экстензометры,^[3] пьезометры, манометры, дождемеры, термометры, барометры, наклономеры,^[4] акселерометры, сейсмометры и т. д.

Геотехнический мониторинг может потребоваться в следующих случаях:

• Плотины ^[5]
• Дороги
• Туннели
• Мосты и виадуки
• Высотные и исторические здания ^[6]
• Фонды
• Строительные площадки
• Горное дело ^[7]
• Оползневые районы ^[2]
• Вулканы
• Населенные пункты
• Зоны землетрясений

Контроль деформации может быть ручным или автоматическим. Ручной контроль деформации — это работа датчиков или приборов вручную или ручная загрузка собранных данных с приборов контроля деформации. Автоматический контроль деформации группы программно-аппаратных элементов контроля деформации, которые после настройки не требуют участия человека для функционирования.

Обратите внимание, что анализ деформации и интерпретация данных, собранных системой мониторинга, не включены в это определение.

Для автоматизированного мониторинга деформации требуется связь инструментов с базовой станцией. Используемые методы коммуникации включают в себя:

• Кабель передачи ( RS-232, RS-485, оптоволокно )
• Локальная сеть ( LAN )
• Беспроводная локальная сеть ( WLAN )
• Мобильная связь ( GSM, GPRS, UMTS )
• WiMax

Периодичность контроля и временной интервал измерений необходимо учитывать в зависимости от приложения и объекта контроля. Объекты могут подвергаться как быстрому, высокочастотному движению, так и медленному, постепенному движению. Например, мост может колебаться с периодом в несколько секунд из-за влияния транспорта и ветра, а также постепенно смещаться из-за тектонических изменений.

• Периодичность : варьируется от дней, недель или лет для ручного мониторинга до непрерывной для автоматических систем мониторинга.
• Интервал измерения : от долей секунды до часов.

Анализ деформации связан с определением того, является ли измеренное смещение достаточно значительным, чтобы гарантировать реакцию. Данные о деформации должны быть проверены на статистическую значимость, а затем сверены с указанными пределами и рассмотрены, чтобы увидеть, не предполагают ли отклонения ниже указанных пределов потенциальные риски.

Программное обеспечение получает данные от датчиков, вычисляет значимые значения измерений, записывает результаты и может уведомлять ответственных лиц в случае превышения порогового значения. Тем не менее, человек-оператор должен принимать взвешенные решения о надлежащем реагировании на перемещение, например, независимая проверка с помощью инспекций на месте, реактивный контроль, такой как структурный ремонт, и аварийное реагирование, такое как процессы отключения, процессы локализации и эвакуация с площадки.

• Исследование деформации
• Инженерная геология
• Устойчивость склона
• Мониторинг состояния конструкции

1. ↑ Literature, Edited by J.F.A Moore (1992). Monitoring Building Structures. Blackie and Son Ltd. ISBN 0-216-93141-X, USA and Canada ISBN 0-442-31333-0
2. ↑ ^{1 2} Dai, Keren (December 2016). "Monitoring activity at the Daguangbao mega-landslide (China) using Sentinel-1 TOPS time series interferometry". Remote Sensing of Environment. 186: 501—513. doi:10.1016/j.rse.2016.09.009. ISSN 0034-4257.
3. ↑ Pardo, Juan Manuel (2013-09-15). "Instrumental monitoring of the subsidence due to groundwater withdrawal in the city of Murcia (Spain)". Environmental Earth Sciences (англ.). 70 (5): 1957—1963. doi:10.1007/s12665-013-2710-7. ISSN 1866-6280.
4. ↑ Díaz, E. (October 2018). "Multitechnical approach for damage assessment and reinforcement of buildings located on subsiding areas: Study case of a 7-story RC building in Murcia (SE Spain)". Engineering Structures. 173: 744—757. doi:10.1016/j.engstruct.2018.07.031. ISSN 0141-0296.
5. ↑ Tomás, R. (May 2013). "Monitoring an earthfill dam using differential SAR interferometry: La Pedrera dam, Alicante, Spain". Engineering Geology. 157: 21—32. doi:10.1016/j.enggeo.2013.01.022. ISSN 0013-7952.
6. ↑ Tomás, Roberto (November 2012). "Subsidence damage assessment of a Gothic church using differential interferometry and field data". Structural Health Monitoring. 11 (6): 751—762. doi:10.1177/1475921712451953. ISSN 1475-9217.
7. ↑ Herrera, G. (September 2012). "Forensic analysis of buildings affected by mining subsidence based on Differential Interferometry (Part III)". Engineering Failure Analysis. 24: 67—76. doi:10.1016/j.engfailanal.2012.03.003. ISSN 1350-6307.
8. ↑ Cyclops  (неопр.). Sixense. Дата обращения: 3 декабря 2022. Архивировано 3 декабря 2022 года.

• Литература, Б. Глишич и Д. Инауди (2008). Волоконно-оптические методы мониторинга состояния конструкций . Уайли. ISBN 978-0-470-06142-8
• Литература, Джон Данниклифф (1988, 1993). Геотехническое оборудование для мониторинга производительности месторождения . Уайли. ISBN 0-471-00546-0