Måling og kontroll av stabilitet, deformasjoner og endring av grunnforhold har blitt veldig viktig, både med tanke på eksisterende infrastruktur og nye utbyggingsprosjekt. Utfordrende klima og utbygging i krevende områder gjør det viktig å ha gode og kontinuerlige målinger for å kunne se hvordan områder endres over tid, dokumentere endringer og sørge for at prosjekter går i henhold til plan.

Dammer, veier, broer, tunneler, fundament, støttemurer, fyllinger og bygninger blir utsatt for store og skiftende belastninger fra grunnforholdene i byggeperioden, men også gjennom hele konstruksjonens levetid. Måling og overvåking av deformasjoner og grunnforhold avhenger av type objekt, området og hvilke faktorer som forårsaker endringer. Under har vi gitt en oversikt over hvilke teknologier og løsninger som ofte brukes.

Metoder for å kontinuerlig overvåke deformasjoner er mange, men generelt sett faller de under geodetiske eller geotekniske målesystemer. Geodetiske målesystemer brukes ofte for til å måle endringer på overflaten og løses normalt med totalstasjon, GPS/GNSS, lasere eller fotogrammetri.

Geotekniske instrumenter dekker et bredt spekter av målesystemer og vi har forsøkt å gi en liten oversikt over de mest brukte systemene under.

Topp: Inklinometer måleprinsipp;
Bunn: Inklinometer casing med spor

Inklinometere

Inklinometere måler tilt eller helning og blir brukt til å tallfeste deformasjoner og endring av skråninger, fyllinger og konstruksjoner. Normalt utføres inklinometermålinger i ulike dybder slik at man kan konstruere en deformasjonsprofil.

Inklinometermålinger kan gjøres manuelt eller ved å installere permanente målesystem. For manuelle målinger føres en målestav ned i et med spor og målinger gjøres i gitte høydeintervall.

Tradisjonelt har in-place inklinometer vært mest brukt for automatiske målinger, der en installerer flere tilt ledd i en plast casing med spor. Et veldig godt alternativ til in-place inklinometer er SAAF (ShapeAccelArrayField) som både er robust og gir veldig gode data. Se nedenfor for å lære mer om SAAF.

Ekstensometere

Ekstensometere brukes til å måle relative avstandsendringer for å identifisere og tallfeste setninger og deformasjoner. Ekstensometere kommer i mange ulike typer ut i fra type problemstilling og type prosjekt. For eksempel brukes ekstensometere i borehull, tuneller og på konstruksjoner.

Ekstensometermålinger kan gjøres både automatisk og manuelt.

Tilt sensor eksempel

Tiltsensorer

Tiltsensorer måler vinkelendring i en eller to akser og benyttes for å se på bevegelse på et spesifikt punkt. Tilt sensorene finnes i flere ulike typer som for eksempel portable, in-place, undervanns, trådløse eller i kombinasjon med akselerometer.

Tiltsensorer brukes i dag i stor grad på konstruksjoner, men sensorene kan også benyttes på ustabile fjellblokker eller landområder.

Strekkstag / strekklapper

Strekkmålinger gjøres ved å se på endringer mellom to faste punkt. Det finnes flere ulike måleprinsipp og typer løsninger ut i fra hva som skal måles, pris og teknologi. De mest vanlige måleprinsipper benytter elektrisk motstand eller vibrerende streng og der endring i strekk gir en endring i mostand eller frekvens.

Noen eksempler på løsninger for strekkmålinger:

Innstøpte målere som ofte brukes i betongkonstruksjoner som broer og dammer.

Strekkmålere for armeringsstål der sensoren er festet inn på lastbærende armering til en konstruksjon.

«Sister bar»-målere fungerer som et strekkstag for armering Den er festet mellom armeringene for å måle belastningen på betongen i stedet på armeringsstrukturen.

Punktsveis-målere er primært brukt til å måle belastningen på overflaten av stålkonstruksjonselementer.

Sprekkmålere

Sprekkmålere

Sprekkmålere brukes for å måle sammentrekning eller utvidelse av skjøter og sprekker typisk i bygninger, bruer, demninger, rørledninger, betong og stein/fjell. Målesystemene finnes i både 1d, 2d, og 3d.

Sprekkmålere kan etableres både mellom to objekt for å måle bevegelse, eller på overflaten av et objekt. Noen av bruksområdene er overvåking av bevegelse av ulike deler av betongkonstruksjoner, plater, fundament, støttemurer, tunneler eller demninger.

Piezometere / poretrykksmålere

Poretrykkssensorer måler vanntrykket i grunnen. Dette er ofte veldig viktig med tanke på å overvåke de underliggende forhold som kan føre til deformasjoner. Klikk her for mer informasjon om overvåkingssystemer og applikasjoner for poretrykk.

SAAF demonstrasjon video

SAAF

SAAF (ShapeAccelArrayField) er en sensorkabel bestående av 50 cm lange målesegmenter og hvor systemet passer inn i et lite (27 mm ID) rør. Eventuelle deformasjoner blir nøyaktig målt som endringer i formen på kabelen. Vibrasjoner kan også måles på flere punkter. SAAF blir sendt på en trommel, og kan håndteres av én person. Leveres i lengder opptil 150 meter. Sensoren er veldig robust og gir veldig god nøyaktighet.

SAAF kan brukes for både horisontale og vertikale målinger. Horisontale målinger gir 2d målinger og vertikale 3d målinger.

Dataforvaltning og presentasjon

Mange av sensorene som er nevnt ovenfor er tilgjengelige som manuelle eller automatiske alternativer. Målinger kan gjøres enten i perioder ved hjelp av en håndholdt avleser eller ved tilkobling til en datalogger som gjør målinger automatisk.

Automatisert datainnsamling er over lengre prosjekter mest økonomisk og samler inn data kontinuerlig, overfører disse i sanntid og alarmerer umiddelbart når en fastsatt terskel overskrides. Dette kan være av stor verdi for å varsle om potensielt farlige situasjoner før det oppstår en alvorlig hendelse.

Datainnsamlingen i automatiserte systemer utføres ved hjelp av dataloggere, for eksempel fra Campbell Scientific eller fra Cautus Geo. Disse dataloggerne gjør det mulig å koble til mange sensorer samtidig slik at en oppnår et komplett overvåkingsnettverk uten veldig mye infrastruktur. Kommunikasjon av data skjer normalt ved bruk av GSM / GPRS. Andre alternativer som satellittkommunikasjon, radio, wifi og ethernet er også fullt mulig. De fleste av disse dataloggerne bruker minimalt med strøm og kan settes opp med for eksempel batteri og solcelle for kontinuerlig drift.

En viktig del av deformasjonsovervåking er å kunne presentere informasjon fra sensorene på en god og brukervennlig måte. Den mest effektive måten å gjøre dette på, er ved en webbasert løsning hvor alle data er tilgjengelig i nær sanntid, og hvor en alltid har oppdatert informasjon. Et slikt system er Cautus Geos websystem som heter Cautus Web. Cautus Web er utviklet og utvikles basert på erfaring og kompetanse opparbeidet gjennom å være en tjenesteleverandør for store og komplekse overvåkingsprosjekter i mange år. Det er et komplett dataforvaltning- og varslingssystem for geo-relaterte overvåkingsprosjekter, og er en ideell løsning for sanntids overvåking av ustabile områder og konstruksjoner.

Measure It har personell med lang erfaring innen ulike geotekniske målesystemer og et veldig godt nettverk av kompetanse verden over. Vi kan hjelpe deg med å foreslå tekniske løsninger og valg av komplette løsninger for dine prosjekter.

>> Ta kontakt om du trenger bistand.

>> Noen relevante produkter innen deformasjonsovervåking:

• Inklinometre
• Ekstensometre
• Tilt sensorer
• Strekkstag / strekklapper
• Sprekkmålere
• Poretrykksmålere
• SAAF
• Dataloggere
• Cautus Web