사면붕괴 경고 시스템 (지반변형 측정, 시추공 경사측정, 실시간 경사측정 알림기능)

 

사면붕괴 경고 시스템

 

 

영신컨설턴트 (02) 529 8803

 

현장지반의 변형은 강우량 함수비 지하수위 시공 중의 응력 변동에 따라 발생한다. 사면붕괴는 강우에 따른 전응력의 증가와 유효응력의 감소로 발생한다. 시추공 속에 수평변형센서를 넣고 현장의 강우량 지하수위 수평변형을 연속적으로 측정하고 수평변형 발생 시 경고 문자를 보내 붕괴에 대한 사면조치를 취 할 수 있다. 사면붕괴 경고 시스템은 이태리 북부 알프스지역의 사면붕괴 측정에 많이 사용되였다.

 

경사계 센서 설치

 

 

적용

강우와 지하수위 변화에 따른 사면, 옹벽, 댐의 경사변형, 시공 중인 지반 응력 변화에 따른 터널 흙막이 공사 시 지반변형, 외력이 작용하는 구조물경사변형, 횡하중에 의한 말뚝경사

 

 

 

 

 

 

MEMS accelerometer(Micro-Electro-Mechanical Systems)에 의한 기울기 측정 원리

 

 

A = g × sin(α),  α = arcsin (A/g)

A = 측정된 가속도, g = 중력가속도 1g, α = 수평축과의 연직 기울기

 

 

측정된 가속도에 의한 따른 기울기 α

장점

1) 시추공에서 전 심도에서 2차원 3차원 변형 측정

2) PVC 파이프 사용하여 재사용 가능

4) 붕괴를 사전 경고 할 수 있어 재해방지

5) 경사계보다 정확하다.

6) 경사계처럼 반복측정하지 않고 연속 측정 측정비용 절감

 

 

 

사양

module 길이 0.5/1m, Biaxial inclinometric sensors range ±10°(±20°), repeatability ±0.01°, steel AISI 304, 48.3mm diameter, 3mm thick,

최소직경 60mm 케이싱 필요. 지하수위 측정

시험 후 센서회수를 위한 인발력 1-5ton.

홈 파인 경사계관은 필요하지 않고 내부가 50mm보다 큰 매끈한 관 필요

 

 

사면측정 예1) 이태리 cartosi

 

 

2004년 강우에 의한 15m 사면 붕괴 이태리 Cartosi

 

 

경사파괴면(shear zone) 심도6.5m 강우량(청색)과 경사(적색)

 

 

사면측정 예2) 이태리 stefano Belbo (Langhe area)

 

심도 7.5 m 변형속도 V2=0.3 mm/d 기간 31/01- 11/01;

                         V4=1.65 mm/d 기간 22/02-03/03,

                         V5=0.4 mm/d 기간 /03-07/03.

원인 : 겨울철 눈이 물로 변하여 함수비 증가로 인한 전응력 증가와 유효응력 감소.

 

지하수위(청색)과 경사변형(적색)

 

 

사면측정 예3) Austria Gschliefgraben 기간 24/9/2009 –. 3/5/2010

 

Austria Gschliefgraben사면의 상단에서 측정  September 2009, (68개 센서 심도 33m)

 

 

수평변위(displacement 녹색)는 누적강우량(청색)에 따라 증가한다.

 

 

심도 10~12m에서 속도(10 mm/월)로 변형.

 

사면측정 예4) Landslides of Casale Colla and Farini - Italy

사면길이: 1,150m,  폭: 700m,  높이 : 285m.

 

사면의 단면도

 

 

강우량 (청색)과 사면변위 (적색)

 

 

지하수위 (청색), 강우량(분홍) 과 사면변위(적색)

 

 

일일 심도별 변위 그래프