praćenja permanentne GNSS mreže u modeliranju klizišta na · 2014. 3. 19. · Senzori za hidrološka mjerenja •međusobnom korelacijom podataka oborina, razina podzemne vode

Martin KRKAČ

Snježana MIHALIĆ ARBANAS

Sanja BERNAT

Željko ARBANAS Građevinski fakultet, Sveučilište u Rijeci

Nenad SMOLČAK Geomatika SMOLČAK

Kristijan ŠPEHAR Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu

Primjena rezultata praćenja permanentne

GNSS mreže u modeliranju klizišta na

primjeru klizišta Kostanjek u Zagrebu

3. CROPOS konferencija, Opatija, 24.-25. listopada 2013.

• pokretanje mase tla ili stijena niz padinu

• modelom klizišta definiraju se granice klizišta na površini i klizna ploha u podzemlju

• klizišta se prate uređajima koji registriraju promjene na površini terena i u podzemlju

Klizište Uvod

• Najveće klizište u Republici Hrvatskoj

• jugozapadni obronci planine Medvednica

• gradska četvrt Podsused-Vrapče

Klizište Kostanjek Uvod

• Površina klizišta:

oko 1 km2

• Procijenjeni volumen klizišta: 32x106 m3

• Aktivno od 1963.

• Klizište je inicirano rudarskim aktivnostima, (iskapanjem lapora koji je služio kao sirovina za proizvodnju cementa)

• 1963. godine pri eksploataciji su se počele koristiti tehnike masovnog miniranja

tvornica

cementa

Klizište Kostanjek Uvod

1963-1988

• interpretacijom avionskih snimaka iz 1963, 1979, 1981, 1985 i 1988 (Ortolan i Pleško, 1992) određuju pomake od 3 do 5 m

• različite iznose pomaka Ortolan i Pleško (1992) interpretiraju kao pomake po tri različite klizne plohe, s maksimalnim dubinama od 50, 65 i 90 m

Povijesni pomaci

1963-1988

• interpretacijom stereo parova avionskih snimaka iz 1963, 1979, 1981, 1985 i 1988 (Ortolan i Pleško, 1992) određuju horizontalne pomake od 3 do 5 m

• različite iznose pomaka Ortolan i Pleško (1992) interpretiraju kao pomake po tri različite klizne plohe, s maksimalnim dubinama od 50, 65 i 90 m

Povijesni pomaci

1988-2009

• 1988. ugrađene su 23 stabilizirane točke na širem području klizišta

• do 2009. preostalo je samo 8 točaka

• maksimalni horizontalni pomak iznosi 1,5 m

Povijesni pomaci

Klizište Kostanjek Znanstveni projekt

• Pilot područje Radne grupe 1 u okviru hrvatsko-japanskog znanstvenog projekta ‘Identifikacija rizika i planiranje korištenja prostora za ublažavanje posljedica odrona zemlje i poplava u Hrvatskoj’

Klizište Kostanjek Svrha istraživanja

Razvoj sustava za praćenje klizišta Kostanjek

Primjena sustava:

• povećanje sigurnosti stanovnika na području klizišta

• edukacija javnosti

• unaprjeđenje znanstvenih istraživanja

• visokoškolska edukacija

• definiranje novog, ili potvrda postojećeg inženjerskogeološkog modela klizišta

Senzori za mjerenje

pomaka/aktivnosti

GNSS prijemnici

• 15 dvofrekventnih Trimble NetR9 TI-2 GNSS referentnih stanica sa Zephyr Geodetic 2 GNSS antenama

• kontinuirano mjerenje pomaka

• određivanje aktivnosti klizišta

• određivanje deformacija

• interpretaciju modela klizišta

• predviđanje sloma na temelju brzine kretanja

Sustav praćenja klizišta

Senzori za mjerenje

pomaka/aktivnosti

GNSS prijemnici

• antene pričvršćene na 4 m visoke stupove s armirano betonskim temeljima

• napajanje strujom iz sustava javne rasvjete

• podaci sa senzora prenose se u realnom vremenu (bežičnim internetom) na server s instaliranim T4D Control programom na RGN fakultetu u Zagrebu

• postoji mogućnost prikaza podataka na internetu

Sustav za praćenje klizišta

Senzori za mjerenje

pomaka/aktivnosti

Pomaci

siječanj – svibanj 2013

• GNSS 2 (85 mm)

• GNSS 8 (130 mm)

• GNSS 9 (195 mm)

• GNSS 13 (40 mm)

Sustav praćenja klizišta

13

9

8

2

Senzori za mjerenje

pomaka/aktivnosti

Žični ekstenzometri

• NetLG 501E (proizvođač Osasi, Japan)

• pružaju podatke o apsolutnim deformacijama sa submilimetarskom preciznošću

• mjere pomake na određenim pukotinama

• koriste se u svrhu predviđanja sloma tla i ranog upozoravanja

• ekstenzometri su pričvršćeni na 4 m visoke stupove (neki na iste kao i GNSS antene)

• trenutno se uspostavlja prijenos podataka u realnom vremenu

Sustav praćenja klizišta

Senzori za mjerenje

pomaka/aktivnosti

Sustav praćenja klizišta

Ekstenzometar u tunelu

Inklinometarska mjerenja

• u ožujku 2012 u središnjem dijelu klizišta, u bušotini dubokoj 100 m instalirana je inklinometarska cijev

• uređaj opremljen senzorom za mjerenje nagiba, čijim se spuštanjem u bušotinu mjeri položaj klizne plohe i horizontalni pomak

• određivanje mehanizma klizanja

• određena je dubina klizne plohe na od 62.5 m na temelju tri mjerenja

• postoje naznake jedne pliće klizne plohe na dubini oko 35 m

• podaci inklinometarskih mjerenja su djelomično u skladu s postojećim inženjerskogeološkim modelom (potvrđuju samo najdublju kliznu plohu u jednoj točki)

Senzori za mjerenje

pomaka/aktivnosti Sustav praćenja klizišta

Senzori za mjerenje

pomaka/aktivnosti

Bušotinski ekstenzometri

• u lipnju 2013 izbušena bušotina dubine 65 metara

• u središnjem dijelu klizišta, uz bušotinu s ugrađenom inklinometarskom cijevi, kišomjer i GNSS antenu

• u bušotini je instalirano četiri ekstenzometara: dva ekstenzometra mjere pomake između površine terena i dna bušotine (65 m), a dva između površine terena i dubine (35 m)

• prijenos podataka u skoro realnom vremenu

Sustav praćenja klizišta

Senzori za mjerenje

pomaka/aktivnosti

Akcelerometri

• opažanje lokalne

mikroseizmičke aktivnosti

na području klizišta

• opažanje regionalne

seizmičke aktivnosti

(potresa)

• opažanje mikroseizmičke

aktivnosti kao posljedice

klizanja

• mjerenje promijene

nagiba akcelerometara

Sustav praćenja klizišta

Senzori za mjerenje

pomaka/aktivnosti

• tri akcelerometra smještena

su u tri bušotine na

centralnom dijelu klizišta, na

dubinu od 90, 20 i 2 m

• četiri akcelerometra su

smještena blizu površine, u

bušotine dubine 2,5 do 1,5

metara

• prostorno su raspoređeni na

dijelovima klizišta koja

mogu predstavljati zasebna

klizna tijela

• uspostavljen je prijenos

podataka na RGN fakultet

Sustav praćenja klizišta

Senzori za hidrološka

mjerenja / inicijatore

klizanja

• kišomjer

• dva preljeva sa senzorima

za razinu vode

• bušotinu s uređajem za

mjerenje razine podzemne

vode

• dva uređaja za mjerenje

razine vode u bunarima

• uređaj za mjerenje pornog

tlaka u razini klizne plohe

• dva uređaja za mjerenje

pornog tlaka u kliznoj masi

Sustav praćenja klizišta

Senzori za hidrološka

mjerenja

• međusobnom korelacijom

podataka oborina, razina

podzemne vode i

pomaka moguće je

odrediti uvjete pri kojima

dolazi do reaktiviranja

• poznavanjem uvjeta koji

dovode do reaktivacije

klizanja moguće je

predvidjeti pomake i

uspostaviti sustv ranog

upozoravanja

Sustav praćenja klizišta

Zaključak

Ubaciti neku fotku

samih klizanja terena

gore na terenu –

pukotine na kućama

ili nešto tako

Ubaciti fotku platoa iza

cementare

• sustav je projektiran tako da mjeri pomak/aktivnost/ /deformaciju klizišta u realnom i gotovo realnom vremenu

• mjeri promjene uvjeta koji utječu na potencijal reaktiviranja klizišta

• pruža informacije potrebne za rano upozoravanje

• služi za definiranje inženjerskogeološkog modela klizišta