Messen von kleinräumigen Verformungen in einem Rutschhang · WJP, Geodätische Woche, Köln, 2010...

WJP Geodaumltische Woche Koumlln 2010[20101006_GeodWocheppt] 1

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Institut fuumlr Ingenieurgeodaumlsie und MesssystemeTU Graz

Johannes Woumlllner

Fritz K Brunner

Messen von kleinraumlumigen Verformungen in einem Rutschhang



Rutschhang Gradenbach (1)

MDMC

MBZR

MA

R1

Mittlere Ausdehnungbull Schraumlge Laumlnge 1800 mbull Breite 800 m bull Maumlchtigkeit 80 mbull Houmlhenunterschied 1000 m

Tiefreichende Massenbewegungbull Bewegtes Volumen ~115 106 m3




Geschwindigkeitenbull Bewegungsphasen

- 5 mmMonat- 120 mmMonat

Mikrobeben bull Vermutete Ursache fuumlr

Bewegungsaumlnderungen[m

m]



Lokale Verformungen Messung mit Strain-Rosette

Experimentelle Spannungsanalysebull Messung der Dehnungen ε in 3

Richtungen- ZB Strain-Rosette mit DMS

ϕ

ε1

ε2

εa

εb

εc 5 m

5 m5 m

3 Faseroptische Sensoren



Einbau Strain-Rosette

Anbindung an Untergrund



Faseroptische Messsysteme

SOFO DynamicSOFO StaticSOFO Sensor

- 2 microm Praumlzision- Absolut- Statisch (6 s Messung)- Drift keine

- lt 001 microm Aufloumlsung- Relativ- 1 kHz- Drift lt 05 micromd

SOFO (Surveillance des Ouvrages par Fibres Optiques)

Niederkohaumlrente Interferometrie

- Laumlngen 025 m - 10 m- Durchmesser 8 mm- Dehnung +15

Schrumpfung -05



Statische Messungen (1)

Langzeitmessungen mit SOFO static (August 2007 ndash August 2010)bull max VerformungS1 12 mmS2 12 mmS3 01 mm

bull Veraumlndertes Rutschverhalten erfassbar

Laumlng

enaumln

deru

ng [micro

m]

-130 micromMonat

-48 micromMonat -63 micromMonat

-83 micromMonat




Strain

Strainellipsen

Hauptverformungsrichtung 12 August 2010bull -26degbull -3066 ppmbull -48 ppm

Verifikation mit terrestrischem Praumlzisionsnetz

1ε2ε

ϕ

i

ii L

LΔ=ε

Aug 10

Jun 10Oct 10

Jun 09Nov 08Jun 08Oct 07



Dynamische Messung (1)

Rutschung beeinflusst durch Mikrobeben

Herausforderung Erfassung eines Mikrobebensbull Haumlufigkeit ca 1 Beben in 7 d - 14 dbull Signalstruktur (Strain-Rosette) derzeit unbekannt

kuumlnstlich erzeugte Signalebull 5 kg Hammerbull verschiedene Distanzenbull 57 Positionenbull je 16 Schlaumlge



Dynamische Messungen (2)

Hammerschlaumlgebull 3 Versuche bei 50 m bull je 16 Schlaumlge bull Rauschreduzierung

- Stapelung der einzelnen Schlaumlge

Reproduzierbarkeit im nm-Bereich

Summensignal Abweichung vom Mittel

Zeit [s] Zeit [s]


Zusammenfassung

Instrumentarium uumlberpruumlftbull Aufloumlsung von Verformungen

- Statische Aumlnderungen- Dynamische Aumlnderungen

Mikroerdbebenbull Signal erfassen

ISDR (International Strategy for Desaster Reduction)bull TU Wien (Prof Bruumlckl) Mikroseismikbull TU Graz (Prof Brunner) Verformungen





MDMC

MBZR

MA

R1

Mittlere Ausdehnungbull Schraumlge Laumlnge 1800 mbull Breite 800 m bull Maumlchtigkeit 80 mbull Houmlhenunterschied 1000 m

Tiefreichende Massenbewegungbull Bewegtes Volumen ~115 106 m3








m]






ϕ

ε1

ε2

εa

εb

εc 5 m

5 m5 m















Schrumpfung -05






Laumlng

enaumln

deru

ng [micro

m]

-130 micromMonat


-83 micromMonat




Strain

Strainellipsen



1ε2ε

ϕ

i

ii L

LΔ=ε

Aug 10

Jun 10Oct 10















Zeit [s] Zeit [s]


Zusammenfassung













m]






ϕ

ε1

ε2

εa

εb

εc 5 m

5 m5 m















Schrumpfung -05






Laumlng

enaumln

deru

ng [micro

m]

-130 micromMonat


-83 micromMonat




Strain

Strainellipsen



1ε2ε

ϕ

i

ii L

LΔ=ε

Aug 10

Jun 10Oct 10















Zeit [s] Zeit [s]


Zusammenfassung











ϕ

ε1

ε2

εa

εb

εc 5 m

5 m5 m















Schrumpfung -05






Laumlng

enaumln

deru

ng [micro

m]

-130 micromMonat


-83 micromMonat




Strain

Strainellipsen



1ε2ε

ϕ

i

ii L

LΔ=ε

Aug 10

Jun 10Oct 10















Zeit [s] Zeit [s]


Zusammenfassung



















Schrumpfung -05






Laumlng

enaumln

deru

ng [micro

m]

-130 micromMonat


-83 micromMonat




Strain

Strainellipsen



1ε2ε

ϕ

i

ii L

LΔ=ε

Aug 10

Jun 10Oct 10















Zeit [s] Zeit [s]


Zusammenfassung











Laumlng

enaumln

deru

ng [micro

m]

-130 micromMonat


-83 micromMonat




Strain

Strainellipsen



1ε2ε

ϕ

i

ii L

LΔ=ε

Aug 10

Jun 10Oct 10















Zeit [s] Zeit [s]


Zusammenfassung









Strain

Strainellipsen



1ε2ε

ϕ

i

ii L

LΔ=ε

Aug 10

Jun 10Oct 10















Zeit [s] Zeit [s]


Zusammenfassung



















Zeit [s] Zeit [s]


Zusammenfassung







Zusammenfassung






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