L’inclinometro
Cos’è?
L’inclinometro è uno strumento che consente di misurare gli spostamenti a componente orizzontale del terreno a diverse profondità dei punti all’interno di un tubo inclinometrico ancorato al terreno rispetto ad una verticale (sondaggio); Fig.1. Questo sistema di monitoraggio viene impiegato nello studio di movimenti franosi.
Fig.1 – Schematic of the slope inclinometer: (a) inclinometer device, (b) illustration of operation (from Cała et al., 2016)
Dove trova applicazione?
- Dighe
- Paratie
- Scavi
- Aree in frana (Fig.2)
- Versanti instabili
- Argini
Fig.2 – A sinistra: Rilievo ERT di un versante in frana (da Merrit et al., 2014); a destra: sondaggio attrezzato con prova inclinometrica (da Uhlemann et al., 2016)
Dove posizionare l’inclinometro?
È importante posizionare la tubazione inclinometrica dal piano campagna fino ad una profondità tale da superare la zona dell’ipotetico movimento.
Ciò diventa rilevante per poter effettivamente valutare a che profondità si verificheranno gli spostamenti.
In cosa consiste?
La sonda inclinometrica viene inserita all’interno di un tubo guida (tubo inclinometrico), installato in un foro di sondaggio e perfettamente solidale al terreno attraverso l’accurata cementazione dell’intercapedine tra il perforo e la tubazione stessa. La sonda viene calata all’interno di esso e trasmette un segnale elettrico ad una centralina di acquisizione. Su quest’ultima viene letto l’angolo formato dall’asse della sonda con la verticale o lo spostamento incrementale. La sonda, dunque, potrà rilevare l’andamento degli spostamenti lungo l’asse del sondaggio in modo completo e dettagliato in qualsiasi punto abbiano luogo.ù
Come utilizzare i dati ottenuti?
Le misure si effettuano in diversi punti e in un ampio arco di tempo. Il confronto tra i dati raccolti a distanza di tempo permette di ottenere oggettive informazioni sulla profondità e sull’entità delle deformazioni, nonché sulla direzione e la velocità del movimento.
Risultati
Le variazioni di inclinazione locale o le variazioni di spostamento locale vengono sommate costruendo un grafico degli spostamenti integrali in funzione della profondità. Da questi grafici sarà possibile osservare bene le zone di movimento.
Figura 2 – Grafico delle variazioni di inclinazione locale (a) e degli spostamenti integrali (b) in funzione della profondità, ottenuti da misure inclinometriche
In figura2A si osservano due superfici di rottura ubicate alla profondità di 11m e -15m dal piano campagna (in corrispondenza dei picchi significativi delle curve), si hanno movimenti di circa 30mm e 20mm rispettivamente.
I profili degli spostamenti integrali riportati nella figura2B mostrano spostamenti di 160mm circa in corrispondenza della profondità di circa -15m.
Inclinometro tradizionale vs inclinometri con sensori MEMS
Gli inclinometri sono uno degli strumenti impiegati per il monitoraggio di eventi franosi. Quelli tradizionali si basano su misurazioni periodiche i cui intervalli, con il tempo (a causa anche dei costi), tendono a diventare sempre più ampi riducendo così la quantità di informazioni a disposizione. Per questo, oggi viene proposto un approccio innovativo mediante l’utilizzo di accelerometri MEMS (Micro Electro Mechanical System; Sonda inclinometrica OG310T) in grado di eseguire monitoraggi continui in completo automatismo acquisendo una notevole quantità di dati.
How to use a Digital MEMS Inclinometer for a Borehole Survey
Riferimenti bibliografici
- Cała, M., Jakóbczyk, J., & Cyran, K. (2016). Inclinometer monitoring system for stability analysis: the western slope of the Bełchatów field case study. Studia Geotechnica et Mechanica, 38(2).
- Merritt, A. J., Chambers, J. E., Murphy, W., Wilkinson, P. B., West, L. J., Gunn, D. A., … & Dixon, N. (2014). 3D ground model development for an active landslide in Lias mudrocks using geophysical, remote sensing and geotechnical methods. Landslides, 11(4), 537-550.
- Raccomandazioni ISRM, Raccomandazioni per il controllo dei movimenti nell’ammasso roccioso mediante inclinometri e clinometri
- Uhlemann, S., Smith, A., Chambers, J., Dixon, N., Dijkstra, T., Haslam, E., … & Mackay, J. (2016). Assessment of ground-based monitoring techniques applied to landslide investigations. Geomorphology, 253, 438-451.
