Quantification of landslide velocity from active waveguide–generated acoustic emission: Fid-Bau Portal

Quantification of landslide velocity from active waveguide–generated acoustic emission

Smith, Alister

L’émission acoustique (EA) s’est établie en tant qu’approche pour suivre la stabilité des pentes de sol. Cependant, le défi a été de développer des stratégies pour interpréter et quantifier le comportement en déformation à partir des mesures d’EA. Le suivi de pentes de sol avec l’EA utilise généralement un guide d’ondes actif qui est installé dans un trou de forage dans la pente et comprend une tige ou un tube de guide d’ondes avec un entourage de remblai granulaire. Quand la pente suivie se déforme, la colonne de remblai granulaire se déforme aussi et ceci génère des EA qui se propagent le long du guide d’ondes. L’article présente des résultats de la mise en place d’appareils de cisaillement dynamique utilisés pour soumettre des modèles de guides d’ondes actifs à l’échelle réelle à des mouvements de pente simulés. Les résultats confirment que les taux d’EA générés sont proportionnels au taux de déformation, et le coefficient de proportionnalité qui définit la relation a été quantifié (ex. : 4,4 × 10 −5 pour le gravier angulaire étudié). Il est démontré que les vitesses de pente peuvent être quantifiées en continu en temps réel grâce au suivi des EA générées par le guide d’ondes actif durant une simulation de rupture de pente. Les résultats suggèrent que la technique peut quantifier la vitesse d’un glissement de terrain à mieux qu’un ordre de grandeur (c’est-à-dire consistant avec la classification standard des mouvements de glissements de terrain) et peut ainsi être utilisée pour fournir un avertissement précoce de l’instabilité de pente grâce à la détection et la quantification des accélérations du mouvement de la pente. [Traduit par la Rédaction]

Acoustic emission (AE) has become an established approach to monitor stability of soil slopes. However, the challenge has been to develop strategies to interpret and quantify deformation behaviour from the measured AE. AE monitoring of soil slopes commonly utilizes an active waveguide that is installed in a borehole through the slope and comprises a metal waveguide rod or tube with a granular backfill surround. When the host slope deforms, the column of granular backfill also deforms and this generates AE that can propagate along the waveguide. Results from the commissioning of dynamic shear apparatus used to subject full-scale active waveguide models to simulated slope movements are presented. The results confirm that AE rates generated are proportional to the rate of deformation, and the coefficient of proportionality that defines the relationship has been quantified (e.g., 4.4 × 10 5 for the angular gravel examined). It is demonstrated that slope velocities can be quantified continuously in real time through monitoring active waveguide–generated AE during a slope failure simulation. The results show that the technique can quantify landslide velocity to better than an order of magnitude (i.e., consistent with standard landslide movement classification) and can therefore be used to provide an early warning of slope instability through detecting and quantifying accelerations of slope movement.