Observations on the Practice of Installing Vibrating Wire Piezometers on Slope Inclinometer Casings

Jenae Nixon, Jasyn Henry, Grant Ferguson

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoNiagara 2021: 74th Canadian Geotechnical Conference; 14th joint with IAH-CNC

RÉSUMÉ: Water Security Agency (WSA) possède 72 barrages situés à travers la province de la Saskatchewan. Un aspect clé de la compréhension des performances géotechniques de ces structures est l'utilisation de l'instrumentation. Les inclinomètres de pente (SI) et les piézomètres à fil vibrant (VWP) sont les deux instruments les plus couramment utilisés dans la surveillance et l'entretien des barrages. Alors que les installations entièrement jointoyées ont été suggérées pour la première fois par Vaughn en 1969, une large adoption de la méthode d'installation entièrement coulée pour les piézomètres à membrane s'est produite en grande partie au cours des deux dernières décennies. En général, les praticiens sont attirés par la méthode car elle offre la capacité et l'efficacité d'installer des VWP dans le même trou de forage que le tubage SI, ce qui permet des économies substantielles aux clients et aux propriétaires. Compte tenu de la popularité de la méthode d'installation et de l'attrait des économies de coûts, l'efficacité de telles installations doit être envisagée pour garantir que l'exactitude des données de surveillance est maintenue. En tant que propriétaire de barrages à conséquences extrêmes, WSA est tenue de surveiller les instruments toute l'année. En raison des températures hivernales rigoureuses et pour éviter le gel, les carters SI sont pompés avant l'hiver pour s'assurer qu'ils peuvent être surveillés. Les observations pendant le pompage ont indiqué des impacts significatifs sur les données de surveillance des VWP qui étaient attachés aux tubages SI. Cet article explore l'influence de la colonne d'eau dans le boîtier SI sur les lectures du VWP joint. Un certain nombre de ces installations à deux grands barrages de la Saskatchewan ont été étudiées pour fournir des preuves de l'influence de l'eau stagnante dans les conduites SI sur les VWP.

ABSTRACT: Water Security Agency (WSA) owns and operates 72 water dams throughout the province of Saskatchewan. Geotechnical instrumentation is a key component in understanding the performance of these structures. Slope inclinometers (SI) and vibrating wire piezometers (VWP) are the two most common instruments used in monitoring dams. While fully grouted installations of diaphragm piezometers were first suggested by Vaughn in 1969, wide adoption of the fully grouted method has occurred largely within the past two decades. In general, practitioners are attracted to the method as it provides the ability to install VWPs in the same borehole as a SI casing, providing substantial savings to clients and owners. Regardless of the popularity of the method, and the attractiveness of the cost savings, the effectiveness of such installations should be interrogated to ensure accuracy of monitoring data is suitable. As the owner of extreme consequence dams, WSA is required to monitor instruments year-round. Due to severe winter temperatures and to prevent freezing, the water in the SI casings is pumped below frost elevation prior to winter to ensure monitoring is not disrupted. Observations during pumping indicated that the removal of water from the SI casings had significant impacts on VWPs that were attached to the casings. This paper explores the influence of the water column within the SI casing on the attached VWPs. Numerous installations at two major Saskatchewan dams were studied to provide evidence of the influence of standing water in SI casing on VWPs.

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