PHOTOGRAMMETRY IN CENTRIFUGAL TESTING OF SOIL MODELS

Abstract

Since 1969 photogrammetric techniques have been employed as a means of obtaining precise measurements of surface movement of soil models spinning in a centrifuge at a speed of up to 45 m s-1. Over 100 soil model tests have been performed on about 12 different types of soil stability problem during this period. Tests have been monitored by a closed circuit TV system; two Zeiss (Jena) UMK 10/1318 cameras and a powerful flash unit have been employed to provide a succession of stereopairs. A brief summary of the theory of soil model similarity is presented, together with a description of the tests and their photographic and photogrammetric requirements. A method of recording measurements using a Kelsh plotter with a resulting accuracy of ± 0.2 mm is demonstrated. Settlement/heave gravity curves, resulting from photogrammetric measurements, are illustrated. The nature of the failure of soil models, as well as the prediction of similar behaviour on the full scale prototype, can be made from these curves. Resume Depuis 1969 on a utilise les methodes photogrammetriques pour mesurer avec precision les mouvements du sol dans les modeles portes par une machine centrifuge et dont la vitesse superficielle atteint 45 m s-1. On a procede plus de cent essais sur a peupres douze problemes differents de stabilite des sols. Les modeles s'examinaient aľaide ďun circuit ferme de television; les cliches stereophotographiques ont ete obtenus aľaide de deux appareils Zeiss (Jena) UMK 10/1318 aides ďun flash puissant. On donne un bref expose de la theorie des modeles ainsi qu'une description des essais de la methode de restitution par un restituteur Kelsh. Ľarticle presente les courbes tracees ďapres les mesures photogrammetriques et la facon dont on les utilise pour preciser la faille du sol, et predire comment se comporterait le sol en grand. Zusammenfassung Seit 1969 werden photogrammetrische Verfahren fur prazise Vermessungen der Oberflachenbewegung von Erdboden-Modellen, die in einer Zentrifuge mil einer Geschwindigkeit bis zu 45 m s-1 rotieren, angewendet. Wahrend dieser Zeit wurden uber 100 Boden-Modell-Versuche zu etwa 12 verschiedenen Varianten des Boden-Stabilitatsproblems durchgefuhrt. Die Versuche werden durch ein Fernsehsystem uberwacht. Zwei Universal-messkammern UMK 10/1318 des VEB Carl Zeiss Jena und ein leistungsfahiges Blitzgerat werden zur Aufnahme einer Folge von Stereobildern verwendet. Kurze Zusammenfassung der Grundlagen der Theorie der Simulation mit Boden-Modellen. Die Versuche sowie ihre photographischen und photogrammetrischen Anforderungen werden beschrieben. Ein Auswerteverfahren, bei dem die Messungen mit einer Genauigkeit von 0.2 mm mit Hilfe eines Kelsh-Plotters durchgefuhrt werden, wird demonstriert. Darstellung von Setzungs- bzw. Quell-Kurven, die aus photogrammetrischen Messungen abgeleitet wurden. Die Art des Versagens kann ebenso wie die Vorhersage eines gleichen Verhaltens des voll-massstablichen Modells aus solchen Kurven abgeleitet werden.