RSS

Городской портал госуслуг
 

Возможности использования георадиолокационного подповерхностного зондирования в дорожном строительстве

09:36 26.11.2015

Метод георадиолокации основан на явлении отражения электромагнитной волны от границ неоднородностей в изучаемой среде, на которых скачкообразно изменяются электрические свойства – электропроводность и диэлектрическая проницаемость. Излучаемые георадаром электромагнитные сверхширокополосные импульсы, распространяясь в обследуемой среде, отражаются от находящихся там объектов, принимаются антенной, усиливаются, преобразуются в цифровой вид, обрабатываются в ЭВМ, далее информация об обнаруженном объекте визуализируется на мониторе.

Основными величинами, измеряемыми при георадарных исследованиях, являются время пробега электромагнитной волны от источника до отражающей границы и обратно до приемника, а также амплитуда этого отражения. Такими границами раздела в исследуемых средах являются, например, контакт между сухими и влагонасыщенными грунтами, контакты между породами различного литологического состава, между породой и материалом искусственного сооружения, в том числе между конструктивными слоями дорожной одежды.

В сентябре текущего года в распоряжение ГБУ «ЦЭИИС» поступила передвижная дорожная лаборатория КП-514 РДТ, оснащенная георадаром «Око-2» с рупорным антенным блоком АБ-1000Р (рис.1).

За последние два месяца проведены обследования дорожной одежды георадаром на таких объектах, как «Реконструкция автомобильной дороги А-101 Москва-Малоярославец-Рославль до границы с республикой Беларусь на участке от 20 км до 49 км МО (Калужское шоссе)», «Реконструкция Коптевского путепровода» и т.д. По результатам обработки полученных данных были сделаны выводы о возможностях метода георадиолокационного подповерхностного зондирования применительно к конструкции дорожной одежды.

При зондировании профиля важно правильно установить параметры записи в модуле обработки программы «GeoScan32». При георадиолокационных исследованиях, во время которых антенный блок перемещается при помощи автомобиля, скорость проведения измерений зависит от характера решаемых задач, а так же от необходимой точности и детальности измерений, которые, в свою очередь, определяются параметрами, устанавливаемыми в окне «Параметры» программы «GeoScan32». Таковыми являются следующие параметры:

• значение количества точек по глубине;

• значение количества накоплений;

• значение ширины шага зондирования.

oko2.jpg

Рис.1. Георадар «Око-2», закрепленный при помощи специальной подвески на автомобиле.

Результатом георадиолокационной съемки являются временные разрезы – радарограммы (рис.2), записанные методом переменной плотности, на которых по горизонтали указано расстояние в метрах, а по вертикали - время прихода отраженных сигналов в наносекундах. С помощью математических процедур при обработке сигналов по возможности ослабляются или удаляются с записи помехи, а полезные подчеркиваются. На радарограмме выделяются слои и объекты, строится геологическая модель исследуемого разреза. На этом этапе привлекается вся имеющаяся априорная информация о строении дорожной одежды, об условиях съемки.

oko3.jpg

Рис.2. Радарограмма.

На радарограмме границы раздела сред отображаются не в виде тонких линий, а в виде достаточно протяжённых по глубине осей синфазности отражённого сигнала, обычно двух или трёх, белых и чёрных. Белым осям синфазности соответствуют отрицательные полуволны отражённого сигнала, чёрным - положительные полуволны отражённого сигнала. Определение границ раздела сред выполняется при помощи амплитудно-временной характеристики трассы в режиме обработки программы «GeoScan32» (рис.3).

oko4.jpg

Для измерения толщины конструктивного слоя дорожной одежды необходимо знать диэлектрическую проницаемость данного материала в конкретных погодных условиях, для чего с помощью керноотборника бурятся калибровочные лунки (рис.4). В местах бурение калибровочных лунок измеряется толщина слоев и производится сканирование дорожной одежды.

Ниже в таблице 1 приведены результаты выполненных исследований по определению толщин конструктивных слоев дорожной одежды.

oko5.jpg

Выводы

1) При правильно подобранных параметрах аппаратурных настроек и скоростного режима движения георадар позволяет определить толщину конструктивного слоя дорожной одежды с точностью сопоставимой с требованиями СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги» (допустимые отклонения от проектных значений до ±10 мм);

2) Точность определения толщин асфальтобетонных слоев дорожной одежды с помощью георадара можно улучшить путем применения антенного блока более высокой частоты (например, АБ-1700Р) и совершенствования методики зондирования, что является предметом наших дальнейших исследований.

Зам. начальника лаборатории дорожного строительства Юсифов Р.Ю.

Инженер лаборатории дорожного строительства Сурков Н.В.

Если вы нашли ошибку: выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Сообщение об ошибке

Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
*
CAPTCHA Обновить код
Play CAPTCHA Audio

Версия для печати