Подповерхностное зондирование дорожных одежд с использованием радиолокационных комплексов основана на использовании классических принципов радиолокации. Антенной георадара излучаются сверхкороткий электромагнитные импульсы. Центральная часть сигнала определяется типом антенны. Выбор длительности импульса определяется необходимое глубиной зондирование и разрешающей способностью георадара. Для формирования зондирующих импульсов используются возбуждение широкополосной передающий антенны перепадом напряжений. Излучаемый в исследуемую среду импульс отражается от находящихся в ней предметов или неоднородной среды, имеющих отличную от среды диэлектрическую проницаемость или проводимость, принимается приемной антенной, усиливаться широкополосном усилители и преобразуются в цифровой код для обработки. В результате обработки полученная информация отражается виде волнового или плотностного профиля - радарограммы.
Георадар – устройство, предназначенное для получения радиолокационного изображения отражающих границ подповерхностных объектов вдоль разреза или на площади.
Георадиолокационный (георадарный) метод – геофизический неразрушающий метод исследования и контроля, основанный на излучении импульсов электромагнитных волн и регистрации сигналов, отраженных от различных объектов зондируемой среды.
Высокая производительность, мобильность и точность измерений – так можно описать неразрушающий метод контроля «георадарное зондирование». Отрасль обследования дорог всегда нуждалась в неразрушающих методах контроля. Бурение скважин, отбор образцов и их последующее лабораторное изучение – это сложные, дорогостоящие и трудоемкие процессы. Скрытых дефекты в дорожных одеждах могут привести к масштабным разрушениям. Но такие дефекты не всегда имеют большую площадь расположения, они могут быть и локальными.
В таких случаях вполне обосновано применить неразрушающий метод обследования без применения физического воздействия на объект наблюдения, без временных затрат на дополнительные процессы, что также дает возможность осуществить наблюдение за объектом наблюдения в динамике.
Опыт проведения обследования дорожных одежд методом георадарного зондирования ООО «СТП».
В августе 2022 г. команда специалистов «СтройТехПроект» выполняла комплекс работ по обследованию автомобильной дороги «Ефремовское месторождение – причал на р. Б.Юган». Одним из видов обследования стал метод неразрушающего контроля «георадарное зондирование».
Работа по обследованию автомобильной дороги заключалась в проведении георадарного зондирования в продольном и поперечном направлении для оценки толщины конструктивных слоев дорожной одежды с применением георадаров ОКО. Для оценки толщины слоев дорожной одежды с максимальной точностью использовался георадар с центральной частотой 1700 МГц. Общая протяженность георадарной съемки автомобильной дороги составила 6700 п.м. Количество обработанных георадарограмм – 64 шт.
Поскольку по обследуемому участку осуществляется движение транспортных средств, съемка в продольном направлении осуществлялась по середине полосы движения, на расстоянии 1,5 метра от оси проезжей части. Съемка в поперечном направлении выполнена через 200 метров в соответствии. Режим съемки – по расстоянию, количество накоплений сигнала – 4, развертка по глубине – 16 наносекунд, шаг съемки – 100 мм.
Определение толщины слоев с помощью георадара выполнялось путем косвенных измерений. Для определения толщины слоя использовались результаты прямых измерений времени прохождения электромагнитного сигнала от верхней границы слоя к нижней и обратно.
Дешифровка полученных георадарограмм выполнена в программе GeoScan32, предназначенной для управления прибором подповерхностного зондирования (георадаром), а также для последующей экспресс обработки и визуализации, получаемой в процессе зондирования информации.
Возможности данной программы:
- Сбор георадиолокационных данных георадаром “ОКО” в непрерывном режиме, режиме по перемещению (с использованием датчиков перемещения) и в режиме по шагам;
- Визуализация данных во время съемки;
- Интерактивное определение скоростей слоев и глубин залегания локальных объектов при обработке данных;
- Послойная обработка;
- Обработка данных площадной съемки;
- Учет рельефа;
- Редакция трасс;
- Смещение ноля времени.
Для корректной оценки толщины слоев дорожной одежды, определялась диэлектрическая проницаемость материалов (асфальтобетон, щебень). Для этого также производилось бурение кернов и шурфов, с последующим наложением полученных данных на георадарограммы и подбором диэлектрической проницаемости.
Расчет объемов асфальтобетонного покрытия и щебеночного основания определен по результатам георадарной съемки, отбора кернов и шурфов в программном комплексе IndorCAD.
Таким образом применение данного метода поводило достичь поставленных целей: определение толщины асфальтобетонного покрытия, определение толщины щебеночного основания, сбор информации для составления технического отчета, а также определить наличие рисков эксплуатации в случае выявления расхождения.
