Георадар — это устройство, которое ценят за высокую разрешающую способность и помехоустойчивость. Прибор помогает успешно и точно определять различные характеристики исследуемых объектов. Большую популярность георадары завоевали в коммунальном хозяйстве при поиске и обследовании коммуникаций, а также грунтовых вод.
Конструкция прибора
Георадар предназначен для радиолокационного зондирования и подповерхностного исследования, направленного на получение в реальном времени подробных данных об объектах: земли, воды, стен зданий.
Устройство изготавливают, соблюдая определенные технологии.
Состав основного блока — электронные компоненты, которые выполняют функции:
- формирования импульсов, испускаемых антенной;
- синхронизации работы всех систем;
- обработки сигналов, которые поступают с приемной антенны.
Получается, что прибор состоит из трех частей:
- регистрационного блока (ноутбук или любой записывающий механизм);
- управляющей системы (кабели и оптико-электрические преобразователи);
- антенны (передающей и принимающей).
Назначение георадаров
Георадар — уникальное геофизическое устройство, так как помогает специалисту «смотреть» через камни, жидкости и почву. Для него не существует среды, скрывающей тайны: пустоты, изменение плотности, инородное тело, спрятанную внутреннюю конструкцию.
Георадар — это универсальный прибор, так как получаемые с его помощью данные применяют в:
- экологии;
- археологии;
- строительстве;
- геологии;
- оборонной промышленности.
В геологии прибор помогает построить геологический разрез, определить положение уровня грунтовой воды, толщину льда, глубину водоемов, границу расположения полезного ископаемого и т. д.
В транспортном и промышленном строительстве прибор используют, чтобы определить:
- толщину конструктивного слоя дорожной одежды;
- местоположения инженерной сети (например, кабелей, труб);
- качество уплотнения дорожно-строительного материала, бетонной конструкции (моста, здания);
- содержание влаги в грунте;
- состояние плотины и дамбы;
- глубину промерзания в грунтовом массиве;
- изыскания карьера дорожно-строительного материала;
- оползневую зону;
- эрозию грунта на участке мостового перехода.
В археологии прибор помогает установить место расположения археологического объекта и границу его распространения. Также георадар решает вопросы охраны окружающей среды, оценивая уровень загрязнения почвы, определяя утечку из водопровода и места захоронения отходов, которые несут экологическую опасность.
В оборонной промышленности прибор помогает:
- обнаружить место заложения мины;
- определить расположение склада, техники, подземного тоннеля.
Кроме того, устройство применяют таможенные органы, чтобы обнаружить контрабандное вложение в гомогенном однородном грузе.
Георадар при проведении экспертизы автомобильной дороги
Чтобы качественно произвести ремонтные работы, необходимо предварительное исследование.
Чаще всего проводят:
- контрольное бурения;
- отборы грунта для лабораторных исследований;
- изучение статических нагрузок.
Перечисленные методы стоят дорого и не в состоянии дать целостную картину состояния дороги и подстилающего ее грунта. Кроме того, исследования ослабляют асфальтовое покрытие. Поэтому, когда на предварительное обследование выделена ограниченная сумма денег, актуально и рационально воспользоваться георадаром.
Оператор, который проводит работы, получает данные, на основе которых делает вывод о:
- толщине каждого слоя;
- плотности грунта;
- наличии пустот;
- переувлажнении;
- инфильтрации грунтовых вод;
- опасном химико-физическом процессе (карсте, суффозии);
- зонах просадки, разуплотнения и размытия грунта.
Комплексная неразрушающая георадарная экспертиза автомобильной и железной дороги надежно, экономично и быстро предоставляет точную информацию о состоянии покрытия, применяемых материалах и местах разрушения.
Обнаружение мест утечки жидкости
Ремонтным и коммунальным службам георадар помогает перед началом проведения земляной работы обследовать участки местности, определять глубину залегания скрытой коммуникации, обнаруживать точку прорыва в трубопроводе.
Георадарное зонирование выявляет сложные для выявления трубы:
- бетонные;
- пластиковые;
- другие виды, в состав которых не входит металл.
Устройство быстро находит места утечки жидкости из подземного трубопровода, скрытой системы водоснабжения, канализации или отопления. Прибор без проблем обнаруживает обводненный и влажный участок внутри грунта или бетонной конструкции. Определяет направление, по которому распределяется жидкость. В результате специалисты вовремя локализуют места протечки.
Горизонтально направленное бурение и георадар
ГНБ (горизонтально направленное бурение) — новая технология, которая в лучшую сторону отличается от классических способов прокладки коммуникаций. Она оказывает минимальное негативное действие на окружающую среду.
ГНБ применяют при строительстве новой инженерной сети и в процессе ремонта изношенной коммуникации. У технологии не существует аналогов, поэтому ее используют в местах, в которых невозможен или сильно затруднен открытый способ прокладки.
Например, при монтаже инженерных сетей под:
- действующей транспортной магистралью;
- рекой;
- иными преградами.
Но буровая установка не может работать «вслепую», так как под асфальтом и газоном проложено множество коммуникаций. Схемы местоположения большинства объектов неточны или утеряны. Поэтому прежде чем приступить к бурению, необходимо узнать настоящее месторасположение коммуникаций и убедиться, что на территории отсутствуют участки, представляющие археологическую ценность.
Чтобы экономически правильно использовать технологию ГНБ, предварительно детально изучают грунт.
Для этой цели используют георадар, который проводит послойное горизонтальное и вертикальное изучение, выявляя преграды в виде:
- трубопроводов;
- кабельных трасс;
- шахт;
- фундаментов.
При ГНБ георадар дает возможность определиться с правильным направлением движения бура. Устройство помогает прокладывать инженерные коммуникации под водоемами и сооружениями, ниже их фундамента без вскрытия пересекаемой сети. Кроме того, устройство осуществляет контроль над выполненными и спрятанными работами.
Георадар при обследовании фундамента и строительных конструкций
Во время работы устройство использует неразрушающий способ подповерхностного зондирования, поэтому с его помощью изучают внутреннее строение железобетонной конструкции:
- зданий;
- свай;
- мостов;
- фундаментов.
Георадарное обследование дает возможность изучать эксплуатационные характеристики строительной конструкции.
Устройство:
- сканирует внутреннее состояние объектов;
- отыскивает места деформации инженерной конструкции;
- определяет геометрические и физические характеристики подземной части строения фундамента.
Также его используют в строительной отрасли для контроля качества работ и нахождения объектов в конструкциях перед бурением и сверлением. Прибор заранее обнаруживает инженерную сеть, что предотвращает ее повреждение и последующий дорогой ремонт.
Применение георадара в криминалистике
Для служебных органов георадар — это прибор, который экономит значительное количество времени, так как позволяет быстро исследовать подозрительный участок земли при минимальном вмешательстве в собственность владельца и получать необходимую информацию.
Устройство находит доказательства или захоронения тел, на территории, где разрушающие способы применять запрещается.
Например:
- под фундаментом или асфальтом;
- в бетоне;
- за стеной;
- под полом.
Георадар в режиме реального времени определяет, требуется ли дальнейшее исследование на подозрительной территории.
Также устройство используют для поиска взрывоопасного предмета в здании и на открытой местности. В случае поступления звонка о минировании сотрудники правоохранительных органов применяют прибор для зондирования несущей конструкции, прилегающих к объекту площадей, фундамента, скрытых ниш и стен.
Кроме того, благодаря георадару без труда обнаруживают:
- тайник с ценностями;
- схроны;
- спрятанные наркотические вещества;
- замурованную комнату;
- тоннели и подкопы;
- замаскированный бункер;
- землянки контрабандистов;
- точки складирования нелегальных предметов.
При помощи устройства криминалисты обследуют участок с нарушенной структурой и отыскивают могилу, практически неразличимую с поверхностью.
На какие классы разделяют георадары
По мощности сигнала приборы делят на три вида:
- Стробоскопические. Это самые дешевые модели, предназначенные для работы на незначительной глубине.
- Слабоимпульсные. Наиболее популярный тип, дающий возможность проводить исследование на глубине не более 10 м.
- Сверхмощные. К этому виду относят наиболее сложные устройства, которые оснащены разнесенными антеннами, позволяющими получать данные на глубине нескольких километров.
В зависимости от типа, георадары могут использовать различное число каналов.
Поэтому приборы разделяют на классы:
- Одноканальные. В георадар встроен один приемник и передатчик. Это наиболее распространенный у производителей вариант.
- Многоканальные парные. В прибор встраивают несколько приемников-передатчиков высокого качества. Съемку геологического профиля проводят со всех каналов одновременно. Систему в большом количестве выпускают зарубежные производители, специализирующиеся на геопрофилирование дорожного покрытия. Фактически она включает в себя несколько одноканальных радаров, что существенно уменьшает время выполнения работ. Основной недостаток — высокая цена и громоздкость.
- Многоканальные с синтезированной апертурой. К ним относят сложные типы георадаров с несколькими синхронизированными между собой приемными на одну антенну. Устройства работают как стерео-зрение, четко позиционируя объекты под землей. Основной их недостаток — сложный вычислительный алгоритм, требующий решения в реальном времени, поэтому во время работы применяют дорогие электронные компоненты. Зато эти модели помехоустойчивы, что дает возможность получать истинные данные распространения диэлектрической проницаемости под землей.
Причина высокого спроса на георадары — широкая сфера применения устройства и его эффективность. При помощи прибора проводят изыскания, не нарушая целостность грунта, работают с землей, кирпичом, бетоном, льдом, искусственным камнем.
Основные преимущества — точность получаемой информации и компактность. При использовании более сложных георадаров осуществляют построение трехмерной модели объекта и в режиме реального времени проводят картографирование неоднородности грунта.
