ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Работа георадара основана на использовании классических принципов георадиолокации. Передающей антенной прибора излучаются импульсы малой длительности, имеющие 2…3 полупериода квазигармонического сигнала и достаточно широкий спектр излучения. Излучаемый в исследуемую среду импульс отражается от границ изменения диэлектрической проницаемости, принимается широкополосной антенной, усиливается и представляется в виде радарограммы на экране ноутбука.

При мониторинговых работах на автомобильных дорогах используются георадары с антенными блоками АБ-250, АБ-400 и АБ-1200, разработанные НИИ приборостроения и ООО «Логис» (г. Жуковский). При этом антенный блок АБ-1200 применяется для мониторинга покрытия и верхних слоев основания дорожной одежды, а антенные блоки АБ-250 и АБ-400 для - нижних слоев основания дорожной одежды, грунтов земляного полотна и подстилающего насыпь основания. Глубина зондирования при изменении частоты антенн от 1200 МГц до 250 МГц соответственно варьирует от 0,5 до 10,0 м при разрешающей способности от 0,01 до 0,25 м. Обследования конструкций автомобильных дорог можно выполнять в любое время года. Некоторым ограничением является зимний период, когда ноутбук должен находится при положительной температуре, например, в салоне автомобиля.

Для наблюдений за дорожными конструкциями в годичном цикле выбираются наиболее характерные участки автомобильных дорог (насыпи в руководящих отметках, типичный для дороги грунт земляного полотна и подстилающего насыпь основания, наиболее часто встречающиеся условия увлажнения и т.д.), а также неблагоприятные участки, где ярко выражено разрушение дорожных конструкций без видимых на это причин.

Длина закрепленного участка составляет 20…50 м в продольном направлении на ширину земляного полотна. Записываются непрерывные файлы протяженностью 20…50 м при протягивании георадара в продольном направлении по правой и левой кромке проезжей части и, если позволяют условия движения, по оси дороги. При буксировке георадара в поперечном направлении в характерных условиях эксплуатации запись выполняется только в центре участка, в неблагоприятных - за несколько проходов георадара с заданным шагом через 2…5 м. В целях увеличения точности интерпретации перед началом мониторинговых работ на каждом участке выполняется одно контрольное бурение с отбором проб грунта.

Радарограммы, полученные в полевых условиях, обрабатываются и интерпретируются в камеральных условиях. При обработке удаляются регулярные помехи, вычитается сигнал прямого прохождения, а также выполняются процедуры: обратная и полосовая фильтрации, синтез апертуры и выделение огибающей.

На стадии интерпретации определяется скорость прохождения и диэлектрическая проницаемость различных слоев, положение уровня грунтовых вод и граница промерзания на дату выполнения измерений. На участках находящихся в неблагоприятных условиях эксплуатации определяется местонахождение зон просадочных деформаций и разуплотненных грунтов, зон инфильтрации поверхностных и грунтовых вод, зон неоднородных грунтов, положение кривой скольжения на оползневых участках, зон переувлажненных грунтов, карстовых деформаций и вымоин. По результатам георадарной съемки можно в течение года определить изменение влажности грунтов и рассчитать модуль упругости на поверхности конструкции, по глубине промерзания или оттаивания оценить правильность периода закрытия автомобильной дороги, по положению уровня грунтовых вод в разные периоды времени дать заключение по работе поверхностного водоотвода и дренажей и т.д.

В течение весны, лета и осени 2002 г. кафедрой автомобильных дорог АГТУ по заданию управления «Архангельскавтодор» обследовано 7 участков автомобильной дороги Москва-Архангельск, находящихся в 3 административных районах Архангельской области.

Увеличение продолжительности мониторинговых работ позволит разработать методику назначения сроков закрытия дорог в период распутицы и дать рекомендации по ограничению нагрузок на различных участках автомобильных дорог.