Strona główna | Baza wiedzy | Badania geofizyczne | Badania georadarowe
BADANIA GEORADAROWE
Zasada działania georadaru polega na generowaniu fali elektromagnetycznej i wysyłaniu jej w badany ośrodek gruntowy, skalny bądź materiałowy. Wykonywane jest to poprzez antenę nadawczą generującą sygnał o konkretnej częstotliwości. Fala przechodzi przez ośrodek i ulega załamaniu, odbiciu na występujących w ośrodku granicach i wraca do anteny odbiorczej. Natomiast napotykając na obiekty, infrastrukturę lub inne niejednorodności fala ulega rozproszeniu, zwanym dyfrakcją. Obie anteny podłączone są do jednostki centralnej, która zarządza generowaniem i rejestracją fal już w postaci cyfrowej. Wzbudzenie działania anten georadarowych następuje poprzez urządzenie miernicze zamontowane na kółkach, nitkach mierniczych. Podczas poruszania się wzdłuż profilu zapisywane są kolejne sygnały, które zestawione ze sobą tworzą głębokościowy przekrój georadarowy zwany radarogramem (echogramem). W zależności od celu prac badawczych wykonuje się pomiary techniką profilowania lub mapowania georadarowego.
Profilowania georadarowe
Badania mają charakter pojedynczych profili, czyli linii tyczonych w terenie, wzdłuż których wykonywany jest pomiar; wykonuje się je na przykład dla celów rozpoznania geologicznego lub geotechnicznego. Przekroje georadarowe wykorzystuje się wtedy do interpretacji geologiczno-inżynierskiej korelując badania punktowe pochodzące z wierceń geotechnicznych. Podobnie w przypadku poszukiwania obiektów lub inwentaryzacji infrastruktury, uzyskany przekrój georadarowy wskazuje obraz prześwietlenia badanego ośrodka dokładnie pod wytyczonym profilem.
Mapowania georadarowe
Badania mają na celu stworzenie map głębokościowych. Wykonuje się wówczas szereg profili równoległych, które po złożeniu w bryłę geometryczną ukazują przestrzenny obraz 3D badanego obszaru. Badania stosuje się do celów archeologicznych, okonturowań zanieczyszczeń lub wycieków. Technika ta doskonale nadaje się do rozpoznawania sieci infrastruktury podziemnej, gdyż wynik mapowania jest formą interpolacji pomiędzy wykonanymi profilami. W efekcie łatwiej jest rozpoznać większe i nierównomierne obiekty. W odróżnieniu od profilowania, mapowanie pozwala określić dokładniej przebieg murów czy podziemnych instalacji, poprzez nałożenie wyników badań georadarowych na np. mapy lokalizacyjne, sytuacyjno-wysokościowe.
Dokładność i zasięg metody georadarowej zależy przede wszystkim od częstotliwości wysyłanego sygnału elektromagnetycznego, która waha się od 10 MHz do kilku GHz. Taka rozpiętość częstotliwościowa powoduje, że zasięg metody georadarowej wynosi od kilku centymetrów do kilkudziesięciu metrów. Rozdzielczość, czyli oczekiwana dokładność pionowa badań waha się od kilku milimetrów do kilku metrów. Zależność rozdzielczości i zasięgu jest odwrotnie proporcjonalna, co oznacza że wraz ze wzrostem częstotliwości generowanej fali wzrasta rozdzielczość, lecz zasięg maleje.
Uzyskane dane georadarowe wymagają przetwarzania danych polowych realizowanego za pomocą specjalistycznego oprogramowania geofizycznego. Podczas przetwarzania usuwane są zakłócenia powstałe od obiektów położonych w bliskim sąsiedztwie wykonywanego pomiaru. Sygnał poddawany jest szeregowi procedur m.in. wzmocnienia i „wyostrzenia” amplitudy. Na końcu opracowywany jest głębokościowy przekrój georadarowy.
Tak przetworzony przekrój georadarowy jest następnie interpretowany wraz z innymi ewentualnymi badaniami geofizycznymi lub geotechnicznymi. Rodzaj interpretacji zależy od celu badań i jest inny dla poszukiwania obiektów i lokalizacji infrastruktury podziemnej niż dla zagadnień geologicznych lub górniczych. Geofizyczna metoda georadarowa jest najpowszechniejszą dla najbardziej przypowierzchniowych badań inżynierskich.
Przykładowe zastosowania metody georadarowej:
- Mapowanie podziemnych sieci komunalnych (zarówno plastikowych /PE-HDPE-PVC/, jak metalowych, żelbetowych itp.),
- Lokalizacja obiektów takich jak pustki pogórnicze i krasowe, tunele, płytkie wyrobiska górnicze: szyby, szybiki, chodniki i innych rodzajów struktur podziemnych (kanały, kolektory, zbiorniki, betonowe płyty i kolumny, fundamenty, pale itp.). Więcej…
- Planowanie i utrzymywanie sieci kablowych i rurociągowych,
- Wykrywanie niewybuchów i niewypałów,
- Badanie struktur mostów, wiaduktów, stropów i murów,
- Diagnostyka nawierzchni i podłoża: drogi, autostrady, linie kolejowe (dla celów rewitalizacji, modernizacji czy też studium linii kolejowych), pasy startowe i postojowe lotniska. Więcej…
- Ocena rozmieszczenia warstw podkładowych np. żwiru. Więcej…
- Wykrywanie zapadlisk i osiadań. Więcej…
- Klasyfikacja podłoża, rozwarstwienia i segmentacja pokładów. Więcej…
- Rozpoznanie budowy oraz stanu podtorza kolejowego i jego podłoża,
- Rozpoznanie podłoża gruntowego dla projektowanej i istniejącej infrastruktury komunikacyjnej jak drogi, autostrady, obwodnice,
- Analiza położenia zwierciadła wód gruntowych,
- Płytkie analizy litologiczne i stratygraficzne. Więcej…
- Charakterystyka systemu ścięć i spękań skał i betonu,
- Mapowanie krypt, sarkofagów, grobowców, miejsc pochówków,
- Wsparcie prac archeologicznych,
- Profilowanie warstw wodoszczelnych. Więcej…
- Badanie terenów przemysłowych i skażonych.
