microbik.ru
1 2 ... 6 7


Применение георадарных технологий в дорожной отрасли регламентируется "Методическими рекомендациями по применению георадаров при обследовании дорожных конструкций", введенными в действие письмом Росавтодора № ОС-28/477 от 28.01.2004.


Методические рекомендации

_____________________________________________________

Методические рекомендации по применению георадаров при обследовании дорожных конструкций

_____________________________________________________

Министерство транспорта Российской Федерации

Государственная служба дорожного хозяйства Российской Федерации

(РОСАВТОДОР)

Москва 2003


Предисловие.

Разработано Государственным предприятием РОСДОРНИИ (канд.техн. наук Н.А. Лушников,), Архангельским Государственным техническим университетом (д-р техн.наук. А.М. Кулижников, инж. А.А. Белозеров, инж. С.Н. Бурда), ООО «ПрофстройСПБ» (д-р техн. наук В.В. Глазунов, канд. техн. наук Н.Н. Ефимова), ООО «Технотавр» (инж. Е.А. Сафонова).

Внесено Государственной службой дорожного хозяйства Министерства транспорта Российской Федерации (Росавтодором).

3. Принято и введено в действие распоряжением Государственной службы дорожного хозяйства (Росавтодора) №___ от ___________2003 г.

4. Введено впервые.

5. Настоящие Указания разработаны в дополнение и развитие ОДН 218.0.006-2002, ОДН 218.1.052-2002, ВСН 24-88.

6. Настоящие указания содержат методику применения георадаров при обследовании дорожных конструкций.

Замечания и предложения просьба направлять по адресу:

125493, г. Москва, Смольная ул., д. 2, ГП РОСДОРНИИ.



Содержание

Предисловие…………………………………………………………………………..

Введение……………………………………………………………………………….

Область применения……………………………………………………………….…

Нормативные ссылки………………………………………………………………...

Определения…………………………………………………………………………..

Принципы выбора георадаров для решения различных задач…………….…..

Области применения георадаров…………………………………………….….

Правила работы с георадарами………………………………………………….

3.1. Полевые работы. Общие положения……………… …..…………………….…

3.2. Установка начальных параметров перед измерениями…………………..…...

3.3 Возможные режимы работы георадара………………………………………

3.4. Запись радарограмм……………..……………………………………………….

3.5 Контрольные бурения ……………………………………………………………


4. Рекомендации по обработке и интерпретации результатов измерений….….. 4.1. Основные положения по обработке радарограмм….……………………..……

4.2. Основные принципы интерпретации радарограмм.……………………… 4.3. Методика послойной обработки радарограмм…….……………………………

4.4. Материалы, представляемые заказчику…..….…………………………………

5. Рекомендуемый состав отряда по обследованию автомобильных дорог георадарными методами……………..…….……………………………………..

6. Рекомендации по калибровке георадара…………………..……………………..

7. Основные правила техники безопасности при работе с георадарами………....

8.Основные технико-эксплуатационные показатели при работе с георадарами………………………………………………………………………...…

9.Основные эксплуатационные характеристики георадаров, применяемых в России ………………………………………………………………………………...

Список литературы…………………………………………………………………...

Приложение…………………………………………………………………………...







2

4

5

5

5

6

8

9

9

11

12

13

14

14

14

21

27

28
28

30

32
33
35

37

38



Введение


Перед появлением видимых разрушений дорожного покрытия внутри дорожной одежды или земляного полотна протекают скрытые процессы (образование пустот, заиление дренирующих слоев, переувлажнение грунта земляного полотна, инфильтрация грунтовых вод и т.п.), своевременное выявление которых позволило бы вовремя принимать соответствующие меры. Обычно состояние дорожной одежды оценивают по кернам, полученным в результате ее бурения керноотборником, либо по результатам испытаний приборами динамического и статического нагружения, описанными в ОДН 218.0.006-2002, ОДН 218.1.052-2002. Указанные методы не позволяют получать непрерывную информацию о толщине и состоянии конструктивных слоев дорожной одежды и грунтов земляного полотна.

В настоящее время в условиях ограничения средств на диагностику дорожных конструкций для последующего планирования ремонта и реконструкции автомобильных дорог особую актуальность приобретают экономичные и мобильные методы обследований дорожных конструкций, основанные на использовании приборов неразрушающего контроля. В России подобные приборы широко применяются, например, в геофизике. Однако, как показывает практика, для использования их на автомобильных дорогах необходимы методические рекомендации по применению георадаров для обследования дорожных одежд и грунтов земляного полотна.

С 1998 года в дорожной отрасли страны накоплен ценный опыт по практическому применению совершенных конструкций георадаров. На основе проделанной работы получены представления об основных требованиях, которые должны предъявляться к техническим характеристикам таких приборов. На основе сопоставительных испытаний георадаров, применяемых в России, разработаны рекомендации по выбору приборов, методика обследования автомобильных дорог, а также предложены основные приемы обработки и интерпретации данных. Установлено, что такие приборы позволяют определять границы и толщину слоев дорожных одежд, выявлять зоны увлажнения грунтов, инородные включения в грунте, пространственные очертания подошвы слоев, пути инфильтрации грунтовых вод, а также - дефекты, допущенные в процессе дорожных работ.

Настоящие рекомендации являются первым отраслевым документом, предназначенным для оказания методической помощи на начальном этапе освоения георадиолокационного метода.

Методические рекомендации по применению георадаров при обследовании дорожных конструкций

Область применения

Настоящие рекомендации предназначены для применения в проектных, научных и эксплуатационных подразделениях дорожной отрасли при освоении и внедрении георадарных технологий. В настоящем документе изложены основные принципы выбора прибора и правил работы с ним, а также методы обработки данных. Методические рекомендации предназначены для использования в дорожной отрасли, например, при диагностике, обследованиях неблагополучных участков автомобильных дорог, инженерно-геологических и инженерно-гидрологических изысканиях при разработке проектов ремонта и реконструкции автомобильных дорог и контроле качества выполненных работ.

Методические рекомендации предназначены для инженерно-технических работников, занимающихся обследованием дорог георадарными методами и обладающими начальными навыками работы с георадарами.

Нормативные ссылки

В настоящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы: в ОДН 218.0.006-2002 «Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог», ОДН 218.1.052-2002 «Оценка прочности нежестких дорожных одежд».

Определения
В настоящем документе используются следующие термины:

Георадар – устройство, предназначенное для получения трансформированного разреза исследуемой среды. Георадар состоит из одной или нескольких антенн, излучающих и принимающих электромагнитные сигналы, генератора, приемника и компьютера.

Выборка - единичное значение амплитуды отраженного импульса в определенный момент времени.

Реализация – последовательная совокупность выборок, зарегистрированных георадаром за определенный период времени, соответствующий прохождению электромагнитного импульса вглубь среды и его возвращению от отражающих границ.

Радарограмма - совокупность реализациий, формирующая непрерывный временнóй разрез изучаемой среды. Это электрофизическая модель изучаемой среды.

Интерпретация результатов - процесс синтеза электрофизической модели и построение разреза дорожной конструкции.

ось синфазности - линия, соединяющая одинаковые фазы разных реализаций.

Принципы выбора георадаров для решения различных задач
1.1 Для комплексного обследования дорожных конструкций при определении толщины конструктивных слоев дорожной одежды, а также мощности и состояния грунтов земляного полота и подстилающего основания, требуются георадары с различными типами антенн, работающих на разных частотах. Частотные характеристики антенн должны быть приведены в паспорте на георадар, при этом обязательно указывается центральная частота, на которой работает антенна в воздухе. При наличии данных для других сред, должны указываться их название и диэлектрическая проницаемость. Измерения необходимо выполнять в соответствии с инструкцией по эксплуатации применяемой конструкции георадара.

1.2 Грунтовые (контактные) антенны, непосредственно соприкасаются с поверхностью земли или дорожным покрытием, как правило, работают на частоте от 50 МГц до 1500 МГц. Они обеспечивают скорость движения при сборе данных, в зависимости от шага реализаций, от минимально возможной до 20 км/час. Дальнейшее увеличение скорости перемещения антенн при измерениях, может приводить к повреждению контактных антенн, особенно при наличии выбоин на покрытии. Георадары с такими антеннами эффективно используются для определения толщины слоев основания дорожной одежды и грунтов земляного полотна на глубину от 0,20 до 10 м.

1.2 Рупорные (бесконтактные) антенны, располагаются на высоте 0,4-0,7 м от поверхности исследуемой среды. Данные антенны, как правило, работают на частоте от 250 МГц и выше, а скорость движения по дороге при измерении зависит только от быстродействия каналов обмена информацией и может достигать 50 км/час. Георадары с такими антеннами эффективно используются для определения толщины покрытия и слоев основания дорожной одежды на глубину от 0,2 до 3 м.

1.3 Для выполнения обследований дорог наиболее целесообразно иметь передвижной измерительный комплекс, включающий базовый автомобиль-лабораторию, оснащенный одной - двумя рупорными и двумя – тремя грунтовыми антеннами, видеосистемой, аппаратурой для измерения ровности покрытия и пройденного пути, несущей способности дорожной конструкции (прибор динамического нагружения), бурового оборудования /1,2/.

1.4 В зависимости от центральных частот приборов определяются назначение, разрешающая способность и глубина зондирования среды (таблица 1).

1.5 Основные рекомендации по выбору георадаров:

георадары с рупорными антеннами целесообразно использовать для определения толщины слоев дорожной одежды и верхней части земляного полотна, в сочетании с автомобилем, при обследовании участков автомобильных дорог большой протяженности, в том числе, в движущемся транспортном потоке.

георадары с грунтовыми антеннами целесообразно использовать при работе для определения толщины нижних слоев дорожной одежды, обследовании грунтов земляного полотна и подстилающего основания, сканировании дорожных конструкций в поперечном направлении. При этом буксировку георадара выполняют вручную или с помощью автомобиля;

Для достижения наибольшей эффективности работ рекомендуется применять комплекс приборов, оснащенных рупорными и грунтовыми антеннами;

- В настоящее время разработаны универсальные антенны, которые могут работать как в контакте с поверхностью, так и с отрывом от нее на расстояние 0,05 – 0,1 м при уменьшении глубины зондирования.
Таблица 1 - Глубина зондирования на различных частотах.

Техническая характеристика

Центральная частота, МГц

150…250

400…500

700…900

1000…1500

1500…2500

Максимальная глубина зондирования, м



3…15




2,0…5




1,0…3




0,5…1,5




0,2…0,7


Разрешающая способность, м


0,25…0,35



0,12…0,15


0,05…0,07


0,01…0,05


0,005…0,01

Назначение

Для определения мощности и влажности грунтов и дефектов в грунтах земляного полотна и подстилающего полупрост-ранства на участках преимущественно Ш типа местности по увлажнению и фиксации УГВ

Для опреде-

ления мощности и влажности грунтов и дефектов в грунтах

земляного полотна и подстила-ющего полу-пространства, определения толщины нижних слоев основания дорожной одежды при любом типе местности по увлажнению, а также фиксации УГВ

Для опреде-

ления тол-

щины слоев основания дорожной одежды и состояния грунтов рабочего слоя земляного полотна при любом типе местности по увлажнению, а также - фиксации УГВ

Для опреде-

ления толщины слоев покрытия и основания дорожной одежды и оценки качества их уплотнения.

Для определе-ния толщины монолитных слоев дорожной одежды и оценки качества их уплотнения.


следующая страница >>