Поиск конструктивных пустот в строительных конструкциях методом георадиолокации

1

Несущая способность строительных конструкций зависит от различных дефектов внутренней структуры, таких как трещины, инородные включения, пустоты. Это могут быть пустоты различного размера и происхождения, например, полости, предусмотренные конструкцией: воздуховоды и прочее, или пустоты, появившиеся вследствие нарушения целостности конструкций и свидетельствующие об аварийном состоянии. Неразрушающие методы являются основными и во многих случаях единственными возможными средствами исследования зданий и инженерных конструкций, таких как колонны или опоры зданий и мостов.

Георадиолокация является одним из методов неразрушающего контроля состояния зданий и сооружений. Метод зарекомендовал себя как относительно быстрый, эффективный и наименее трудоемкий при определении внутренней структуры стен, потолков, перекрытий и прочих конструкций. Высокая разрешающая способность георадиолокации позволяет хорошо определять внутреннюю структуру конструкций и выявлять аномальные зоны, связанные с увлажнением и трещиноватостью.

Метод георадиолокации незаменим при поиске конструктивных пустот, линейные размеры которых равны первым десяткам сантиметров: воздуховодов, элементов канализации и водостока, пустот, облегчающих конструкцию, и т.д. От наличия и положения этих элементов, в частности, зависит несущая способность всей конструкции, при этом зачастую их положение неизвестно вследствие того, что конструктивный план утерян или здание претерпело частичную или полную перестройку в прошлом.

Самая популярная модификация георадиолокации — с совмещенным источником и приемником — является самой экономичной, менее трудоемкой и, как следствие, самой используемой. Однако интерпретация получаемых данных во многих случаях является неоднозначной, а информация о внутреннем строении исследуемой среды, в большинстве случаев качественная. Конструктивные пустоты выделяются по наличию высокоамплитудного отражения, которое может быть результатом внутреннего дефекта или неоднородностью конструкции. Для точной идентификации пустоты и определения ее параметров необходима дополнительная информация, например, о ее типе, вероятных размерах и положении в пространстве.

Для точной идентификации и определения положения конструктивной пустоты в плане необходимо выявить ее на нескольких георадиолокационных профилях. Если сеть таких профилей достаточно частая (методика «псевдо-3D»), то возможно уверенно определить положение аномального объекта в пространстве на временных срезах, полученных как результат интерполяции значений амплитуд отражений между профилями. При работе по методике «псевдо-3D» площадь исследования покрывается сетью близко расположенных (как правило, от 0,1 до 0,5 м) параллельных георадарных профилей. Плотная сеть профилей необходима для правильного отображения геометрии и размера различных особенностей разреза и уменьшения неоднозначности и вероятности появления артефактов, связанных с некорректной интерполяцией. При обработке данные двумерных георадарограмм собираются в 3D-изображение (куб данных).

После необходимой интерполяции из этого куба могут быть извлечены двумерные профили в любом направлении, а также «срезы» в горизонтальной плоскости XY, соответствующие определенному времени или глубине. Объекты искусственного происхождения на срезах в горизонтальной плоскости будут выделяться как амплитудные аномалии простой геометрической формы, в отличие от пустот или зон трещиноватости естественного происхождения.

Проведение измерений с разными расстояниями между источником и приемником, в частности георадиолокационная томография, позволяет избавиться от неоднозначности интерпретации. Результат томографии — количественный: скорости распространения электромагнитных волн. По их значениям можно не только выявить так называемые «аномальные зоны», но и определить влажность слоев конструкции и объем пустот. Сложность методики приводит к уменьшению производительности съемки, при этом увеличивается точность определения как свойств, так и размеров аномалий. Основным ограничением применения георадиолокационной томографии является необходимость доступа к нескольким сторонам исследуемого объекта.

СУДАКОВА М. С.
КАЛАШНИКОВ А. Ю.
ВЛАДОВ М. Л.
ТЕРЕНТЬЕВА Е. Б.
МАРЧЕНКО А. Л.
САДУРТДИНОВ М. Р.

Публикации

Hexagon выпускает Luciad 2020.1
Подразделение Hexagon Geospatial запустило Luciad 2020.1, существенное… ещё
VeriDaaS планирует проект по картографированию LiD…
VeriDaaS Corp., компания, занимающаяся геопространственными решениями,… ещё
Esri UK в партнерстве с Heliguy
Esri UK объявила о новом партнерстве со специалистами по дронам Heliguy… ещё
Интеграция между роботами, GNSS, лазерным сканиров…
Trimble и Boston Dynamics объявили о стратегическом альянсе для интеграции… ещё