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.