Георадиолокационное зондирование

Георадар - радиотехнический прибор подповерхностного зондирования представляет собой портативный радиолокатор, направляющий зондирующие электромагнитные импульсы в исследуемую среду. Исследуемой средой может быть земля (отсюда наиболее распространенное название – георадар), вода, стены зданий, дороги и т.п.

Принцип действия радаров  основан на излучении сверхширокополосных электромагнитных импульсов без несущей частоты в подстилающую среду  и регистрации их отражений  от границ раздела слоев  или объектов.

Результаты зондирования с помощью георадара «Лоза» представляются в виде волновых форм отдельных измерений. Границы геологических слоев выделяются с помощью процедуры выделения максимумов и минимумов сигнала и представление разреза в режиме производной функции амплитуды сигнала. Георадарный разрез, построенный по результатам зондирования и приведенный к масштабу истинных глубин, соответствует геологическому разрезу. Подтверждением наличия возможных нарушений структуры, разрывов, разломов, объектов и пустот в исследуемой среде являются чисто радиофизические признаки-особенности сигналов в этих зонах: наличие многочисленных сдвигов по фазе сигнала и наличие кратных переотражений сигнала.

При перемещении (сканировании) георадара по поверхности исследуемой среды на экран монитора выводится совокупность сигналов (профиль), по которому можно определить местонахождение, глубину залегания и протяженность объектов.

Георадары позволяют осуществлять оперативный неразрушающий контроль подстилающей поверхности при проведении строительных работ, прокладке кабелей и труб, проведении ремонтных работ, а также для использования в археологии и гидрогеологических изысканиях. Георадары обеспечивают высокую точность локализации объектов, предметов и границ раздела геологических слоев и определение глубины залегания, и характер неоднородностей.

Метод георадиолокации позволяет выполнить поставленные задачи без нанесения урона окружающей среде:

Далее представлено несколько примеров использования георадара для решения задач по поиску скрытых в толще обследуемой среды объектов и пустот. Данные задачи характерны для строительства и археологии.

Пример 1.

Поиск коммуникаций и объектов в створе трассы горизонтального направленного бурения вдоль ул. Энтузиастов в городе Челябинск.

 Обследование выполнено с помощью георадара «ЛОЗА-Н».

В результате работ по георадиолокационному обследованию были обнаружены действующие коммуникации, неизвестные объекты в толще грунта, а также крупные объекты, являющиеся действующей теплотрассой проложенной в лотке и старым недействующим канализационным коллектором.

 Рис.1. Радарограмма.

Пример 2.

Поиск объектов в придонных отложениях озера расположенного в Тюменской области.

 Обследование выполнено с помощью георадара «ЛОЗА-В».

Георадарное обследование проводилось с поверхности льда на озере в Тюменской области, целью работ являлся поиск объектов антропогенного происхождения в придонных иловых отложениях озера. Было построено несколько георадарных профилей параллельно друг другу с шагом в 1метр, с целью обнаружения объектов и определения их пространственного положения и физических размеров.

Фото 1. Рабочий момент георадарного обследования.

Рис. 2. Радарограмма с обнаруженными объектами.

Пример 3.

Поиск пустот в стене (старого дымохода) здания Казанского художественного училища им. Н.И. Фешина.

 Обследование выполнено с помощью георадара «ЛОЗА-В».

Георадарное обследование проводилось по поверхности стен подвала и первого этажа здания Казанского художественного училища им. Н.И. Фешина с целью обнаружения старого дымохода. В результате работ были обнаружены полости в стенах здания, являющиеся искомыми дымоходами.

Рис. 3. Радарограмма участка стены.

Пример 4.

Захоронение хазарского воина.

Обследование выполнено с помощью георадара «ЛОЗА-В». 3D георадарная съемка некрополя в районе раскопок Патрейского отряда Таманской экспедиции.

Рис. 4. Горизонтальное сечение на глубине 110 см. Панель программы «КРОТ». Положение раскопа, предложенное по результатам обследования.

Фото 2. Площадка до начала раскопок.

Фото 3. Раскоп.

Фото 4. Останки хазарского воина, найденные в раскопе.

Пример 5.

Захоронение сарматского воина.

Георадарная разведка и раскопки выполнены сотрудниками Государственного унитарного предприятия "НАСЛЕДИЕ", г. Ставрополь.

Обследование выполнено георадаром "ЛОЗА-В".

Объект обследования - курганный могильник начала тысячелетия. Захоронение - это яма в глинистом грунте (плотные влажные суглинки, близко грунтовые воды), засыпанная таким же глинистым грунтом нарушенной структуры. Каменные и деревянные конструкции в этом захоронении отсутствуют. На отдельном профиле, выполненном по традиционной методике, объект практически не читается. Объект проявился только при 3D представлении результатов регистрации в волновых формах с пространственным осреднением.

Рис. 5. Результаты георадарной съемки распаханного кургана в 3D представлении (программа «КРОТ»). Сечение на глубине 144 см.

Фото 5. Начало раскопок, на месте обнаруженного объекта, появилось пятно светлого грунта (в районе линейки).

Фото 6. Боевой меч сарматского воина, сломанный после его гибели.

Фото 7. Раскопанное захоронение на месте обнаруженного пятна светлого грунта.