Перейти в раздел "георадарное обследование"Перейти в раздел "георадарное обследование"

Обследование автодорог георадаром

При строительстве и реконструкции автодорог необходимо пристальное изучение поведения поверхностных и грунтовых вод. Поскольку грунтово-гидрогеологические изыскания требуют больших трудозатрат, они дают интервальные результаты, так как плотность буровых скважин очень низкая. При этом выводы о состоянии земной толщи в промежутках между скважинами геологи делают исходя из своего опыта и знаний. Кроме того, буровые установки далеко не всегда могут быть доставлены непосредственно на место проведения дорожно-строительных работ. Недостаточно точный анализ грунта, непредсказуемость поведения грунтовых вод и неверный геологический разрез поверхности в результате приводят к разрушению автомобильных дорог, а также дорогостоящим ремонтным работам и дополнительным расходам, направленным на содержание автодорог в приемлемом состоянии. Все это подводит к мысли о необходимости использовать такие методы грунто-гидрогеологического анализа, которые сочетают высокую производительность с неразрушающими методами исследования, дающими непрерывные геологические разрезы. Именно таким методом изысканий является под поверхностная радиолокация, которая реализуется в грунтовых георадарах (другое название – контактные).

В дорожном строительстве георадары применяются с целью:

  • Обследования и оценки состояния дорожных конструкций;
  • Наблюдения за качеством дорожного строительства;
  • Исследования искусственных сооружений;
  • Обследования транспортных сооружений;
  • Грунтово-гидрогеологического исследования местности;
  • Оценка величины запасов содержащихся в карьерах строительных материалов;
  • Разработки электронных карт;
  • Разработки рекомендаций по использованию в дорожном строительстве местных и нетрадиционных материалов.


Оценка грунтов, величины границ их подошв, а также местонахождения и близость к земной поверхности грунтовых вод производится путем георадарного сканирования автомобильных дорог и получения радарограммы. Георадарные обследования выявили, что толщины слоев дорожной одежды, предусмотренные проектами, зачастую не соблюдаются. В местах, где слой основания недостаточно толстый, увеличивается толщина дорожного покрытия за счет ремонтных работ. Так, обследования с помощью георадара в 1998 году 16-километрового участка автодороги Москва-Архангельск показало, что на 97% изученной площади необходимо усиление дорожной одежды с предварительным осушением рабочего слоя земляного полотна. Лишь на 3% усиление дорожного слоя допустимо было проводить без осушения грунтов. Определение литологических границ разных грунтов характеризуется увеличением амплитуды сигнала на подошве слоя, что позволяет отследить толщину слоев на продольном профиле, а также сделать оценку состояния и степени заиления рабочего слоя дорожных конструкций. О влажности грунтов в составе земляного полотна свидетельствует скорость прохождения сигнала при известной мощности слоя. В случае избыточной влажности при дорожных работах необходимо выполнять осушение земляного полотна. Если слои стабильных материалов обладают недостаточной толщиной, осуществляется поднятие земляного полотна, понижение уровня грунтовых вод, либо отводятся поверхностные воды. Отвод поверхностных вод осуществляется следующим образом: производится оценка поверхностного водоотвода, при необходимости укладываются дополнительные трубы, прочищаются и углубляются боковые и водоотводные канавы. На границах грунтовых вод сигнал георадара обладает наибольшей амплитудой, что хорошо определяется по радарограмме. После определения положения грунтовых вод в случае недостаточной толщины рабочего слоя она увеличивается в результате поднятия земляного полотна или понижения уровня грунтовых вод посредством дренажа.

Георадарные технологии позволяют выявить такие дефекты земляного полотна, как:

  • Зоны разуплотненных и просадочных грунтов, карстовые деформации;
  • Положение на оползневых участках кривой скольжения;
  • Зоны неоднородных, пучинистых и пылеватых грунтов;
  • Расположение подошв водоупоров;
  • Переувлажненные грунты и вымоины.

Методика георадарного обследования автодорог

Перед началом георадарного сканирования дорожных конструкций необходимо изучить всю относящуюся к автодороге документацию, к которой относятся: проекты, продольные профили дороги, результаты измерения ровности, модулей упругости, коэффициента сцепления и другие. В зависимости от необходимой глубины зондирования выбираются антенны и частоты сигнала. Осуществляется контрольное бурение в объеме 3-5 скважин на участке в 15 км автодороги, в результате которого определяется толщина слоев в составе дорожной конструкции и берутся пробы грунта для измерения влажности. После назначения маршрута движения производится сканирование на скорости 2-5 км/ч. Данные сканирования на каждом километре пути записываются в отдельный непрерывный файл и с помощью меток (до 30 на км) фиксируется ситуация на дороге и имеющиеся инженерные сооружения, а также состояние покрытия. В поперечном направлении осуществляется ручная протяжка георадара в местах контрольных бурений.

В результате этого процесса определяются:

  • Состояние мостов, плотин и дамб. Георадар сканирует расположенные по периметру грунты и структуру фундамента.
  • Тектонические нарушения, карстовые структуры и оползневые процессы.
  • Геологическое строение территорий.
  • Геологическая разведка территорий карьеров, определение залежей полезных ископаемых и картирование их запасов.

Просмотр картинки