Георадар что это? Наглядные результаты работ

В настоящее время георадар широко применяется в исследованиях при относительно небольшой глубине залегания целевых объектов (0.2 - 15 метров) за исключением изучения ледников и мерзлых пород, в которых, благодаря высоким сопротивлениям, глубинность повышается. Георадар - цифровой, портативный, переносимый одним оператором геофизический прибор, предназначенный для решения широкого спектра геотехнических, геологических, экологических, инженерных и других задач, где есть необходимость оперативного мониторинга среды, получения разрезов грунта, не требующих бурения или раскопок. Во время зондирования оператор в реальном времени получает информацию на дисплее в виде радиолокационного профиля (называемого радарограммой). Одновременно данные записываются на жесткий диск компьютера для дальнейшего использования (обработка, распечатка на принтере, интерпретация и т.д.).

Ниже представлены модели георадаров разных типов и моделей:

Рис. 1 Георадар и его составляющие.

Рис. 2 АБ-1700Р Рис. 3 Аб-1000Р Рис. 4 АБ-400РАБ

аааафавввввввввввввввввввввввввввввввввРис. 5 АБ-1700АБ Рис. 6 АБ-400

Рис. 7 Трехканальный георадарный комплекс для мониторинга железнодорожного полотна

Набор сменных антенных модулей обеспечивает возможность зондирования в большом диапазоне частот (16 – 2000 МГц). Применение той или иной антенной системы определяется решаемой при зондировании задачей. Повышение частоты зондирования приводит к улучшению разрешающей способности; но при этом увеличивается затухание электромагнитной волны в среде, что приводит к уменьшению глубины зондирования; и наоборот, снижением частоты можно добиться увеличения глубины зондирования, но за это придется заплатить ухудшением разрешающей способности. Кроме того, со снижением частоты увеличивается зона начальной нечувствительности (т.н. мертвая зона) георадара. Ниже приведена таблица зависимости разрешающей способности, мертвой зоны и глубины зондирования в зависимости от применяемой антенны. Предполагается, что зондируется грунт с относительной диэлектрической проницаемостью равной 4 и удельным затуханием 1-2 дБ/метр. Под глубинностью имеется в виду глубина обнаружения плоской границы с коэффициентом отражения 1. Следует иметь в виду, что эти данные весьма приблизительны, они сильно зависят от параметров зондируемой среды.

Таблица 1. Современные георадары сконструированы для работы в труднодоступных районах с неблагоприятным климатом. И могут применяться в любое время года (рабочая температура георадара –20…+40°С). Ниже приведены примеры применения метода при решении некоторых (очень немногих) задач.

Обнаружение трех металлических труб, зарытых в землю на глубину 1 - 1.5 метра. Каждая труба дает траекторный сигнал в виде гиперболы, вершина которой соответствует ее местоположению. Частота зондирования 900 МГц. Место зондирования - около г. Даугавпилс, Латвия (рис. 8)

 

  Рис. 8 Обнаружение карстовой полости в известняке под слоем суглинка. Полость (обведена окружностью) видна в левой части профиля в виде чередующихся полос. Суглинок отображен вверху как непрерывный сигнал. Частота зондирования 300 МГц. Место зондирования - берег Мертвого Моря, Израиль.(рис. 9)

Рис. 9 Зондирование кирпичной стены. В середине профиля четко виден сигнал от встроенного в стену металлического шкафа. Частота зондирования 2 ГГц. Место зондирования - г.Рига, Латвия. (рис. 10)

 

Рис. 10

Профилирование озера со дна пластиковой лодки. Использовалась 500 МГц экранированная антенна. В иле очень хорошо видны металлические объекты (на рисунке обозначены МО). (рис. 11)

 

Рис.11

   

Круг задач которые можно решить с помощью георадара

Все задачи, решаемые с помощью георадара, могут быть разделены на две большие группы. С характерными для каждой группы методиками исследований, способами обработки, типами отображения объектов исследования в поле электромагнитных волн и представлениями результата.