مصفاة تكساس ، مع العلم أن هناك مخاطر عالية من وجود فراغات نظرًا لظروف التربة في منطقتهم ، استخدمت GPR لمسح الفراغات قبل البدء في مشروع بناء حيث سيتم استخدام الرافعات الثقيلة. قدمت GPR خريطة تحت السطحية للمخاطر الكامنة تحت السطح.
التحديات
في جميع أنحاء العالم ، هناك العديد من المناطق الجغرافية حيث يمكن لخصائص التربة أن تدمر الهياكل الهندسية. عندما تنحدر التربة الأساسية (تتوسع) أو تنحسر (تتعاقد) ، يمكن أن تتغير الأساسات الهيكلية أو تتضرر. إحدى هذه المناطق الجغرافية هي منطقة ساحل الخليج في الولايات المتحدة. التربة عرضة لانخفاض واسع النطاق.
لتقليل تأثير ذلك ، من الممارسات القياسية استخدام الركائز الخرسانية كجزء من بناء الأساس. يتم دفع هذه الأكوام حتى 80 قدمًا في الأرض لنقل الحمولة من التربة مباشرة تحت الأساس (والتي من المرجح أن تهدأ) إلى التربة العميقة أو الأساس الصخري الذي يوفر قدرة تحمل كافية للهيكل.
عندما تتطلب مشاريع التجديد في الهياكل القائمة استخدام المعدات الثقيلة ، مثل الرافعات ، يجب اتخاذ الاحتياطات لضمان أن الهيكل يمكنه دعم هذه الماكينة. من أجل السلامة وتقليل الأضرار الهيكلية ، أصبحت الآن ممارسة قياسية في تكساس للتحقق من وجود فراغات و / أو مناطق تربة ضعيفة أسفل الهيكل قبل تثبيت الآلات الثقيلة.
يعد استخدام GPR طريقة فعالة لاكتشاف الفراغات تحت الأسس الخرسانية. في دراسة الحالة هذه ، كانت مصفاة بورت آرثر في تكساس تخطط لبناء إضافي في موقعها. كان لديهم عدد من المناطق التي يحتاجون فيها إلى وضع الرافعات للمساعدة في البناء. على الرغم من عدم وجود شقوق مرئية أو دليل على التحول في الأساسات ، فقد أرادوا التأكيد على أنهم كانوا يعملون على أرض صلبة قبل المضي قدمًا وتوظيف شركة Tolunay-Wong Engineers، Inc. لإجراء استطلاعات GPR على الأسس.
الحلول
استخدم Tolunay-Wong ملف نوجين® 500 SmartCart® لمسح 9 مناطق منفصلة. على لوح خرساني معين ، وجدوا نتيجة مفاجئة. أثناء جمع البيانات ، لاحظوا بعض الحالات الشاذة في بيانات الخط ، كما هو موضح في الشكل 1. وقد تعرفوا على استجابة حديد التسليح المنتظمة من البلاطة الخرسانية ، على عمق 0.6 قدم. ولكن أسفل اللوح كانت توجد عاكسات ذات سعة عالية تظهر على فترات تحت البلاطة الخرسانية. هذا مؤشر على تغيير مفاجئ في خصائص تحت البلاطة - ولكن ماذا يعني ذلك؟ هل كانت هذه حدود الخرسانة للتربة الأصلية أم أي شيء آخر؟ هل كان يُظهر الأكوام التي كانت جزءًا من الأساس؟ للحصول على صورة أوضح ، تم جمع شبكة مقاس 55 × 30 قدمًا على اللوح.
بعد معالجة الشبكة ، كان حديد التسليح في البلاطة الخرسانية مرئيًا بوضوح في شريحة عمق 0.6 قدم (الشكل 2). كشف التقطيع الأعمق مرة أخرى ، وبشكل أكثر وضوحًا ، عن النمط المعتاد لعاكسات السعة العالية ، كما هو موضح في شريحة عمق 1 قدم (الشكل 3). عند التحليل الأولي ، كان يُعتقد أن مناطق السعة العالية (المناطق الحمراء في الشكل 3) قد تكون أكوام الدعم وأن حدود الخرسانة إلى التربة هي مناطق السعة المنخفضة. كانت الطريقة الوحيدة للتأكد من ذلك هي التنقيب وجمع معلومات الحقيقة الأرضية. عند الحفر ، تم اكتشاف فراغات تحت البلاطة الخرسانية التي تزامنت مع استجابات GPR ذات السعة العالية - كانت الانعكاسات من الفراغات (حد الخرسانة إلى الهواء)! كانت استجابات السعة المنخفضة من البلاطة الخرسانية إلى حدود الكومة الخرسانية. أظهر مسح شبكة GPR أن الهيكل بأكمله كان مدعومًا فقط من خلال الأكوام ، وأن كل التربة الأساسية قد هبطت من أسفل اللوح. وأكدت الحفر أن الفراغات كان لها امتداد رأسي يصل إلى 1.5 قدم.
نمط من حديد التسليح في البلاطة الخرسانية.
نتيجة
بمجرد معرفة مدى الفراغات ، تم ملء الفراغات لتقوية الأساس. كان الموقع بعد ذلك جاهزًا لمشروع البناء وتم تركيب معدات الرفع الثقيلة بأمان.
هذا مثال على كيف يمكن أن يكون المظهر خادعًا - لم يكن هناك دليل مادي على أي مشاكل في الأساس الخرساني ؛ ومع ذلك ، لو تم تركيب المعدات الثقيلة دون إجراء فحص GPR للعناية الواجبة ، فقد تبع ذلك مشاكل استقرار أساسية رئيسية.
التغيير القوي في الخصائص بين الخرسانة والهواء (تغير السماحية النسبية من 9 إلى 1) يعني أن الفراغات تظهر على أنها انعكاسات قوية في بيانات GPR.
الأكوام الخرسانية والأرضية الخرسانية لها خصائص متشابهة وبالتالي تنتج انعكاسًا ضعيفًا أو بدون انعكاس حيث كانت البلاطة ملامسة للأكوام.
من خلال مسح GPR سريع لتحديد المناطق الشاذة ونواة واحدة أو أكثر في تلك المناطق إلى الحقيقة الأساسية ، يمكنك إنشاء صورة تحت السطح.
يوفر GPR طريقة آمنة وفعالة من حيث التكلفة للبحث تحت السطح بحثًا عن الفراغات والتأكد من أن لديك أساسًا متينًا للعديد من التطبيقات - من الإنشاءات إلى عمليات فحص المدارج إلى صيانة الطرق.
انقر هنا لمعرفة المزيد حول Noggin® Ground Penetrating Radar.
