العديد من مناطق العالم ، وخاصة الأراضي التي تشكلت في الأجزاء الاستوائية من العالم ، تحتها الحجر الجيري (الشكل 1). الحجر الجيري هو صخور رسوبية كربونية تتكون غالبًا من أجسام كربونات الكالسيوم لتريليونات من الكائنات البحرية ، مثل المرجان والأصداف ، مترابطة معًا لتشكيل الصخور.
كربونات الكالسيوم قابلة للذوبان في الماء مما يعني أنها تذوب في الماء. ليس بمستوى عالٍ من القابلية للذوبان مثل الملح ، ولكن يكفي أنه عندما يتحرك الماء عبر الحجر الجيري على مدى مئات أو آلاف السنين ، يمكن أن تذوب صخور الحجر الجيري ببطء ، وتتشكل التجاويف داخلها بالنسبة للمناطق التي تحتوي على حجر الأساس من الحجر الجيري ، مثل فلوريدا في الولايات المتحدة الأمريكية ، يمكن أن يسبب ذلك مشاكل كبيرة عندما يقوم البشر ببناء هيكل على السطح. تظهر لنا التقارير الإخبارية النتائج: فجوات تفتح فجأة وتبتلع المباني والطرق والسيارات وبشكل مأساوي ، حتى الناس.
تم استخدام GPR بنجاح لإيجاد التجاويف الجوفية ، الكبيرة والصغيرة ، لعقود. ينتقل الطيف من استخدام ترددات مركزية عالية (1000 ميجاهرتز) GPRs للعثور على فراغات بعمق بضع بوصات تحت الخرسانة في المستودعات والمصانع ، إلى استخدام ترددات مركزية متوسطة (200 إلى 500 ميجاهرتز) للعثور على فراغات أكبر تحت الطرق و المدارج ، وأيضًا لاستخدام GPRs منخفض التردد (12.5 إلى 100 ميجاهرتز) للعثور على كهوف كبيرة لـ المسوحات الجيوتقنية والبحوث الجيولوجية. في جميع الأحوال الفيزياء هي نفسها. ينتج عن الانتقال من مادة مثل الصخور أو الخرسانة أو الإسفلت إلى الهواء أو الماء في الفراغ حدود انعكاس عالية جدًا لإشارات GPR لتنعكس منها.
تتميز دراسة الحالة هذه بمسح GPR تم جمعه في جزيرة كاريبية حيث كان من المقرر بناء محطة كبيرة لتوليد الكهرباء. قبل بدء المشروع ، أراد المهندسون الجيوتقنيون العثور على أي تجاويف يمكن أن تعطل البناء. تم التعاقد مع Forrest Environmental of Virginia ، الولايات المتحدة الأمريكية ، لمسح موقع باستخدام نظام PulseEKKO® باستخدام هوائيات تردد مركزية 100 ميجا هرتز وجهاز استقبال Ultra. تم تسوية الموقع بما يكفي للسماح بجمع البيانات بسرعة باستخدام تكوين SmartCart (الشكل 2). تضمن النظام نظام تحديد المواقع العالمي لتحديد المواقع.
تم جمع العديد من المسوحات الشبكية في الموقع. تتكون الشبكة 1 من 31 خطاً متوازيًا يبلغ طول كل منها حوالي 30 مترًا وتفصل بينها مسافة متر واحد. إجمالي طول الخط للشبكة 1 م.
أثناء جمع البيانات ، ظهر عاكس قوي ومحدود مكانيًا بالإضافة إلى العديد من العاكسات الأصغر على العديد من خطوط شبكة GPR ، المشتبه في أنها أعلى التجاويف (الشكل 3).
بعد الانتهاء من جمع بيانات الشبكة GPR ، تم نقل البيانات إلى جهاز كمبيوتر وتم استخدام وحدة SliceView ، وهي جزء من برنامج التحليل EKKO_Project ™ GPR ، لمعالجة بيانات الشبكة إلى شرائح عمق ؛ يبلغ سمك كل شريحة 25 سم ، وهي السماكة الافتراضية لبيانات تردد المركز 100 ميجاهرتز. من خلال تقسيم البيانات إلى أسفل ، يمتد العاكس القوي على منطقة محددة جيدًا ، على عمق حوالي 2.25 متر ، مما يزيد الثقة في أن العاكس كان من أعلى تجويف (الشكل 4).
بناءً على خرائط GPR ، قرر المهندسون الجيوتقنيون للمشروع التنقيب للتأكد من أن العاكس القوي كان عبارة عن تجويف (الشكل 5).
نتيجة لمسح GPR الناجح لتحديد التجاويف قبل بدء البناء ، تمكن مهندسو الموقع من تخطيط البناء حول التجاويف وملء آخرين للمشروع للمضي قدمًا بأمان ، مما يوفر الوقت والمال في العملية من خلال تجنب المفاجآت وأوامر التغيير الهندسي المكلفة.
القصة مقدمة من آندي فورست ، شركة Forrest Environmental Inc ومقرها فيرجينيا ، الولايات المتحدة الأمريكية.
تعرف على المزيد حول GPR لـ الجيوتقنية
