Strukturversagen unter der Oberfläche führen zu einer allmählichen Verschlechterung der Fahrbahnstruktur, die sich bis zur Oberfläche hocharbeitet. Forensische Untersuchungen von GPR-Straßenbelägen können ungewöhnliche Untergrundbedingungen vor einem Oberflächenversagen erkennen. Eine Untersuchung einer mehrspurigen Autobahn, die mit Asphalt über Beton gebaut wurde, zeigt wachsende Oberflächenfehler direkt über den Fugen im darunter liegenden Beton.
Aufgabenstellung:
Die Herausforderung besteht darin, Zonen zu identifizieren, in denen die Abhilfemaßnahmen nicht geplant sind. Notfallreparaturen bei der Brandbekämpfung sind kostspielig und stören das Wartungsbudget. Es wird eine Technologie benötigt, die unterirdische Bedingungen bei Autobahngeschwindigkeiten ohne Straßensperrung schnell und kostengünstig definieren kann.
GPR-Beitrag zur Lösung
Auf dem Highway 401 in Toronto, Kanada, wurden Untersuchungen für undokumentierte und nicht sichtbare Reparaturzonen durchgeführt, um Wartungs- und Straßenaufrüstungen zu planen. Die Autobahn in dieser Gegend ist 40 Jahre alt und wurde mehrfach modernisiert und repariert. Zwei Stellen mit Oberflächenverschlechterung sind in Google Earth ™ unten markiert.
Der Straßenbau in der Umgebung besteht aus einer 200 bis 250 mm dicken Schicht Asphaltpflaster darüber liegende Betonplatte, die wiederum über körnigem Material liegt. Mehrere Pässe über mehrere Fahrspuren über eine Entfernung von etwa 14 km identifizierten zahlreiche Zonen vergangener Reparaturen und struktureller Probleme, die weder aufgezeichnet noch von der Oberfläche aus sichtbar waren.
"Standort 1" zeigt eine vorherige Reparaturzone, in der ein Teil der gesamten Betonplatte entfernt wurde. Die Betonplatte unmittelbar links ist ebenfalls gekippt.
"Standort 2" zeigt einen anderen Konstruktionsreparaturcharakter an. Zum Zeitpunkt der Umfrage gab es keine eindeutigen Oberflächenausdrücke der Reparatur.
In beiden Fällen wurden die RoadMap-Daten mit einer Schrittgröße von 0.01 m erfasst. Die Tiefen wurden aus den lokalisierten Punktstreuungsbeugungen bestimmt und gegen nachfolgende Kernprobenahme validiert.
Ergebnisse & Vorteile
Die forensische Untersuchung der Straßen- und Straßenbeläge von GPR zeigt die Leistungsfähigkeit von GPR zur Erkennung und Charakterisierung von Straßenzuständen unter der Oberfläche. Einige wichtige Vorteile sind:
- GPR kann eine Vielzahl von Änderungen der Straßenmaterialbedingungen erkennen
- Die Erkundung von Tiefen über 1 m ist praktisch
- Der Betrieb von bodengekoppelten Systemen bei Autobahngeschwindigkeiten ist praktisch
