GPR para localización de servicios públicos enterrados | Sensoft GPR
Cerrar X
Menú Nav
 

GPR para localización de servicios públicos enterrados

GPR para localización de servicios públicos enterrados

A

La parte clave de la planificación del proyecto es saber exactamente qué hay debajo de la superficie en un sitio. Este caso de estudio demuestra un uso común de GPR: GPR para la localización de servicios públicos enterrados

Introducción

Ground Penetrating Radar (GPR) utiliza ondas de radio para localizar de forma no destructiva objetos y estructuras subterráneas en materiales como suelo, roca, hormigón, asfalto, madera y agua. Sensors & Software Inc. es un fabricante de GPR reconocido mundialmente por su compromiso con la excelencia técnica, la innovación continua y el servicio al cliente receptivo. Encontrará sus productos en uso para numerosas aplicaciones por parte de ingenieros, mineros, arqueólogos, geólogos, así como personal militar, de seguridad y de aplicación de la ley.

Un área de aplicación importante para GPR es la detección y el mapeo de servicios públicos enterrados. A continuación, abordamos la metodología de campo y las características de instrumentación de GPR relacionadas.

¿Por qué utilizar GPR para la localización de servicios públicos?

Siempre que el objetivo pueda exponerse para la conexión o se pueda inducir corriente, fluya suficiente corriente en el objetivo y el detector sea lo suficientemente sensible para detectar el campo magnético creado por la corriente, entonces esta técnica funciona bien y es muy rentable.

Cuando el acceso es difícil, la corriente eléctrica no fluye (es decir, un elemento no metálico o una conexión rota) o el ruido externo hace imposible la detección, GPR ofrece una alternativa. GPR proporciona su propia fuente de energía, detecta objetos metálicos y no metálicos, así como condiciones del suelo perturbadas y otras estructuras enterradas.

Las herramientas y métodos para localizar servicios públicos enterrados son bastante diversos. El enfoque más común es energizar tuberías y cables metálicos con corrientes eléctricas y usar un sensor de campo magnético para detectar la corriente.

GPR detecta objetos metálicos y no metálicos
GPR detecta objetos metálicos y no metálicos

GPR no está exento de limitaciones. Las señales de ondas de radio GPR son absorbidas por el suelo y algunos suelos (arcillas, salinas) limitan enormemente la profundidad de exploración. Por lo tanto, la eficacia de GPR es específica del sitio y varía mucho de un lugar a otro.

Otros enfoques directos para la detección de servicios públicos son la excavación de zanjas, la excavación manual o la excavación al vacío para exponer las características. Se necesitan conocimientos a priori y dibujos precisos de construcción para ser efectivos con estas técnicas. A menudo, estos no están disponibles o no son lo suficientemente precisos.

El enfoque de sentido común para la localización es utilizar todas las herramientas disponibles. Comprender dónde y cuándo un enfoque en particular es más rentable proviene de la experiencia, la práctica comercial y las técnicas de construcción locales.

Metodología para usar GPR para localizar servicios públicos enterrados

GPR se implementa de dos formas para la localización de servicios públicos:

El más común es localizar y marcar sobre la marcha. El segundo es más poderoso; mapear el área para crear imágenes del subsuelo o cortes de profundidad.

El primer método funciona bien en suelos favorables y entornos despejados. El enfoque de mapeo proporciona separación de objetivos por su continuidad espacial y es especialmente útil en condiciones complejas. Ambos enfoques se describen a continuación.

Datos de la encuesta GPR
El segundo es más poderoso; mapeando el área para
Cree imágenes del subsuelo o cortes de profundidad.

Datos de la encuesta GPR
El más común es localizar y marcar sobre la marcha.

Localizar y marcar

Localizar y marcar es la forma más común de usar GPR para rastrear utilidades. Es muy similar al uso de detectores de servicios de seguimiento de corriente tradicionales. El sensor GPR se mueve a lo largo de barridos perpendiculares al eje de utilidad anticipado (consulte la Figura 1). Cuando la unidad GPR cruza la utilidad, la imagen muestra una forma hiperbólica (V invertida) como se muestra en la Figura 2. El vértice o parte superior de la hipérbola es la posición de la utilidad. La distancia hasta la parte superior de la hipérbola es una estimación de la profundidad.

Al mover el GPR de un lado a otro y marcar el terreno donde se observa la parte superior de la hipérbola, se puede trazar la alineación de la utilidad subterránea como indican las X en la Figura 1. Por ejemplo, una alineación de alcantarillado pluvial de concreto se ubicó debajo del asfalto en la Figura 3. Las ubicaciones de las 3 líneas topográficas perpendiculares se encuentran las indicado en la fotografía en la Figura 3 y las imágenes de datos se muestran en la Figura 4. La V invertida visible en cada transecto, identifica claramente la alineación de la tubería.

Uso de GPR Locate & Mark para rastrear utilidades
Uso de GPR Locate & Mark para rastrear utilidades

Observe en la Figura 4 que a medida que la tubería se vuelve más profunda, la fuerza de la respuesta hiperbólica en el transecto GPR se debilita. Esto es el resultado de que la señal GPR se atenúa a medida que viaja más profundamente en el subsuelo. En todos los suelos, eventualmente, la señal GPR será completamente absorbida y el receptor GPR solo detectará el ruido de radio ambiental en el área. Para ver el objetivo más profundo posible con un GPR, es importante tener un sistema silencioso y altamente sensible. La Figura 5 muestra la respuesta de una tubería de asbesto de concreto que es sutil pero visible.

Encuesta de mapeo de GPR
La respuesta de una tubería de asbesto de hormigón que es sutil pero visible

Mapeo

En algunas situaciones, las condiciones del terreno son complicadas y / o no existe un conocimiento a priori de lo que está enterrado. La cartografía proporciona una forma poderosa de abordar estas condiciones cambiantes.

La encuesta GPR para los datos de localización de servicios públicos enterrados se adquiere en una cuadrícula rectilínea de líneas para obtener una cobertura de área completa
Los datos de la encuesta GPR para la localización de servicios públicos enterrados se adquieren en una cuadrícula rectilínea de líneas para obtener una cobertura de área completa.

En una encuesta cartográfica, los datos se recopilan sobre un área de manera controlada para cubrir el 100 por ciento del área.

Muy a menudo, los datos se adquieren en una cuadrícula rectilínea de líneas para obtener una cobertura de área completa, como se muestra en la Figura 6.

Si bien los recorridos individuales pueden permitir que se marquen algunas características, el enfoque principal es adquirir y registrar los datos para habilitar un mapa del área generado por computadora.

La respuesta de GPR es desordenada y compleja, lo que hace que la identificación única de un servicio público enterrado sea muy difícil cuando se mira una única travesía.

Por ejemplo, se llevó a cabo un estudio de cuadrícula en un área subyacente con grandes rocas.

Al fusionar todos los datos para crear una imagen de volumen, los mapas de corte a diferentes profundidades hacen que las características lineales largas sean fácilmente visibles.

Los resultados para el área de la cuadrícula se muestran en la Figura 7. La figura muestra cortes de profundidad a 0.5 my 1.1 m para el levantamiento de la cuadrícula. La característica lineal cerca de la parte inferior de la sección de 0.5 m de profundidad es un cable de alimentación eléctrica enterrado que alimenta los estándares de luz.

La característica cerca de la parte superior de la rebanada es una línea de rociadores de agua. La característica diagonal en el corte de 1.1 m es un drenaje pluvial de hormigón.

Mostrar el resultado de la encuesta de GPR en la vista de sección de profundidad
Mostrando el resultado del levantamiento GPR en la vista de corte de profundidad a 0.5 my 1.1 m

Instrumentación

Los sistemas GPR que operan en el rango de frecuencia de 100 a 500 MHz ofrecen el mejor compromiso entre resolución espacial y profundidad de exploración. Estas frecuencias dictan un tamaño de sensor que se implementa mejor en un carro. Para maximizar la sensibilidad del sistema y minimizar la interferencia, los carros deben construirse con materiales no metálicos. los Sistema LMX200 proporciona un excelente ejemplo de un sistema GPR optimizado para la localización de servicios públicos. El carro plegable está construido con resistentes componentes de fibra de vidrio no metálicos, tiene ruedas de gran diámetro y una pantalla de datos muy visible. El sistema está diseñado para facilitar el envío y el almacenamiento. Configurar el tiempo desde la llegada al sitio hasta el inicio de la recopilación de datos toma solo uno o dos minutos.

La unidad de visualización es una computadora de campo resistente para la grabación y visualización de datos. Resistente a la intemperie, visible en todas las condiciones de iluminación, incluida la luz solar intensa, la unidad de visualización está diseñada para condiciones de campo difíciles y funciona en un amplio rango de temperatura. La unidad de visualización integrada, la batería y el odómetro de rueda facilitan los levantamientos controlados. Un día completo de topografía requiere solo una batería de celda de gel recargable. El posicionamiento GPS está diseñado en el sistema LMX200.

El firmware del sistema inteligente inteligente y fácil de usar de la unidad de visualización hace que la operación sea simple y directa, ya sea en el modo Localizar y marcar o realizando un estudio de cuadrícula para obtener imágenes de un área compleja. Durante la adquisición de datos, la flecha de respaldo proporciona una precisión milimétrica de la ubicación exacta de un objetivo.

Para los levantamientos de cuadrícula, el operador es guiado en cada paso de la adquisición por el exclusivo programa de control interactivo ergonómico para asegurar una imagen completa. El kit de campo Easy Grid de Sensors & Software facilita la realización de levantamientos.

Descargue el caso de estudio: GPR para la localización de servicios públicos enterrados

El radar de penetración terrestre es una herramienta probada para la cartografía de servicios públicos subterráneos y las evaluaciones ambientales; especialmente en la localización y mapeo de TSU activos y abandonados. Al aprender sobre GPR, la mejor práctica es revisar varios casos de estudio para desarrollar una comprensión de la variabilidad. Busque otra información relevante en la pestaña de recursos para obtener más información. Utilizar Contáctenos or Pregunte al experto para comunicarse con nuestros especialistas en aplicaciones que pueden ayudarlo a acceder a la amplia gama de información técnica de Sensors & Software.

LinkedInFacebookTwitterCorreo electrónico