Нефтеперерабатывающий завод в Техасе, зная, что существует высокий риск образования пустот, учитывая почвенные условия в их районе, использовал георадар для сканирования пустот перед началом строительства, в котором будут использоваться тяжелые краны. Георадар предоставил карту подземных вод, показывающую, какие риски лежат под поверхностью.
Задачи
Во всем мире есть много географических регионов, где свойства почвы могут нанести ущерб инженерным конструкциям. Когда нижележащая почва вздымается (расширяется) или оседает (сжимается), структурные основания могут сместиться или быть повреждены. Одна из таких географических областей - побережье Мексиканского залива в Соединенных Штатах. Почва подвержена сильным проседаниям.
Чтобы уменьшить влияние этого, стандартной практикой является использование бетонных свай как часть конструкции фундамента. Эти сваи забиваются на глубину до 80 футов в землю для передачи нагрузки от грунта непосредственно под фундамент (который с большей вероятностью оседает) на более глубокую почву или коренную породу, которая обеспечивает достаточную несущую способность для конструкции.
Когда проекты реконструкции существующих конструкций требуют использования тяжелого оборудования, такого как краны, необходимо принять меры предосторожности, чтобы конструкция могла поддерживать это оборудование. В целях безопасности и минимизации повреждений конструкции в настоящее время в Техасе становится стандартной практикой проверять наличие пустот и / или слабых зон почвы под конструкцией перед установкой тяжелой техники.
Использование георадара - эффективный способ обнаружения пустот под бетонным фундаментом. В этом тематическом исследовании нефтеперерабатывающий завод Порт-Артур в Техасе планировал дополнительное строительство на своей площадке. У них было несколько мест, где им нужно было разместить краны для помощи при строительстве. Хотя не было никаких видимых трещин или свидетельств сдвига в фундаменте, они хотели убедиться, что работают на твердом грунте, прежде чем продолжить, и наняли Tolunay-Wong Engineers, Inc. для выполнения георадиолокационных исследований на фундаменте.
Решение
Толунай-Вонг использовал НОГГИН® 500 SmartCart® для сканирования 9 отдельных областей. На одной конкретной бетонной плите они обнаружили удивительный результат. Во время сбора данных они заметили некоторые аномалии в линейных данных, как показано на Рисунке 1. Они распознали обычный отклик арматуры от бетонной плиты на глубине 0.6 фута. Но чуть ниже плиты с промежутками под бетонной плитой появлялись отражатели большой амплитуды. Это свидетельствует о внезапном изменении свойств под плитой - но что это значит? Это была граница между бетоном и родной почвой или что-то еще? Были ли показаны сваи, которые были частью фундамента? Чтобы получить более четкое изображение, на плите была собрана сетка размером 55 х 30 футов.
После обработки сетки арматурный стержень в бетонной плите был четко виден на срезе глубиной 0.6 фута (рис. 2). Более глубокий разрез снова выявил более четко регулярную структуру отражателей высокой амплитуды, как показано на срезе глубиной 1 фут (Рисунок 3). При первоначальном анализе было решено, что области с высокой амплитудой (красные области на рис. 3) могут быть опорными сваями, а границы между бетоном и грунтом - областями с меньшей амплитудой. Единственный способ узнать наверняка - это просверлить и собрать достоверную информацию. При бурении под бетонной плитой были обнаружены пустоты, которые совпали с откликами георадара высокой амплитуды - отражения были от пустот (граница между бетоном и воздухом)! Меньшие амплитудные отклики были от бетонной плиты до границы бетонной сваи. Георадиолокационная съемка показала, что вся конструкция поддерживалась исключительно сваями, и что весь нижележащий грунт просел из-под плиты. Бурение подтвердило, что пустоты имеют вертикальную протяженность до 1.5 футов.
выкройка арматуры в бетонной плите.
Результат
Как только размер пустот был известен, пустоты были заполнены, чтобы укрепить фундамент. Затем площадка была готова для строительства, и тяжелое подъемное оборудование было безопасно установлено.
Это один из примеров того, как внешний вид может быть обманчивым - не было никаких физических доказательств каких-либо проблем с бетонным фундаментом; однако, если бы тяжелое оборудование было установлено без выполнения георадарного сканирования, могли возникнуть серьезные проблемы со стабильностью базы.
Сильное изменение свойств между бетоном и воздухом (изменение относительной диэлектрической проницаемости от 9 до 1) означает, что пустоты выглядят как сильные отражения в данных георадара.
Бетонные сваи и бетонный пол имеют схожие свойства и, таким образом, дают слабое отражение или отсутствие отражения там, где плита контактировала с сваями.
С помощью быстрого георадиолокационного сканирования для определения аномальных областей и одного или нескольких ядер в этих областях с точностью до земли вы можете создать изображение недр.
Георадар обеспечивает безопасный и экономичный метод поиска пустот под поверхностью и подтверждения того, что у вас есть прочный фундамент для многих приложений - от строительства до проверки взлетно-посадочной полосы и содержания дорог.
Щелкните здесь, чтобы узнать больше о наземном радиолокаторе Noggin®.
