Многие районы мира, особенно земли, образовавшиеся в тропических частях мира, подстилаются известняком (рис. 1). Известняк - это карбонатная осадочная порода, которая часто состоит из тел карбоната кальция триллионов морских существ, таких как кораллы и ракушки, скрепленных вместе в скалу.
Карбонат кальция растворим в воде, что означает, что он растворяется в воде; не такой высокий уровень растворимости, как соль, но достаточно, чтобы по мере того, как вода движется через известняк на протяжении сотен или тысяч лет, известняковая порода может медленно растворяться, и внутри нее образуются полости. Для районов с известняковой коренной породой, таких как Флорида в США, это может вызвать значительные проблемы, когда люди строят конструкцию на поверхности. Новости показывают нам результаты: воронки внезапно открываются и поглощают здания, дороги, автомобили и даже людей.
Георадар успешно используется для поиска подземных полостей, больших и малых, на протяжении десятилетий. Спектр варьируется от использования георадаров с высокой центральной частотой (1000 МГц) для поиска пустот глубиной в несколько дюймов под бетонной плитой на складах и фабриках до использования средних центральных частот (от 200 до 500 МГц) для поиска более крупных пустот под дорогами и взлетно-посадочных полос, а также к использованию георадаров с низкой центральной частотой (от 12.5 до 100 МГц) для поиска больших пещер для инженерно-геологические изыскания и геологические исследования. Во всех случаях физика одинакова; переход от материала, такого как камень, бетон или асфальт, к воздуху или воде в пустоте приводит к очень сильно отражающей границе для сигналов GPR, от которых они отражаются.
Это тематическое исследование представляет собой георадарное исследование, полученное на острове в Карибском море, где должна была быть построена большая электростанция. Перед началом проекта инженеры-геотехники хотели найти любые полости, которые могут нарушить конструкцию. Компания Forrest Environmental из Вирджинии, США, получила контракт на обследование участка с помощью системы pulseEKKO® с использованием антенн с центральной частотой 100 МГц и приемника Ultra. Сайт был достаточно плоским, чтобы можно было быстро собрать данные с помощью конфигурации SmartCart (рисунок 2). Система включала GPS для определения местоположения данных.
На участке было собрано несколько сеточных съемок. Сетка 1 состоит из 31 параллельной линии длиной около 30 м каждая, разнесенной на 1 м. Общая длина линии сетки составляет 930 м.
Во время сбора данных на многих линиях сетки георадара были видны сильный, пространственно ограниченный отражатель плюс множество меньших по размеру отражателей, которые предположительно являются вершиной полостей (рис. 3).
После того, как сбор данных георадара по сетке был завершен, данные были переданы в компьютер, и модуль SliceView, являющийся частью программного обеспечения для анализа георадара EKKO_Project ™, был использован для обработки данных сетки на глубинных срезах; каждый срез имеет толщину 25 см, толщина по умолчанию для данных центральной частоты 100 МГц. Срезанный вниз по данным, сильный отражатель охватывает четко определенную область на глубине примерно 2.25 м, повышая уверенность в том, что отражатель находился на вершине полости (рис. 4).
Основываясь на картах георадара, инженеры-геотехники проекта решили провести раскопки, чтобы подтвердить, что сильный отражатель является полостью (рис. 5).
В результате успешной георадиолокационной съемки для выявления полостей до начала строительства инженеры на объекте смогли спланировать строительство вокруг полостей и заполнить другие, чтобы проект продолжался безопасно, экономя время и деньги в процессе, избегая сюрпризов. и дорогостоящие инженерные заказы на изменения.
История любезно предоставлена Энди Форрестом, Forrest Environmental Inc., Вирджиния, США.
Узнать больше о георадарах для Геотехнический
