Материал: 2136

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

(чаще всего применяют подповерхностную радиолокацию) заключается в том, что радиолокационное устройство (георадар) при помощи антенны излучает электромагнитные волны, которые, распространяясь в грунте, отражаются от многочисленных границ пород с различными электрофизическими свойствами. Определенная часть энергии электромагнитной волны отражается, остальная часть, преломляясь, распространяется глубже до следующего отражающего горизонта, где происходит новый процесс отражения и преломления. Через некоторые промежутки времени начинают приходить сигналы, отраженные от границ геологических слоев. По скорости распространения сигнала и устанавливают тип грунтов, глубину заложения геологических слоев и фиксируют глубину залегания уровня грунтовых вод.

 

 

 

 

И

 

Таблица 4.16

Электроразведочные аппараты низкой частоты

 

 

 

 

 

 

 

Наименование

Техническая характеристика прибора

 

аппаратуры

 

 

 

А

 

АНЧ-3

SYSCAL-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

Рабочая частота, Гц

б

 

4,88

 

-

Максимальная мощность генератора, Вт: Д

 

 

 

стационарного

и

 

 

300

 

-

переносного

 

 

30

 

50

 

 

 

 

 

Максимальный ток генератора, А:

 

 

 

 

 

стационарного

 

 

 

 

2

 

-

переносного

 

 

 

 

0,1

 

1

Максимальное напряжение генератора, В:

 

 

 

 

стационарного

 

 

 

 

350

 

-

переносного

 

 

 

 

250

 

200-400

Нестабильность фиксированного значения тока, %

1

 

1

Измеряемое микровольтметромС

напряжение (разрешающая

10-

 

1000

способность), мкВ

 

 

 

 

30000

 

Погрешность измерения напряжения, %

 

3

 

1

Масса генератора, кг:

 

 

 

 

 

 

 

стационарного

 

 

 

 

10

 

-

переносного

 

 

 

 

6

 

9,5

Масса микровольтметра, кг

 

 

 

3,5

 

-

Георадар состоит из антенно-передающего, антенно-приемного модулей, блоков управления, отображения и регистрации. Антеннопередающие и антенно-приемные модули в процессе работы устанав-

131

ливают на устройства передвижения и перемещают по поверхности грунта по маршруту движения транспортного средства. Модули соединены с блоками управления, отображения и регистрации.

Вычислительный комплекс георадара построен на базе персонального компьютера. Регистрация информации осуществляется на магнитном носителе, визуальное отображение – на экране монитора с цветной индикацией радарограммы.

Ведущими зарубежными фирмами, занимающимися производством георадаров, являются GSSI (Нью Гемпшир, США), Sensor and Software Inc. (Канада), Era Technology (Великобритания), Mala (Швеция), Radar Systems (Латвия), OYO софогаПоп (Zondas) и Geozondas (Литва).

Компания GSSI выпускает георадары с маркировкой Sir systems с

 

И

модификациями Sirsystems -2, -2Р, -3,3R,3I, -10А, -10Н, -10В, 2000и др.

Компания Sensor and Software производит новейшие георадарные

 

Д

системы ЕККО и Noggin различных модификаций.

Компания Radar Systems производит георадары «Зонд» различ-

ных модификаций. В настоящее время она выпускает георадар

«Зонд-12С» с набором различных антенных блоков.

Технические характеристики георадаров «ОКО» (разработчики

б

 

ООО «Логические системы» и НИИприборостроения г. Жуковский)

сведены в табл. 4.17, георадаровА«Грот» – в табл. 4.18, георадаров

«Sirsystems» в табл. 4.19, георадара «Зонд-12С» – в табл. 4.20.

 

 

 

 

Таблица 4.17

 

Техническ е характеристики георадаров «ОКО»

 

и

 

 

 

Антенный

 

Параметры георадара

 

блок

Центральная часто-

Глубина зондиро-

 

Разрешающая способ-

 

та, МГц

вания, м

 

ность, м

 

С

 

 

 

АБД

25-100

30

 

0,5-2,0

АБ-150

150

12

 

0,35

АБ-250

250

8

 

0,25

АБ-400

400

5

 

0,17

АБ-500

500

4

 

0,12

АБ-700

700

3

 

0,1

АБ-900

900

2

 

0,07

АБ-1200

1200

1

 

0,05

В России георадары «Зонд», «ГЕОН» и «ОКО» производит ООО

«Логические системы» совместно с НИИприборостроения (г. Жуков-

132

ский), георадары «Грот» – НПО «Инфизприбор» (г. Троицк), георадары «Лоза» – институт механизированного инструмента ВНИИСМИ и георадары «Локас-2» – Правдинский завод радиорелейной аппаратуры.

 

 

Технические характеристики георадаров «Грот»

 

Таблица 4.18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристики

Глубина зон-

 

Разрешение по

 

Разрешение по гори-

среды

 

дирования, м

 

 

глубине, м

 

 

 

 

зонтали, м

Известняк

 

 

>60

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

Сухой песок

 

 

>50

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

Влажный песок

 

 

25

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

Глина

 

 

 

8

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

Таблица 4.19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технические характеристики георадаров «Sirsystems»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модель

 

Глубина зондирова-

 

 

 

Д

 

 

Габариты,

Вес, кг

 

 

Центральная частота,

 

 

 

 

 

ния, м

 

 

 

 

 

МГц

 

 

 

 

 

см

 

 

5100

 

 

До 0,50

 

 

 

 

1500

 

 

3,8 10 16,5

1,8

4108

 

 

До 1

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

60 22 19

5,0

3101D

 

 

До 1

 

 

 

 

 

900

 

 

 

8 18 33

2,3

5103

 

 

До 3

 

 

 

 

 

400

 

 

 

30 30 20

4,6

5106

 

 

До 9

 

 

 

 

 

200

 

 

 

60 60 30

20

3207АР

 

 

и

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

До 15

 

 

 

 

 

 

 

25

96

200

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

Suberho-70

 

 

До 25

 

 

 

 

 

70

 

 

120 15 26

4

Suberho-40

 

С

б

40

 

 

200 15 26

5

 

 

До 35

 

 

 

3200MLF

 

 

До 40

 

 

 

16,20,35,40,80

 

 

120-600

17-25

Достоинствами

применения

георадаров

 

 

в

 

инженерно-

геологических изысканиях являются:

- универсальность, позволяющая определять георадарами загрязнение почв (поиск карстовых воронок и пустот под автомобильными и железными дорогами); обнаруживать пластиковые и металлические трубы, кабели и другие объекты коммунального хозяйства; определять утечки в нефте- и водопроводах; устанавливать границы залежей полезных ископаемых; определять места захоронения экологически опасных отходов и т.д.;

- высокая производительность работ, достигающая в трудных условиях грунтово-гидрогеологических изысканий автомобильных дорог до 3 км в смену, а в легких условиях (открытая местность, равнинные участки и т.д.) до 30 км в смену;

133

-практически доступный диапазон частот 15 – 2500 МГц соответственно для глубин зондирования 1 – 40 м, незначительная потребляемая мощность 4 – 36 Вт;

-небольшая численность обслуживающего персонала, состав-

ляющая в зависимости от условий местности 1 3 человека; - большая разрешающая способность (фиксируется малая мощ-

ность геологических слоев толщиной 4 8 см) и малая погрешность при выполнении измерений, не превышающая 3 %;

- возможность применения георадаров как в зимнее, так и в летнее время практически при любых погодно-климатических условиях (диапазон температур от – 30 до +50 °С), на любых грунтах (ледники, торфы, пески, глины и т.д.);

- малая масса и относительно небольшие габариты приборов, которые обусловливают большую маневренность в случае использования георадаров при ручной транспортировке, а также совместно с вездеходами или малогабаритными автомобилями;

- представление полученной информации в цифровом (электрон-

 

ном) виде.

 

 

 

 

И

Таблица 4.20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технические характеристики георадаров «Зонд-12С»

 

 

 

 

 

Д

 

 

Антенная система, МГц

 

Размеры, см

Вес, кг

 

2000

 

 

А

27 13 13

1,5

 

1000

 

 

 

 

30 20 17

4,0

 

900

 

б

 

43 22 4

2

 

500

 

 

 

 

69 32 4

4

 

300

и

 

 

98 52 4

10

 

28–150

 

 

 

 

-

3 – 6

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метод подповерхностной радиолокации является наиболее приемлемым для геологической и гидрологической разведки трасс автомобильных дорог, в то же время он может быть использован и на небольших территориях для обследований точечных объектов.

Технические характеристики георадаров «Лоза», которые позволяют выполнять обследование в самых сложных грунтах (влажных глинах) и проводить предпроектные изыскания для создания комплексной модели рельефа с элементами геологии и гидрологии планируемой трассы. Этот прибор выпускается в различных модификациях (табл. 4.21).

134

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.21

 

Характеристики георадаров «Лоза»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип

Антенные блоки

 

Основные характеристики

Отличительные особен-

георадаа

 

ности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бинарная регистрация вре-

Профессиональный

 

 

 

 

мени.

 

 

 

 

поисковый прибор

 

 

«Лоза-М» и

 

Временная шкала 256 нс,

 

 

 

 

2

 

512 нс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Лоза-1»

 

Трехуровневая оценка реги-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стрируемого сигнала (поро-

 

 

 

 

 

 

 

ги 0±16)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Режим работы «Лоза-М»

Профессиональный

 

 

 

 

плюс

регистрация

волно-

поисковый

прибор

с

 

 

 

вых форм и временная шка-

расширенными

воз-

2

«Лоза-В»

 

ла 1024 нс

 

 

 

можностями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная

раз-

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

вертка 1024 нс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Регистрация

в

волно-

 

 

 

 

 

 

 

 

вых формах

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

Режимы работы «Лоза-М»,

Профессиональный

 

 

 

 

«Лоза-У» и построение

поисковый

прибор

с

 

 

 

б

 

 

возможностью первич-

 

 

 

геологического разреза в

3

«Лоза-К»

 

реальном

времени с

ото-

ной обработки

сигна-

 

 

 

ражением

свойств

слоев

лов (обнаружение гра-

 

 

 

грунта

оттенкамиАцветовой

ниц отражающих слоев

 

 

 

гаммы на цветном ЖКИ

и их классификация)

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использование георадарови при изысканиях дорог позволяет снизить объемы земляных работ до 40 % за счет рационального прокла-

дывания трассы. Технические решения, используемые в «Лозе», позволяют получать на экране радарограммы, практически лишенные паразитных колебаний («звона» аппаратуры), что дает возможность без компьютерной обработки решать многие задачи прямо на месте.

Георадар может быть укомплектован недорогим дополнительным оборудованием, позволяющим проводить измерения в закрытых помещениях (подвалах, котлованах), а также в зоне воздействия объектов сильного радио- и электромагнитного излучения. Для георадара «Лоза» разработан батискаф для приемной и передающих антенн, с помощью которого возможно проводить зондирование со дна пресноводных водоемов и моря на глубинах до 10 м.

135