ООО ЛогиС: Георадары, сейсмостанции, георадиолокация, геофизическое оборудование, поиск коммуникаций, обнаружители взрывчатых веществ, георадар ООО ЛогиС: Георадары, сейсмостанции, георадиолокация, геофизическое оборудование, поиск коммуникаций, обнаружители взрывчатых веществ, георадар ООО ЛогиС: Георадары, сейсмостанции, георадиолокация, геофизическое оборудование, поиск коммуникаций, обнаружители взрывчатых веществ, георадар
ООО Логические системы, георадар

 
 

 

Еще раз о том, почему пробуксовывает георадарный контроль

Кулижников А.М., д-р техн. наук, проф. (ГП РосдорНИИ);
Белозеров А.А., вед. инж. (ГП РосдорНИИ)

В журнале "Автомобильные дороги" № 9 за 2003 г. была опубликована наша статья "Почему буксует георадарный контроль". В этой публикации был сделан упор на экономических преимуществах георадарных технологий при контроле качества, а также на выявление причин, сдерживающих внедрение прогрессивного, высокопроизводительного, неразрушающего и экологически чистого георадарного метода. Тем не менее, за этот период, по нашему мнению, каких то существенных сдвигов в лучшую сторону не произошло. Заказчики, подрядчики, контролирующие организации, по-прежнему, на удивление мало заинтересованы в контроле качества выполненных работ.

В связи с изложенным, мы остановимся на технических аспектах метода и покажем на конкретных примерах, что мы получаем по результатам контроля и задумаемся над тем, нужно ли это?

Еще раз напомним, что с помощью георадарных методов можно контролировать следующие виды работ:

  • оценить объемы выполненных скрытых работ, например, объем выторфовки или замены пучинистых либо слабых грунтов, если была произведена их обратная засыпка;
  • определить толщины конструктивных слоев дорожной одежды и грунта земляного полотна;
  • установить относительное уплотнение материалов дорожной одежды и грунтов земляного полотна, как по толщине, так и длине дорожной конструкции;
  • определить неоднородные включения, пустоты и переувлажненные зоны в теле дорожной конструкции;
  • оценить поперечные уклоны и просадку грунтов земляного полотна в подстилающих грунтах;
  • проконтролировать возможные места нарушения устойчивости откосов земляного полотна и пригруженных дорожной конструкцией оползневых склонов;
  • определить пути инфильтрации поверхностных и грунтовых вод вблизи искусственных сооружений;
  • установить месторазмещение в дорожной конструкции, наличие и целостность геотекстильных прослоек;
  • проконтролировать сплошность водопропускных труб по миграции воды вблизи ее внешних стен;
  • определить толщину льда в месте ледовых переправ и глубину промерзания или оттаивания автозимников;
  • оценить глубину забивки железобетонных свай или глубину устройства струецементных свай;
  • определить положение уровня грунтовых вод;
  • установить глубину заложения инженерных коммуникаций и искусственных сооружений;
  • оценить оставшиеся объемы дорожно-строительных материалов в карьерах;
  • оценить несущую способность дорожных конструкций на основе косвенных признаков: толщины слоев дорожной одежды и влажности грунтов земляного полотна.

 

В летний период 2003 года нами была выполнена часть из перечисленных работ на КАД обхода г. Санкт-Петербурга. Данный объект для строительства очень сложный. Традиционные технические решения здесь во многих случаях не дают положительных результатов. Это обуславливает необходимость научного сопровождения при проведении строительных работ. Следует заметить, что георадарные работы на данном объекте применяются не первый раз (имеется опыт 2002 г.), правда тогда трудились неспециализированные дорожные научные организации. Однако вернемся к результатам наших работ.

На лоте 7 осуществлялся контроль толщины конструктивных слоев дорожной одежды и состояния грунта земляного полотна. Особенность данного лота заключалась в том, что земляное полотно возводилось здесь в зимний период, а высота земляного полотна составляла от 1,2 м до 7,1 м. Основание земляного полотна было представлено переувлажненными пылеватыми супесями и суглинками, которые под действием насыпей могли дать осадку. Да и не каждая техника могла работать на данных, избыточно увлажненных грунтах. Бесспорно, на таких грунтах, насыпь возвести зимой значительно проще. В то же время в зимний период уплотнить грунты земляного полотна очень трудно. В теле земляного полотна могли оказаться комья смерзшегося грунта, которые при широком и высоком земляном полотне могли сохраняться в мерзлом состоянии продолжительное время. В этом случае можно было прогнозировать последующую осадку покрытия.

Георадарное сканирование ГП РосдорНИИ было выполнено по поверхности нижнего слоя асфальтобетонного покрытия, как в продольном (по каждому направлению движения), так и на площадных участках просадок в поперечном направлениях параллельными проходами. При проведении работ использовался георадар "ОКО" (разработчики НИИ приборостроения и ООО "Логис" г. Жуковский) с антенным блоком АБ-150. Работы выполнялись в августе месяце непосредственно перед устройством верхнего слоя покрытия.

Георадарное сканирование позволило получить волновую картинку - фактически "ренген" внутреннего строения дорожной конструкции и подстилающих грунтов. На основе георадарной съемки были определены участки подвижек грунта (не менее 2 участков), где осадка еще не закончилась; комья мерзлого грунта (их количество превысило 15), которые дадут о себе знать в процессе эксплуатации дороги; участки разуплотненных и переувлажненных грунтов в основании земляного полотна и подстилающих грунтах, на которых можно также ожидать последующей осадки. Фрагмент георадрного сканирования приведекн на рис. 1.

Заказчик, Подрядчик и организации, занимающейся научным сопровождением (ФГУП СоюздорНИИ) осуществляли контроль качества на данном объекте преимущественно по высотным отметкам. Поэтому, устранив неровности на поверхности покрытия с помощью фрезирования и укладки выравнивающих слоев, согласно графика работ верхний слой асфальтобетона был уложен на следующий месяц после георадарного сканирования. К сожалению, Заказчику и ФГУП СоюздорНИИ не потребовались наши результаты, которые однозначно говорят о преждевременности устройства верхнего слоя покрытия. Нетрудно догадаться, что мы увидим на дороге уже в этом году.

На лоте 6 перед возведением земляного полотно производилось устройство струецементных свай в основании из слабого грунта. Георадары здесь применялись с целью определения размеров и сплошности струецементных свай, посадки струецементных свай на минеральное дно.

Струецементные сваи должны были быть устроены в переувлажненных глинистых и суглинистых грунтах и внедрены на глубину 0,5 м в минеральное дно. Более того, сваи не должны были иметь разрывов по вертикали и иметь проектный диаметр. Высота струецементных свай на 0,5 м превышала мощность слабого грунта и изменялась от 8 до 12 м.

Георадарное неразрушающее сканирование ГП РосдорНИИ по поверхности песчаного слоя было выполнялось как по створу свай, так и на расстоянии 1 и 2 м от створа свай. При проведении работ использовался георадар "ОКО" с антенным блоком АБ-150, а также оценивалась возможность применения георадара с дипольным антенным блоком АБД-100.

Результаты георадарных работ показали, что в переувлажненных грунтах на радарограммах четко выделяются струецементные сваи (см. рис. 2). Лучшие результаты были достигнуты с помощью георадара с антенным блоком АБ-150, который в переувлажненных грунтах позволял контролировать сваи на глубину до 8:9 м. К сожалению, при большей толщине слабых слоев (более 9 м) положительные результаты получить не удалось. Диаметр свай определялся достаточно точно и составлял от 1,3 до 1,7 м (см. рис.2). Сотрудники НИИ приборостроения и ООО "Логис" (г. Жуковский) на основе наших работ за зимний период 2003-2004 г.г. разработали новый антенный блок АБ-90, который позволит увеличить глубину зондирования на 2-3 м и сможет отсканировать полную длину свай.

Сплошность свай георадарными методами проконтролировали при обследовании 30 свай. При этом не было замечено ни одного нарушения сплошности. В то время как одну сваю из 30 в регулярном ряду просто обнаружить не удалось, так как она отсутствовала.

С полной уверенностью сказать о результатах посадки сваи на минеральное дно по первым работам не представилось возможным, хотя с использованием вновь сконструированного антенного блока АБ-90 эта задача, по нашему мнению, может оказаться выполнимой.

Следует сказать, что Заказчик совместно с ФГУП СоюздорНИИ использовал ряд технологий, которые позволяли выборочно контролировать качество свай. В частности выполнялось вертикальное разбуривание по оси сваи с изъятием кернов диаметром не менее 10 см. Безусловно, метод надежный, позволяющий говорить даже о прочности свай на сжатие. Однако он малопроизводительный, дорогостоящий, разрушающий и более того, прочность свай при таком контроле только снижается.

На лоте 4.1 оценивалось грунтовое основание под устройство высоких насыпей. Грунтовое основание было представлено переувлажненными пылеватыми супесями и суглинками. Георадарное сканирование антенным блоком АБ-150 выполнялось коллективом ГП РосдорНИИ в продольном направлении по оси трассы и в поперечном направлении по ширине полосы отвода с шагом через 50 м. На рис. 3, 4 приведены соответственно полевые радарограммы продольного и поперечного разрезов к оси трассы, на которой четко выделяются границы слоев Результаты работ позволили получить непрерывные геологические разрезы, как в продольном, так и в поперечном направлениях и достоверно оценить геологические разрезы между имеющимися буровыми скважинами. Однако работа была нами не закончена, так как Заказчик совместно с ФГУП СоюздорНИИ не представили результаты контрольного бурения, которые необходимы для корректировки послойной диэлектрической проницаемости с целью обеспечения интепретации георадарной съемки с высокой точностью установления глубин заложения подошвы и кровли слоев.

В этом случае мы опять можем констатировать, что новые технологии, позволяющие контролировать качество работ, а также предоставлять достоверные результаты, которые не могут быть получены только буровыми работами, оказались в XXI веке, на одном из важнейших дорожных объектов страны, в очередной раз невостребованными.

   
 

Rambler's Top100 2006-2011 © ООО "Логические системы"  Карта сайта
Geotechru.com: Ground penetrating radar
Дизайн: www.apu.ru