|
Результат зондирования, отраженный на
экране георадара (радарограмма) - это картина отражений от
границ слоев и подземных объектов, выстроенных по
вертикали в соответствии со временем задержки отраженного
сигнала. Радарограмма для природной ненарушенной структуры
повторяет, в основных чертах, геологический разрез (в
геологии) или стратиграфию (в археологии).
Локальные подземные объекты на радарограмме отражаются
“радиолокационными образами”. Радиообразы объектов
отражают сложную картину отражений радиолокационного
сигнала на поверхности объекта и резонансные процессы
внутри объекта. Вид радиообраза объекта мало соответствует
геометрическому облику.
Вид “радиообраза” объекта определяется в первую очередь
самим объектом, его формой и строением. С другой стороны
радиообраз несет в себе информацию о свойствах среды
(грунта), окружающего объект. Один и тот же объект в
различных условиях (влагонасыщенный или сухой грунт,
мерзлый или оттаявший грунт) буде выглядеть по разному. С
одной стороны это осложняет интерпретацию радарограммы, с
другой стороны, несет дополнительную информацию о
свойствах грунта.
Рассмотрим “схему” формирования радиообраза протяженного
подземного объекта (трубы или хода) при перпендикулярном
сечении (Рис. 3).
В левой части рисунка приведена временная диаграмма
распределения прямого и отраженных сигналов в 11 точках
измерений. Время задержки отраженного сигнала
отсчитывается после прихода прямого. В первых двух точках
измерений приходит только один отраженный сигнал (примерно
в центре экрана). В третьей точке измерения в конус
диаграммы направленности попадает стенка объекта (трубы,
хода). Сам объект находится еще впереди, но на
радарограмме появляется отраженный сигнал, соответствующий
расстоянию до объекта под углом конуса диаграммы
направленности. Минимальное время задержки отраженного
сигнала будет соответствовать расположению георадара над
верхней точкой объекта (на примере точка №7). Дальнейшее
продвижение по профилю приведет к выходу отражающей
поверхности объекта из диаграммы направленности радара и
исчезновению отраженного сигнала. Сигналы, отраженные от
объекта, выстраиваются на радарограмме в гиперболу
с вершиной в верхней точке поверхности
объекта. Появление гиперболы
на экране радара – это наиболее
надежный признак, что георадарный профиль пересекает
линейно-протяженный объект (трубу, подземный ход или
фундамент).
Размеры и форма гиперболы в первую очередь зависят от
свойств грунта
-
чем меньше диэлектрическая
проницаемость грунта и его влажность тем на большем
расстоянии от объекта начинает регистрироваться
гипербола (пример 5, гипербола в сухом песчаном
грунте от бетонной трубы (коллектора) прослеживается на
расстоянии 10 – 15 метров от объекта).
-
чем выше диэлектрическая проницаемость
грунта и его влажность, тем на меньшем расстоянии от
объекта начинает регистрироваться гипербола (пример
2, объект во влажном суглинке, гипербола начинает
регистрироваться на расстоянии 1,5 метра от стены).
-
во влагонасыщенных глинах гипербола от
объекта может исчезнуть, а радиообраз станет похожим на
реальное сечение (пример 1, ход во влагонасыщенной
глине).
По форме гиперболы (радиообраза
объекта) возможно определение истинной глубины объекта и
свойств грунта. (Подпрограмма «ГИПЕРБОЛА»,
программы обработки георадарных данных «LOZA» см.
инструкцию пользователя).Существует второй признак,
позволяющий обнаруживать протяженные пустотелые
подземные объекты. При появлении на экране георадара
резонансных повторов радиообраза (гиперболы) можно с
большой вероятностью утверждать, что под землей
расположен протяженный пустотелый подземный объект
(пример 4 – трехкратный повтор гиперболы образа
сводчатого хода на острове Валаам). Возникновения
резонансных явлений в полости объекта зависит от свойств
поверхности внутренней полости. При высокой влажности в
глине повторные отражения могут быть, на столько
ослаблены, что не будут видны на экране (пример 1,
ход во влагонасыщенной глине). При средней влажности
в суглинке регистрируется только один повтор гиперболы (пример 2). При очень низкой влажности в грунте с
низкой диэлектрической проницаемостью контраст сухих
стен объекта и воздуха внутреннего пространства
минимален. В таких условиях резонансные явления во
внутренней полости объекта не наблюдаются (пример 3,
Киммерийский курган. Тамань, июль 2001 г).Приведем
пример ошибочной интерпретации сигнала от воздушного
объекта (линии электропередач), как радиообраза
протяженного подземного объекта (пример 6). На
профиле видны гиперболы от линий электропередач на
отметках 195 и 200 нсек. При появлении такого сигнала
необходимо осмотреть пространство над собой. Переход
гиперболы через максимум означает, что воздушный объект
(ЛЭП) находится у вас над головой. Сигнал с
многократными повторами (как на примере 6) возможен
только при работе на сухом грунте и на асфальте. При
работе на влажном грунте сигнал от провода может не
иметь повторов (пример 7). Сигнал от воздушного
объекта при работе на влажном грунте сложнее всего
отличить от подземного объекта. Основные признаки по
котором можно распознать подземный объект заключаются в
следующем:
-
гипербола от подземного объекта в
2-3 раза шире
-
гипербола от подземного объекта по
мере удаления от оси резко утончается (затухает), а у
воздушного объекта мало меняется при удалении.
Приемы обследования протяженных
подземных объектов.
Основным приемом обследования
протяженных подземных объектов (подземные ходы,
коллектора, погребенные фундаменты, погребенные рвы и
траншеи) являются поперечные секущие профили (№1-3).
На сечение вдоль оси (№4) протяженный подземный объект
предстанет в виде границы геологического слоя с плавно
меняющейся глубиной залегания.
Обследование “незнакомой”
территории (в случае отсутствия предварительной информации
о предполагаемой ориентации подземных объектов) необходимо
начинать с разбивки сети георадарных профилей. На плане
территории, которую необходимо обследовать на наличие
подземных объектов, намечают сеть профилей с шагом 10 – 20
метров. Обследование территории сеткой профилей позволяет
получить нормальное или близкое к нормальному, сечение
объекта на профилях одного из направлений. При появлении
на профиле одного из направлений характерного радиообраза
необходимо продолжить обследование короткими параллельными
сечениями. Направление сечений должно быть
перпендикулярным к оси объекта. Критерий выбора
направления сечения – ширина «радиообраз» объекта. Чем уже
«радиообраз», тем ближе к «нормальному», направление
сечения.
Обследование продолжается до прослеживания оси объекта до
границ территории.
Например, территория разбита сетью
основных профилей 1.1, 1.2 (Север – Юг) и 2.1, 2.2 (Запад
– Восток). На профиле 1.1 зафиксирован «радиообраз»
объекта. На дополнительных профилях №1 – 4 «радиообраз»
повторяется и прослеживается до границ территории.
Повторение «радиообраз» объекта на параллельных секущих
профилях является надежным подтверждением правильности
интерпретации «радиообраза». Как протяженного подземного
объекта.
|