Перед началом строительства необходимо выявить опасные геологические процессы, которые впоследствии могут нанести ущерб здоровью человека имуществу. Одним из самых распространенных явлений, которое необходимо выявить еще на предпроектном этапе является наличие под землей пустот, ведущих к провалам земной поверхности и обрушению зданий и сооружений. Для того чтобы определить, есть ли под землей пустоты, проводятся изыскания с помощью современного оборудования – георадаров, которые с высокой точностью определяют как все объекты, так и пустоты, находящиеся под поверхностью земли.
На территории Москвы и Подмосковья вопрос карстовых пустот стоит остро, поэтому их поиск необходим в преимущественном большинстве случаев. Данная геологическая особенность столицы и некоторых участков области связана с такими техногенными факторами, как повсеместные утечки водопровода и канализационных коммуникаций и вибрационная нагрузка (автотранспорт, метро и т.д.) Помимо влияния на грунты деятельности человека, также пустоты образуются в связи с повышением уровня грунтовых вод и возрастания сейсмической активности на протяжении последних лет.
Что такое и как работает георадар?
Георадар – это зондирующий прибор, который является частным случаем радиолокатора. В отличие от хорошо знакомых радаров, которые определяют местоположение наземных и наводных объектов, георадар исследует иные среды, скрытые под земной поверхностью, чаще всего грунты и почвы.
Идея создать устройство пришла ученым еще в начале 70-х годов прошлого века. Первые георадары были маломощными и хорошо работали только в идеальных условиях, например, в песках Сахары или в вечной мерзлоте. Средняя полоса России, с преобладанием суглинков и повышенной влажности была приборам не по силам: слабый радиосигнал угасал на первом же плотном объекте. Со временем ученым удалось в разы увеличить мощность передатчика, что позволило получать четкий сигнал от любых объектов, расположенных под землей.
Принцип работы прибора заключается в получении сигнала от объектов, которые, в зависимости от своих электрофизических свойств излучают импульсы различной длины. Георадар работает как в метровом, таки и дециметровом диапазоне, что позволяет генерировать различные импульсы, за счет чего прибор применяют не только для почв и грунтов, но и для плотных материалов, таких как бетон.
Передатчик инициирует передачу импульсов под поверхность, а отраженный сигнал принимается приемником и уходит на блок регистрации и обработки. В процессе исследования специалисты получают срез земли. По полученным данным в последствии составляется 3D модель, что позволяет детально изучить геологические и иные особенности.
Определение пустот под фундаментом
Нередко на зданиях и сооружениях можно встретить разрушения фундаментов или трещины в стенах, которые видно невооруженным глазом. Для того, чтобы определить, какие процессы привели к разрушению конструкций, и насколько они опасны, также применяется георадар. Пустоты могут образовываться как в самом фундамент, так и под ним. Главная опасность пустот заключается в том, что им свойственно увеличение.
Чем больше увеличивается полость, тем выше становятся риски обрушения конструкций, или нарушение геометрии сооружения.
Георадар позволяет не только обнаружить пустоты, но и любые другие объекты и процессы, существующие под фундаментом: инженерные коммуникации, сети, подтопление грунтовыми водами или утечкой из трубопроводов и канализационных сетей и многое другое.
Полученная в ходе изысканий радарограмма ложится в основу 3D модели, которая наглядно и точно описывает ситуацию, происходящую под фундаментом. Это позволяет принять правильные инженерные решения для сохранения сооружения либо признании его аварийным.
К сожалению, пустоты могут образовываться с течением времени. Даже если при строительстве были проведены все необходимые изыскания, и геологическая ситуация на момент строительства была нормальной и не вызывала никаких опасений. В Москве на образование пустот влияет множество техногенных факторов, геологических процессов, а также деятельность человека.