С 26 по 30 апреля 2021 года в Геленджике прошла 17-я международная научно-практическая конференция и выставка «Инженерная и рудная геофизика», ежегодно проводимая Европейской ассоциацией геоучёных и инженеров (EAGE). Специалисты и учёные из 100 стран обсудили вопросы применения геофизических методов при проведении инженерных изысканий, разведке и добыче полезных ископаемых. 28 апреля в рамках секции «Георадарные технологии» эксперты ФАУ «РОСДОРНИИ» представили результаты сопоставительных испытаний различных типов георадиолокационного оборудования, используемого для обследования автодорог. Анализ полученных данных показал преимущества отечественных решений перед георадарами из США и Швеции.
В испытаниях приняли участие георадары импульсного типа (в том числе американского и шведского производство), а также с линейно-частотной и ступенчато-частотной модуляцией. В общей сложности было протестировано семь образцов оборудования с контактными и бесконтактными антеннами, работающего на различных частотах от 250 до 2000 МГц. Итоговый доклад «Анализ результатов сопоставительных испытаний георадиолокационного оборудования на экспериментальном участке автомобильной дороги» подготовили начальник управления методов проектирования автомобильных дорог ФАУ «РОСДОРНИИ», д.т.н., профессор Александр Кулижников и начальник отдела инновационных технологий в инженерных изысканиях, к.т.н. Роман Ерёмин.
«Испытания проводились с целью выявить оптимальные конструкции георадаров, а также определить наиболее эффективные методы выполнения георадиолокационных работ для решения дорожных задач. В их числе – определение толщины слоёв дорожной одежды, выявление признаков и определение местоположения ослабленных зон», - рассказывает Александр Кулижников.
Для проведения испытаний были задействованы разработанные в «РОСДОРНИИ» мобильные дорожные лаборатории на базе автофургона, запущенные в эксплуатацию в 2020 году в рамках реализации нацпроекта «Безопасные качественные дороги».
Для определения толщины слоёв дорожного покрытия использовался как традиционный метод по ГОСТ Р 58349-2019 (через уточнение диэлектрической проницаемости путём сопоставления радарограмм и результатов контрольного бурения), так и альтернативные технологии: метод амплитуд, метод средних значений и метод отражающих прослоек. При этом традиционный метод обеспечил наименьшее среднее отклонение по абсолютной величине.
Выявление признаков и определение местоположения ослабленных зон с каждым типом георадара проводилось по разработанной для него методике, в том числе:
-
Путём атрибутивного анализа амплитуды сигнала и частотного состава записи, а также анализа осей синфазности;
-
С помощью визуального анализа радарограмм по изменениям амплитуды, формы и затухания сигнала;
-
Методом анализа текстур и цифровой обработки изображений по отклонениям атрибутов сигнала и изображений;
-
Путём анализа поля обратного рассеяния по отклонениям атрибутов сигнала;
-
С использованием нейронных сетей;
-
Выявлением зон уплотнения и разуплотнения по отклонениям атрибутов фазового изображения;
-
Путём поиска просадок в слоях дорожной одежды методом математической фокусировки с использованием технологии радара с синтезированием апертуры.
Наибольшую достоверность показал атрибутивный метод амплитудно-частотного анализа. «В целом отечественные георадары со ступенчатым (линейным) изменением частот дали лучшие результаты в сравнении с импульсными. Тем не менее, для окончательного утвердительного вывода необходимо опредёленное время на доводку оборудования и программного обеспечения к нему», - отмечает Александр Кулижников.
Справка:
EAGE — это профессиональная ассоциация геологов, геофизиков, инженеров и специалистов наук о Земле, основанная в 1951 году и объединяющая более 19 тыс. членов из более чем 100 стран мира. Европейский офис ассоциации расположен в Нидерландах, региональные представительства работают в Москве, Дубае, Куала-Лумпуре и Боготе.