Geo Log Data | Geofizica aplicata | Masuratori georadar | Detectie utilitati subterane

Tehnologia georadar (GPR)

Administrator

Aplicatii / Detectia si cartografierea utilitatilor cu sisteme GPR

Masuratori georadar (GPR)

Tehnologia GPR

Articolul de faţã se adreseaza cititorilor interesaţi sã punã în evidenţã diferite amplasamente de conducte, obiecte, metalice şi nemetalice, cabluri electrice, etc. ingropate in sol, prin scanarea suprafetei acestuia. Utilizarea sistemelor GPR mai permite detectia diferitelor tipuri de sol, pavimente, fundaţii, goluri in sol, precum si soluri cu compoziţie acvatică diferită. O caracteristică foarte importantă a acestei metode este faptul că are un caracter nedistructiv, neafectând sub nici o formă zonele inspectate.

Investigaţiile se realizeaza prin intermediul unor dispozitive numite Georadare sau GPR-uri (Ground Penetrating Radar). Principiul de functionare al unui GPR se bazeaza pe emiterea unor unde în sol sau în structura de interes, unde care sunt reflectate şi apoi recepţionate de către un receptor. Practic, se transmit impulsuri electromagnetice în pământ (sau cãtre ţinta de investigat) şi se masoara timpul scurs dintre momentul în care a fost emis semnalul electromagnetic de pe suprafaţa antenei emitatoare şi momentul în care o parte a acestui semnal se întoarce prin reflexie pe suprafaţa antenei receptoare.

Dacă impulsurile radar traversează diferite materiale în drumul lor spre „ţinta” pe care dorim sã o punem în evidenţã, viteza acestor impulsuri se va schimba în funcţie de proprietăţile fizico-chimice ale materialelor pe care le traversează. Astfel, materialele cu proprietăţi dielectrice diferite vor duce la viteze diferite de reflexie şi refracţie a undelor respective. Prin masurarea timpului scurs intre emiterea si receptionarea impulsurilor electromagnetice, cunoscand viteza lor de penetrare prin sol (mediu de detecţie), vom putea determina distanţa sau adâncimea din sol pânã la ţintã.

Forma semnalului transmis si receptionat intr-un sol omogen nu se modifica. În cazul în care în sol apar însă aspecte particulare caracterizate de alte proprietăţi fizico-chimice (anomalii), pe grafic vor apărea discontinuităţi sau deviaţii de la forma clasică a undelor. Anomaliile vor induce refracţii şi reflexii particulare ale undelor, caracterizate de schimbarea indicilor de refracţie sau a unghiurilor de reflexie. Aceste anomalii constau de obicei în diverse tipuri de rocă, sedimente, variaţii ale conţinutului de apă, schimbări ale densităţii pe interfeţele stratigrafice sau pur şi simplu obiecte ingropate.

Vizualizarea semnalelor reflectate, indiferent de modul în care acestea sunt generate, se va face prin dispunerea lor în ordinea corespunzătoare a timpului dus întors de parcurs al undelor reflectate pe o direcţie verticală şi perpendiculară pe suprafaţa locaţiei. Aceste profiluri bidimensionale sunt înregistrate de un computer şi convertite în imagini ce constau în benzi orizontale de culoare alb, negru sau gri. Reflexiile puternice generează benzi distincte de culoare neagră sau gri închis, pe când reflexiile medii produc benzi de culoare gri.

Reflexiile foarte slabe reprezentate de zonele gri deschis sau albe, prezintă acea adâncime din sol la care se găsesc straturi cu caracter puternic absorbant de câmp electromagnetic, cum ar fi argilele, pânza freatică sau pungile de apă.

Utilitati ingropate scanate cu 2 antene diferite (350MHz – stanga, 500MHz - dreapta)

Alegerea antenelor unui sistem GPR

În funcţie de domeniul de utilizare, de adâncimea pe care doriti sa faceti investigatia sau la care se află obiectele de interes, şi de dimensiunile acestor obiecte, se va alege frecventa antenei GPR.

Adâncimea de detecţie depinde foarte mult de dimensiunile obiectului necesar a fi detectat, de caracteristicile solului şi de antenele utilizate. La o frecvenţă mai mare se pot detecta obiecte cu dimensiuni mai mici, însă adâncimea investigată este mai mică. Pe măsură ce frecvenţa se micşorează, creşte adâncimea de detecţie însă şi dimensiunile obiectelor identificabile. Regula de baza ce trebuie aplicata pentru a determina rapid care este dimensiunea minima a unui obiect nemetalicingropat la o anumita adancime este urmatoarea: raportul intre dimensiunile obiectului si adancime este de 1/10...1/15. Pentru detectia obiectelor metalice nu se aplica regula descrisa anterior deoarece ele sunt mai usor detectabile.