


ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ, ГЕОРАДАРНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ
«СМОТРИМ» СКВОЗЬ ВЕКА ВНУТРЬ СТЕН, ТОННЕЛЕЙ И ГРУНТОВ
Геофизические работы – это комплекс методов исследования подземных структур без раскопок, применяемый для изучения грунтов, поиска полезных ископаемых, а также для оценки состояния зданий и инженерных сооружений.
Георадарное обследование – это метод геофизических работ, использующий радиоволны для обнаружения подземных объектов, пустот, инженерных коммуникаций или изменений в грунте. Он позволяет получить точные данные о подземных структурах без нарушения поверхности.
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ
ПРОФИЛИРОВАНИЕ ПЛОЩАДКИ

ПРОФИЛИРОВАНИЕ ПЛОЩАДКИ

ГЕОРАДАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ОБРАБОТКА ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОФИЛИРОВАНИЯ
НЕСКОЛЬКО НАШИХ РАБОТ
ПРОЦЕСС РАБОТЫ
В ходе проведения работ используется геофизический комплекс (георадар) «Лоза-1В» с антенными комплексами 100см (180МГц) с передатчиком импульсной мощностью 1 МВт (5 кВ);
Методика проведения работ:
Профилирование отдельными профилями на обследуемой площадке – для изучения геологической структуры грунта по вертикали, георадар с приемо-передающими антеннами перемещается вдоль профиля. Пространственный шаг измерений по профилю выбирается в зависимости от необходимой подробности исследования объекта, от 10 до 20см.
В процессе измерения антенны георадара передвигают по поверхности земли с фиксацией в каждой точке съемки – это обеспечивает высокое качество профилирования. Результаты измерений выводятся на экран прибора в виде радарограммы, которая фиксирует время прихода сигнала, отраженного от границ раздела сред, для каждой точки измерения. Время прихода отраженного сигнала зависит от глубины залегания отражающей поверхности и скорости распространения волны в грунте.
Обработка и интерпретация полученных данных:
Результаты профилирования с помощью георадара «Лоза-1В» подаются в виде волновых форм отдельных измерений с динамическим диапазоном до 120 дБ. Такой потенциал получен за счет применения сверхмощных передатчиков пиковой импульсной мощности 1 МВт. Такой диапазон означает, что излучаемый сигнал может затухнуть в 1 000 000 раз, и его можно принять на уровне естественных шумов и шумов аппаратуры. Излучая такой сигнал, получаем отраженный сигнал с таким соотношением сигнал-шум, что выделение его не требует применения сложных математических методов и программных средств. Основной центр обработки переносится в область выделения слоев и границ слоев и приведения радарограммы к настоящему масштабу глубин с учетом скорости сигнала в каждом из геологических слоев. Границы геологических слоев выделяются с помощью процедуры выделения максимумов и минимумов сигнала и представления разреза в режиме производной функции амплитуды сигнала. Георадарный разрез, построенный по результатам зондирования и приведенный к масштабу глубин, соответствует геологическому разрезу. Подтверждением наличия возможных нарушений структуры, разрывов и разломов являются чисто радиофизические признаки-особенности сигналов в этих зонах: наличие многочисленных сдвигов по фазе сигнала и наличие кратных отражений сигнала.

Рис.1.
Георадарный комплекс Лоза
Новая технология позволяет обнаруживать фундаменты зданий, подземные сооружения, полезные ископаемые, воду на глубинах от 10 см до 100 м, а также есть модель, обнаруживающая в бетонных конструкциях арматуру и пустоты, влажные и аварийные участки. возможности «смотреть» сквозь и внутрь стен, тоннелей, грунтов.
Ход работы
Полевые работы проведены 23 сентября 2018 года. В ходе проведения работ было выполнено профилирование на 2 площадках и дороге, для получения площадной съемки (3D) всего было выполнено 51 профиль, что составило 904 (погонных метров) геофизических профилей. Профили пройдены параллельно друг к другу на расстоянии от 1м до 1.5 метра (см. схему профилей).
Фото 1.1. Фото исследуемой площадки 1.




Фото 1.2. Фото исследуемой площадки 2.

3. Анализ полученных результатовОбработка и интерпретация георадарных данных проводилась в специализированной компьютерной программе. Обработка проводилась таким образом, чтобы основной упор в обработке результатов профилирования был сделан на выявление крупных подземных объектов, которые можно интерпретировать как полость (объект с правильными геометрическими очертаниями внутри массива пород), например вертикальные стены комнаты и сводчатый потолок. Приведение радарограммы к настоящему масштабу глубин с учетом скорости распространения электромагнитного сигнала в каждой из выделенных пустотных аномалий, а также геологических (инженерных) слоев. Границы геологических слоев выделяются с помощью представления разреза как амплитуды сигнала. Подтверждением наличия возможных пустот, структур, разрывов, слабых сигналов от просадок и других деформаций в слое вышележащих или вмещающих пород являются чисто радиофизические признаки – наличие гипербол, и наличие кратных отражений сигнала в местах, где присутствует пустотный объект, например подземный ход или галерея.
Рис.3. Пример георадарного разреза. На разрезе видно мощный приповерхностный слой в котором видны изменения слоистой структуры грунтов, видно несколько крыльев гипербол на 2м, 6м и 20м, а также правильная гипербола на 15м, глубина объекта 2,3м. Также показана волновая форма для данной точки разреза, волновая форма показывает поведение волны, которая проходит через толщу слоев и объект. По волновой форме можно судить о свойствах грунтов и объектов.
- в результате интерпретации геофизических профилей были обнаружены аномалии, которые могут соответствовать подземным сооружениям типа тоннелей или галерей, более подробно описать объект с радарограммы невозможно, но можно судить о наличии объекта и его параметры (объем, глубина и т.д.). Георадарные разрезы в отчете представляют собой геоэлектрический разрез, основной критерий для поиска – нарушение сплошности геофизических горизонтов, радиообразы в виде гипербол или скопления гипербол, которые могут быть образованы более сложными подземными объектами. На разрезах показаны локальные аномалии, которые георадар фиксирует в виде «гипербол», слоях материковых осадочных горизонтов, а также локальные «объекты», вероятно, что это результат естественного обрушения отдельных элементов подземных конструкций или локальные объекты типа подвалов или коммуникаций.

Описание георадарных разрезов Участок 1 На исследованных площадях в районе предполагаемых захоронений, каких-либо подземных аномалий, или скрытых захоронений не обнаружено. Обработка отснятого материала в программах Крот также не выявила никаких захоронений или скрытых подземных аномалий. И, ввиду этого, можем считать, что настоящее захоронение находится в другом месте.

Рисунок 3.1.1. Георадарные разрезы. Очевидно выраженные аномалии отсутствуют.


Рисунок 3.1.2 Горизонтального среза по площади (вид сверху), срез показывает углубление, возможны объекты на глубинах от 1.3 м.
Участок 2
На исследованных площадях в районе кинотеатра, где находился разрушенный костел, в начале 7 – 11 профиля обнаружена ярко выраженная подземная аномалия прямоугольной формы, размером 9 на 6 метров с глубиной залегания от поверхности 2.3 метра. Для определения истинных размеров и назначения данной аномалии рекомендуем провести в этом месте раскопки.
Рисунок 3.2.1. Георадарные разрезы 7,8,9,10,11 профили. Пример выявленных аномалий на профилях по площадке 2. На профилях 7-10 сначала с 0 по 9 метр обнаружена протяженная подземная аномалия, вероятнее всего это радиообраз от подземного сооружения.

Рисунок 3.2.2 Горизонтальный срез по площади (вид сверху), срез показывает объекты на глубине 2,4м. (данная аномалия имеет длину около 9 м. и ширину около 6 м.)

Рисунок 3.2.3 Горизонтальный срез по площади (вид сверху), срез показывает объекты на глубине 3 м.
(данная аномалия имеет длину около 9 м. и ширину около 6 м.)

Рисунок 3.2.4 Горизонтальный срез по площади (вид сверху), срез показывает объекты на глубине 3.5 м.
(данная аномалия имеет длину около 9 м. и ширину около 6 м.)

Рисунок 3.2.5 Горизонтальный срез по площади (вид сверху), срез показывает объекты на глубине 4.5 м.
(данная аномалия имеет длину около 9 м. и ширину около 6 м.)

Рисунок 3.2.6 Горизонтальный срез по площади (вид сверху), срез показывает объекты на глубине 5.5 м.
(данная аномалия имеет длину около 9 м. и ширину около 6 м.)
Участок 3. Дорога.


Рисунок 3.3.1. Георадарные прорези. Пример обнаруженных аномалий на профилях по дороге.На профилях обнаружены аномалии, 1, 2 и 5 – вероятнее всего это радиообраз от подземного сооружения,3 – вероятно это радиообраз от подземного сооружения который был обрушен и засыпан,4- вероятно это радиообраз от засыпанной ямы.
Выводы:
По результатам проведенных исследований установлено следующее:
Площадка 1. Предполагаемое место захоронения.
Какие-то подземные аномалии, или захоронения на этом участке отсутствуют.
Площадка 2. Площадь перед кинотеатром (место разрушенного костела).
На этом участке в результате обработки обнаружен локальный объект размером 9 метров на 6 метров, находящийся в районе 7-11 профиля в начале площадки. Глубина залегания 2.3 метра от поверхности грунта.
Дорога. Было сделано три линейных прохода, параллельно главной улице, с удалением от улицы в сторону, к синагоге. Проведя линейное сканирование и сделав обработку, мы видим на первом проходе наличие двух аномалий на 54 и 60 метрах профиля с глубиной залегания 2.2 метра от поверхности.
На втором отрезке присутствуют две аномалии, находящиеся рядом, с глубиной от 1.75 метра до 2.10 метра от поверхности.
На третьем участке возле синагоги на 9 и 42 метрах есть две аномалии с глубиной залегания 2.2 метра от поверхности.
Для определения и детализации присутствующих аномалий рекомендуется провести площадную съемку данной территории.
На двух исследуемых площадках, где проводилась георадарная 3D съемка, были обнаружены сигналы от подземных объектов, наличие исторических справок подтверждает наличие в этой части старого города разветвленной сети подземных тоннелей. Основная цель применения георадара – неразрушающее изучение крупных подземных объектов рукотворного происхождения. Сигналы от таких объектов были обнаружены на большинстве георадарных профилей, а позже на основании этих данных было построено три де-модели. Каждая из выявленных структурных аномалий отмечена на разрезе, ей дана параметрическая и геологическая характеристика, основанная на радиообразе данной структурной неоднородности в георадарном поле.
Особого внимания заслуживают широкие зоны аномалий выявленные на площадке №2 из-за их явного рукотворного происхождения и исторического и культурного интереса как хорошо сохранившийся подземный объект. Расположение аномалий см. на схемах и рисунках. Для других структурных неоднородностей, выявленных в ходе этого обследования, рекомендуется мониторинг.