У ході проведення робіт використовується геофізичний комплекс (георадар) «Лоза-1В» з антенними комплексами 100см (180МГц) з передавачем імпульсною потужністю 1 МВт (5 кV);
Методика проведення робіт:
- Профілювання окремими профілями на обстежуваному майданчику – для вивчення геологічної структури ґрунту по вертикалі, георадар із приймально-передаючими антенами переміщається вздовж профілю. Просторовий крок вимірів за профілем вибирається залежно від необхідної подробиці дослідження об’єкта, від 10 до 20см.
- У процесі вимірювання антени георадару пересувають поверхнею землі з фіксацією в кожній точці зйомки – це забезпечує високу якість профілювання. Результати вимірювань виводяться на екран приладу у вигляді радарограми, яка фіксує час приходу сигналу, відбитого від меж розділу середовищ, для кожної точки вимірювання. Час приходу відбитого сигналу залежить від глибини залягання поверхні, що відбиває, і швидкості поширення хвилі в грунті.
Обробка та інтерпретація отриманих даних:
- Результати профілювання за допомогою георадару “Лоза-1В” подаються у вигляді хвильових форм окремих вимірювань з динамічним діапазоном до 120 дБ. Такий потенціал отримано за рахунок застосування надпотужних передавачів пікової імпульсної потужності 1 МВт. Такий діапазон означає, що випромінюваний сигнал може загаснути в 1 000 000 разів, і його можна прийняти на рівні природних шумів та шумів апаратури. Випромінюючи такий сигнал, отримуємо відбитий сигнал із таким співвідношенням сигнал-шум, що виділення його не вимагає застосування складних математичних методів та програмних засобів. Основний центр обробки переноситься в область виділення шарів та меж шарів та приведення радарограми до справжнього масштабу глибин з урахуванням швидкості сигналу в кожному з геологічних шарів. Межі геологічних шарів виділяються за допомогою процедури виділення максимумів і мінімумів сигналу та подання розрізу у режимі похідної функції амплітуди сигналу. Георадарний розріз, побудований за результатами зондування і приведений до масштабу глибин, відповідає геологічному розрізу. Підтвердженням наявності можливих порушень структури, розривів і розломів є суто радіофізичні ознаки-особливості сигналів у цих зонах: наявність численних зрушень по фазі сигналу та наявність кратних відображень сигналу.
Рис.1. Георадарний комплекс Лоза
Нова технологія дозволяє виявляти фундаменти будівель, підземні споруди, корисні копалини, воду на глибинах від 10 см до 100 м, а також є модель, що виявляє в бетонних конструкціях арматуру та порожнечі, вологі та аварійні ділянки. можливості “дивитися” крізь і усередину стін, тунелів, ґрунтів.
Хід роботи
Польові роботи проведено 23 вересня 2018 року. У ході проведення робіт було виконано профільування на 2 майданчиках та дорозі, для отримання майданної зйомки (3D) всього було виконано 51 профіль, що склало 904 (погонних метрів) геофізичних профілів. Профілі пройдені паралельно один до одного на відстані від 1м до 1.5 метра (див. схему профілів).
Фото 1.1. Фото досліджуваного майданчика 1.
Фото 1.2. Фото досліджуваного майданчика 2.
3. Аналіз отриманих результатів
Обробка та інтерпретація георадарних даних проводилася у спеціалізованій комп’ютерній програмі. Обробка проводилася таким чином, щоб основний упор в обробці результатів профілювання був зроблений на виявлення великих підземних об’єктів, які можна інтерпретувати як порожнину (об’єкт з правильними обрисами геометричними всередині масиву порід), наприклад вертикальні стіни кімнати і склепінчаста стеля. Приведення радарограми до справжнього масштабу глибин з урахуванням швидкості поширення електромагнітного сигналу в кожній із виділених пустотних аномалій, а також геологічних (інженерних) шарів. Межі геологічних шарів виділяються з допомогою представлення розрізу як амплітуди сигналу. Підтвердженням наявності можливих порожнеч, структур, розривів, слабких сигналів від просадок та інших деформацій у шарі вищележачих або порід, що вміщають, є суто радіофізичні ознаки – наявність гіпербол, та наявність кратних відображень сигналу в місцях, де присутній пустотний об’єкт, наприклад підземний хід або галерея.
Рис.3. Приклад георадарного розрізу. На розрізі видно потужний приповерхневий шар у якому видно зміни шаруватої структури ґрунтів, видно кілька крил гіпербол на 2м, 6м та 20м, а також правильна гіпербола на 15м, глибина об’єкта 2,3м. Також показана хвильова форма для даної точки розрізу, хвильова форма показує поведінку хвилі, яка проходить через товщу шарів та об’єкт. За хвильовою формою можна судити про властивості ґрунтів та об’єктів.
– в результаті інтерпретації геофізичних профілів були виявлені аномалії, які можуть відповідати підземним спорудам типу тунелів або галерей, більш детально описати об’єкт з радарограми неможливо, але можна судити про наявність об’єкта та його параметри (обсяг, глибина тощо).
Георадарні розрізи у звіті є геоелектричний розріз, основний критерій для пошуку – порушення суцільності геофізичних горизонтів, радіообрази у вигляді гіпербол або скупчення гіпербол, які можуть бути утворені складнішими підземними об’єктами. На розрізах показані локальні аномалії, які георадар фіксує у вигляді «гіпербол», шарах материкових осадових горизонтів, а також локальні «об’єкти», ймовірно, що це результат природного обвалення окремих елементів підземних конструкцій або локальні об’єкти типу підвалів або комунікацій.
