Ваш регион: Санкт-Петербург 11:10 Мск 06.12.2016
Информационно-аналитический сервис
строительного сообщества
Публикации
11.09.2015

Подземное зрение для строительных изысканий

Одна из причин участившихся в последнее время аварий на строящихся и уже построенных объектах - несоответствие местоположения действующих инженерных подземных коммуникаций имеющейся топографо-геодезической и инженерно-геологической информации.

О технологиях предельно точного и при этом неразрушающего выявления того, что сокрыто под землей мы беседуем с директором НПК СЕВМОРГЕОСТРОЙ Юрием Смирновым.

Юрий Смирнов

Рис. 1. Юрий Смирнов

- Юрий Владимирович, в чем суть проблемы?

- Суть в том, что информация о существующих подземных коммуникациях зачастую является неполной и устаревшей. Картографические материалы, которые хранятся в геоархивах города, создавались спустя многие годы после прокладки подземных инженерных сооружений. Поэтому информация далеко не полная, а скорее фрагментарная. И это может вылиться и выливается в негативные последствия при строительстве, чему мы становимся свидетелями, узнаем об этом из средств массовой информации. Проблема эта приобретает общероссийский масштаб.

- К чему может привести неполная информация или ее отсутствие относительно того, что происходит под землей?

- Ошибки в проектировании и строительстве подземных сооружений могут привести, например, к нарушениям естественного гидрогеологического режима подземных вод. А это в свою очередь - подтопления и размывы грунта. Также следствием нарушения прокладки подземных коммуникаций могут стать просадки или даже провалы грунта.

- Возникает вопрос: что делать?

- В инженерно-геологических исследованиях с целью проектирования инженерных подземных коммуникаций основным техническим средством до недавнего времени было разведочное бурение. Наиболее значительным недостатком этого метода является дискретный характер исследований массива по разрезам отдельных скважин. Даже при весьма густой сети скважин эти исследования не дают достоверного объемного представления о геологическом строении в межскважинном пространстве, а также о пространственной изменчивости инженерно-геологических и гидрогеологических характеристик в нетронутом массиве и расположении действующих инженерных подземных коммуникаций.

Необходимы современные технологии и методы исследования того, что находится под землей, то есть обязательный георадарный мониторинг, применение других новейших приборов как на этапе проектирования, так и после завершения строительства инженерных подземных коммуникаций. Для этого нужно разработать современные нормы, технологии и требования по выявлению подземных коммуникаций при производстве земляных работ, а также определению повреждений и разрывов эксплуатируемых подземных коммуникаций.

И сегодня такая работа началась. Росстандарт утвердил Предварительный национальный стандарт Российской Федерации ПНСТ 55-2015 "Коммуникации подземные. Определение местоположения и глубины залегания неразрушающими методами".

Стандарт вводится впервые и предназначен для применения при обследовании ранее не застраивавшихся строительных площадок до осуществления нового строительства. Также в его поле зрения обследование трасс для прокладки новых коммуникаций до проведения земляных работ с целью обнаружения ранее проложенных подземных коммуникаций и предотвращения их повреждений. Предусматривается и проведение исследований до начала земляных работ для поиска мест повреждений при проведении ремонтных работ для восстановления поврежденных участков.

В качестве основных инструментов для определения местонахождения коммуникаций и глубины их залегания стандартом определены трубокабелеискатели, тепловизоры, приборы гидролокационного поиска и георадары. В стандарте отражены также требования по координированию подземных коммуникаций, таких как определение координат и высотных отметок подземных коммуникаций с использованием в качестве исходных данных известных систем координат и высот с применением спутниковых радионавигационных систем.

Этот документ со сроком действия с 1 ноября 2015 года по 1 ноября 2018 года носит пока добровольный характер. В указанный период Управление технического регулирования и стандартизации Росстандарта должно провести мониторинг и оценку применения утвержденного стандарта в целях последующего придания ему статуса национального стандарта Российской Федерации (ГОСТ Р).

Мы полагаем, что основываясь на предстандарте можно внести в региональные строительные нормы положения о непременном исследовании с помощью новейших методов подземных пространств при проектировании и строительстве в нашем городе. И не только под землей. В тщательной проверке нуждаются фундаменты и несущие конструкции зданий и сооружений перед проведением дальнейших строительных, реконструкционных и реставрационных работ. Как представляется, введение такого обязательного порядка поможет избежать многих негативных последствий.

Георадар ОКО-2М

Рис. 2. Георадар ОКО-2М

- Юрий Владимирович, что собой представляют георадарные технологии?

- Это целая совокупность технических, методических и программных средств. Прибор излучает сверхкороткий электромагнитный импульс порядка одной наносекунды. При прохождении сквозь исследуемую среду на ее неоднородностях сигнал рассеивается. Отраженный в обратном направлении, он принимается, обрабатывается и в виде геологического разреза появляется на мониторе компьютера. При этом становятся известны не только координаты объектов, но и их структура и физические свойства.

Георадар состоит из трех основных частей. Это антенная часть, блок регистрации и блок управления. Антенная часть включает передающую и приемную антенны. Блок регистрации - это ноутбук или другое записывающее устройство. Функции блока управления выполняет система кабелей и оптико-электрических преобразователей. В исследуемую среду излучается электромагнитная волна, которая отражается от разделов сред и различных включений. Отраженный сигнал принимается и записывается георадаром.

Затем отраженный сигнал обрабатывается компьютером, который, в свою очередь, рисует так называемые профили. Это срезы того пространства, которое радар отсканировал. Из этих профилей становится понятно, есть что-то под землей или нет, каковы слои залегания разных почв и пород и т.п.

- Для того чтобы правильно интерпретировать сканируемые данные применяются специальные компьютерные программы?

- Да. Есть простейшие программы, когда специалист просто сравнивает сканы и делает на их основании выводы. Есть и более продвинутые программы, которые самостоятельно форматируют профильные сканы в трехмерную картинку. Однако универсальной программы для георадара, которая подходила бы для всех задач, пока не существует. Каждая из программ заточена под конкретные задачи. Одна - на геологические работы, другая - для поиска коммуникаций, третья - на обнаружение пустот и т.д. Поэтому при выборе программы для георадара необходимо четкое понимание, какие задачи вы собираетесь решать.

- А какие задачи можно решать с помощью этого прибора?

- Это целый спектр направлений. Поиск неметаллических объектов под землей, фундаментов зданий, подземных ходов, погребов и других пустот. Георадары сейчас активно применяются в археологии, при ведении поисковых работ на местах боев. Их используют и в геологической разведке. И само собой для изысканий в целях последующего строительства.

- Георадар выбирают исходя из того, что с его помощью собираются искать?

- Совершенно верно. И не только георадар, но и программное обеспечение к нему. Очень многое зависит от того, какая у георадара рабочая частота.

Например, для того чтобы искать подземные пустоты, скажем, заброшенные погреба, можно воспользоваться георадаром, снабженным антенной с рабочей частотой 400 МГц. Неплохой вариант в этом плане - отечественный георадар ОКО. Он достаточно приемлем по цене по сравнению с зарубежными аналогами. Это средний вариант частоты.

Высокочастотные антенные блоки с частотой 900-1700 МГц способны "просматривать" глубину не более двух метров, но при этом они имеют высокую разрешающую способность. То есть способны различать небольшие предметы, такие, скажем, как монета или гайка.

Низкочастотные антенны с частотой зондирующего импульса 25-150 МГц видят очень глубоко, но при этом слабо. То есть дают лишь самую поверхностную характеристику. Поэтому такие приборы применяются, как правило, для масштабных работ, например при оценке мощности месторождений. Что же касается строительства, это может быть выявление массивов подземных вод, плавунов и т.п.

Георадар стоит не дешево. И к тому же, чтобы овладеть им профессионально, необходимо предусмотреть и дополнительные траты. Например, расходы на обучение. У многих компаний-производителей есть собственные обучающие полигоны, где владельцев георадаров обучают работе с прибором. Обучение, как правило, занимает от нескольких дней до недели и стоит порядка тридцати тысяч рублей.

  0
  2410

Похожие публикации по теме:

  • Кстати, строительные изыскания - одна из самых "щепетильных" тем в строительстве, на самом-то деле. Использование радаров значительно упрощает работу. В свое время я, например, сотрудничал с компанией GEOLOGIX. Работают прекрасно.
Темы
Актуально
Светодиоды как дизайнерский прием
30.11 Светодиоды как дизайнерский прием
С помощью световых решений легко можно привлечь внимание к определенному участку комнаты или ландшафта, а другой сделать незаметным.
 
  2706
Всемирный фестиваль архитектуры - 2016
30.11 Всемирный фестиваль архитектуры - 2016
В этом году в повестке дня были такие темы, как перспективы дальнейшей урбанизации, вопросы жилищного строительства и другие.
 
  2396