георадиолокационный способ определения несущей способности грунтов

Формула изобретения

Георадиолокационный способ определения несущей способности грунтов, основанный на георадиолокационном обследовании грунтовой среды, отличающийся тем, что данные георадиолокации, получаемые с помощью георадара, приведенные к численному значению по выбранному диагностическому признаку или их совокупности (отражательная способность грунта, диэлектрическая проницаемость грунтовой среды, скорость распространения электромагнитных волн и т.п.) автоматизированны в режиме реального времени, сравниваются с базовыми значениями данных признаков, характеризующих несущую способность грунта для текущих погодно-климатических условий, полученными экспериментально методами пенетрации и георадиолокации, для грунтовых сред различного состава при различных погодно-климатических условиях, хранящихся в базе данных, в которой каждому значению признака на основе установленной взаимосвязи оценок несущей способности грунтовой среды методами пенетрации и георадиолокации (в виде функциональных зависимостей «несущая способность грунта - диагностический признак георадиолокации») присваивается несущая способность, соответствующая данному составу грунтовой среды и характеристик погодно-климатических условий.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области диагностики состояния грунтов и может найти применение при проведении изысканий путей движения транспортных средств и оценки их проходимости по неуплотненным грунтам.

Известны пенетрационные методы определения несущей способности грунтов статического и динамического зондирования [1, 2]. В их основе лежит определение характеристик несущей способности грунта по результатам вдавливания различных зондов в грунт. К числу недостатков этих методов можно отнести следующее: пенетрация дает дискретную оценку трассы движения в ее отдельных, расположенных на значительных расстояниях точках, что может привести к переоценке возможности движения транспортных средств на некоторых участках. Повышение достоверности оценки требует увеличение точек зондирования, что, соответственно, повышает и без того значительные временные затраты. Как правило, пенетрационные методы используются при заблаговременной оценке трассы движения, при текущих погодно-климатических условиях, и при их изменении требуется повторное обследование.

Известно, что для определения толщины конструктивных слоев дорожной одежды и качества уплотнения дорожно-строительных материалов, определения содержания влаги в грунте земляного полотна и подстилающих грунтовых основаниях используется способ подповерхностного зондирования (в общепринятой терминологии - георадиолокация) [3]. Известен способ инженерных изысканий автомобильных дорог, который включает перемещение вездехода с георадаром и спутниковой системой позиционирования, осуществляющий определение пространственных координат и информации о расположении уровня грунтовых вод по гидрогеологической модели местности [4]. Данные технические решения, основанные на георадиолокации, не предполагают оценку несущей способности грунтов георадиолокацией.

Задача, на решение которой направлен предлагаемый способ, заключается в оценке несущей способности грунтовой среды трассы движения транспортных средств в реальном масштабе времени.

Георадиолокационный способ определения несущей способности грунтов заключается в автоматизированном сравнении данных георадиолокации, получаемых с помощью георадара, приведенных к численному значению по выбранному диагностическому признаку или их совокупности (отражательная способность грунта, диэлектрическая проницаемость грунтовой среды, скорость распространения электромагнитных волн и т.п.) с базовыми значениями данных признаков, характеризующих несущую способность грунта для текущих погодно-климатических условий. Базовые значения диагностических признаков определяются экспериментально методами пенетрации и георадиолокации для грунтовых сред различного состава при различных погодно-климатических условиях. Полученные значения диагностических признаков формируют базу данных, в которой каждому значению признака, на основе установленной взаимосвязи оценок несущей способности грунтовой среды методами пенетрации и георадиолокации (в виде функциональных зависимостей «несущая способность грунта - диагностический признак георадиолокации»), присваивается несущая способность, соответствующая данному составу грунтовой среды и характеристик погодно-климатических условий.

Георадиолокационный способ определения несущей способности грунтов позволяет оценить состояние грунтовой среды практически в каждой точке трассы движения (минимальный шаг зондирования может составлять всего несколько миллиметров).

Выбором частоты излучаемых в грунтовую среду электромагнитных волн обеспечивается требуемая глубина зондирования, выбираемая в зависимости от массово-геометрических параметров транспортных средств. Автоматизированная обработка данных георадиолокационных измерений позволяет осуществлять оценку несущей способности грунтовой среды трассы движения транспортных средств в реальном масштабе времени.

Источники информации

1. ГОСТ 19912-2001 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием.

2. Методические и справочные материалы по инженерному обеспечению боевых действий. Учебное пособие. - М.: ВА РВСН, 1999 г. - 456 с.

3. Труды 4-й международной научно-практической конференции «Георадар-2004». М.: МГУ. 2004.

4. Заявка на изобретение № 99116757/03 от 30.07.1999 г., Е01С 1/00, G01C 7/04 «Способ инженерных изысканий автомобильных дорог».