home »

Budowa dobrej jakości szlaków drogowych należy do priorytetowych zadań w gospodarce narodowej. Dla potrzeb zaprojektowania nowych dróg i remontu istniejących, projektanci analizują warunki geologicznoinżynierskie w podłożu gruntowym, a zwłaszcza możliwość występowania różnego rodzaju stref osłabienia. Do najważniejszych należy zaliczyć strefy związane z np. ruchami osuwiskowymi, zaburzeniami tektonicznymi, silnym zróżnicowaniem budowy i właściwości podłoża gruntowego, nieuregulowanym przepływem wód gruntowych, występowaniem torfowisk, pustek i stref rozluźnień, zwłaszcza na terenach płytkiej eksploatacji górniczej, zakrytymi obiektami infrastruktury budowlanej itp. Dobre rozpoznanie stref osłabienia w podłożu konstrukcji drogi może mieć istotny wpływ na właściwe zaprojektowanie zabezpieczenia i w efekcie przeciwdziałania wystąpieniu deformacji nawierzchni drogowej.

Jedną z bardziej efektywnych metod mających zastosowanie do tych celów jest metoda georadarowa (GPR). Metoda ta charakteryzuje się dużą prędkością pomiaru i dość dobrą automatyzacją przetwarzania danych. Jednak jej podstawowym ograniczeniem jest zasięg głębokościowy i malejąca rozdzielczość ze wzrostem zasięgu rozpoznania. Badania georadarowe za pomocą powszechnie stosowanych anten 100-200 MHz, ze względu na korzystną rozdzielczość obrazu mają zasięg rozpoznania w podłożu gruntowym do głębokości kilku metrów. Głównym ograniczeniem w stosowaniu metody georadarowej jest silne tłumienie i rozproszenie fali elektromagnetycznej.
Często przyczyny powodujące deformacje nawierzchni drogowej są położone na znacznie większych głębokościach rzędu kilkunastu metrów i więcej. Rozpoznanie głębszej partii podłoża gruntowego, może być przeprowadzone innymi metodami geofizycznymi. Należy do nich metoda sejsmiczna inżynierska, lecz w klasycznym schemacie pomiarowym ma ona ograniczone zastosowanie ze względu na pracochłonność i niewielki postęp prac pomiarowych. Sposób instalacji czujników i wzbudzania fali sejsmicznej są systemie kablowego przekazywania danych są podstawowymi ograniczeniami w szybkiej realizacji pomiarów.

W projekcie, na bazie dotychczasowych rozwiązań światowych oraz doświadczeń EMAG-u jako producenta aparatur sejsmicznych oraz Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN jako doświadczonego wykonawcę sejsmicznych badań inżynierskich proponuje się opracowanie krajowego, mobilnego systemu sejsmicznego. Łącząc korzystne warunki ukształtowania powierzchni terenu szlaków drogowych oraz możliwość zastosowania uproszczeń konstrukcyjnych związanych z instalacją czujników i mobilnością sprzętu pomiarowego, można zdecydowanie poprawić efektywność realizacji pomiarów sejsmicznych. Takie rozwiązanie umożliwia zdecydowanie szybszą i bardziej zautomatyzowaną realizacją pomiarów, lecz kosztem mniej istotnego pogorszenia jakości obrazu sejsmicznego. Jak wskazują dotychczasowe doświadczenia, pozyskane dane pomiarowe z takiego systemu pozwalają na wystarczająco efektywne ich przetwarzanie i interpretację (Lehman 2007).

Głównym celem projektu jest opracowanie krajowej konstrukcji sejsmicznego systemu mobilnego do diagnostyki podłoża gruntowego szlaków drogowych. Głównym celem projektu jest opracowanie krajowej konstrukcji sejsmicznego systemu mobilnego do diagnostyki podłoża gruntowego szlaków drogowych. System ten w porównaniu do znanych na świecie będzie charakteryzował się wykorzystaniem najnowszych technologii przemysłowych ukierunkowanych na innowacyjne rozwiązania pozyskiwania, gromadzenia i transmisji dużej liczby sejsmicznych danych pomiarowych z dużą dynamiką rejestracji oraz sposobu wzbudzania fal sejsmicznych. W projekcie zaproponowano nowe rozwiązanie autonomicznego czujnika sejsmicznego, sposobu synchronizacji pomiarów dokonywanych w czasie przez wszystkie czujniki, ich mocowania i orientacji oraz zasilania, co poprawi niezawodność oraz ergonomię użytkowania systemu. Zostanie opracowane nowe mobilne źródło drgań na bazie dodatkowego pojazdu typu Quad z zamocowanym opcjonalnie wibratorem lub urządzeniem typu automatycznego młotka, zdalnie zsynchronizowanego z jednostką centralną. Mobilny system umożliwi precyzyjne pozycjonowanie przemieszczanych zestawów pomiarowych z wykorzystaniem systemu GPS. Część z tych rozwiązań jest związana z doświadczeniami EMAG-u, jako konstruktora specjalnych systemów sejsmicznych znajdujących zastosowanie głównie w warunkach dołowych kopalń złóż węgla kamiennego i rud metali.