Разночастотное георадарное зондирование

Георадарные профили на территории песчаного карьера

В моренных и аллювиальных отложениях применение георадиолокационного метода весьма эффективно для изучения строения верхней части  массива рыхлых песчаных грунтов  и поверхности коренных пород. При глубоком залегании уровня грунтовых вод использование дипольных низкочастотных антенн позволяет достичь глубинности 15-20 м, проследить границы слоев грунтового массива и особенности поверхности коренных пород. На рисунке показаны примеры радиолокационных разрезов (75-150-900 Мгц), детально отображающих строение моренных грунтов над поверхностью коренных пород, и являющихся эффективным дополнением к сейсмическому методу отраженных волн. Возможности иcпользования в комплексе высокочастотной экранированной антенны 900 МГц для этих целей существенно ограничены, поскольку глубина проникновения импульса не превышает обычно 3-4 м даже в сухих песчаных грунтах.

Георадарное зондирование грунтового основания набережной пассажирского причала

Использование экранированной высокочастотной антенны более эффективно в пределах городской застройки при выявлении зон разуплотнения грунтов под жесткими покрытиями дорог и мостовых. Пример интерпретации данных зондирования массива насыпного грунта показан ниже на рисунке. Под брусчатым покрытием и щебневой отсыпкой прослеживаются участки повышенных амплитуд отражений и затяжки времени их регистрации, связанные с возможными зонами разуплотнения и повышенного водонасыщения в песчаном грунте.

Примеры радиолокационных профилей, полученных с использованием экранированной высокочастотной (900 МГц) антенны (слева) и дипольной низкочастотной (150 МГц) антенны (справа) на участке набережной с брусчатым покрытием.

Наиболее сильные отражающие границы связаны, вероятнее всего, с поверхностями водонасыщенных линз в песчаном массиве. Из-за скоплений дождевой воды на брусчатке возможно было ее проникновение в приповерхностный слой щебенки и грунта, что существенно изменяет и осложняет волновую картину на записях вследствие резкого изменения диэлектрической проницаемости грунта. Низкочастотное радиолокационное зондирование является весьма эффективным методом для картирования поверхности грунтовых вод в песчаных отложениях. В то же время поверхность водонасыщенных грунтов является сильной экранирующей границей, ниже которой прослеживание отражающих границ в песчано-глинистой толще проблематично.