Радиофизики Томского государственного университета (ТГУ) расширят возможности широкозахватного георадара, используя алгоритмы из глубинной сейсморазведки. Это поможет лучше оценивать качество дорожного покрытия, в том числе точнее определять его толщину, чтобы предотвратить появление ям.
Для прогнозирования сроков ремонта и качественной реконструкции дорог нужно иметь полное представление о структуре дорожной одежды. Российский широкозахватный георадар «Терразонд», в разработке которого принимали участие радиофизики ТГУ, позволяет захватывать полосу дорожного полотна до 2,5 метров. Измерения происходят на скорости 80–90 км/час, и за сутки можно получить информацию об участке дороги примерно в 500 км.
Томские исследователи предлагают расширить возможности георадара с помощью алгоритмов из глубинной сейсморазведки. Это позволит в режиме реального времени обрабатывать принятые сигналы и оперативно получать радиоизображение скрытых объектов и неоднородностей в каждом заданном слое земной поверхности.
Полученные результаты снизят издержки производства, повысят безопасность дорожного движения и обеспечат технологическую независимость и импортозамещение технологий для контроля качества в дорожном строительстве.
«Среди причин преждевременного износа покрытия — ошибки при проектировании, нарушение технологии и некачественные материалы, используемые при строительстве и ремонте дорог, переувлажнение земляного полотна грунтовыми и поверхностными водами. Причиной ошибок при проектировании может служить недостаток информации о толщине уже существующей дорожной одежды, а также недостоверные данные о геологическом разрезе земляного полотна и подстилающего основания», — объясняет профессор кафедры радиофизики и электроники ТГУ Сергей Шипилов.
По словам ученого, сейчас толщина покрытий измеряется путем отбора проб (кернов) на некоторых участках дорожного полотна. Это достаточно трудоемкая и долгая работа, поэтому расстояние между кернами делают большим, что не позволяет оценить качество дорожного покрытия на всем участке. При дистанционном радиоволновом зондировании керны брать не нужно, а специалисты получают информацию о толщине дорожного полотна на протяжении всей дороги, что позволяет выявить те участки, где оно уменьшено.
Во время зондирования прибор собирает около одного гигабайта данных на один километр. Это большой объем, который необходимо обрабатывать и структурировать. Ученые планируют разработать систему алгоритмов, которые позволят определять, например, толщину слоев и места увлажнения дорожного покрытия, где зимой будет образовываться лед, приводящий к вспучиванию и деформации асфальта.