Толщина слоев дорожного полотна очень важный параметр, поскольку именно этот элемент воспринимает нагрузку от транспорта. При планировании конструкции дороги всегда выполняется расчет по ряду критериев, обеспечивающих ее долговечность. По этой причине у каждого слоя дорожного полотна есть своя неизменная толщина, установленная проектом и утвержденная государственными органами. Уменьшать эту толщину при строительстве запрещено законом, разрешаются лишь незначительные отклонения, обусловленные технологическими процессами укладки слоев.
Также толщина слоев важна, когда нужно запроектировать усиление дороги. Если автострада эксплуатируется давно, то в разных ее местах могут быть многолетние напластования слоев после ремонтов. Бурением определить достоверно конструкцию и среднюю толщину слоев дорожного полотна в этом случае будет практически невозможно, хоть и очень важно.
Контроль толщины слоев дорожного полотна всегда выполняется при строительстве: для основания - с помощью геодезической съёмки; для покрытия - разрушающими методами отбора образцов.
Наверное, главными преимуществами традиционных методов является богатый опыт применения и большое количество специалистов, которые в состоянии такой контроль выполнить.
Но давайте попробуем разобраться в недостатках? Основным недостатком указанных подходов является точечный характер получаемой информации, например контроль толщины геодезическими методами может выполняться с шагом 20 м вдоль дороги, а слоев покрытия до 300 м. Также существует вероятность изменчивости толщины слоев в поперечном сечении дороги. Не стоит забывать и про целостность дороги, любой разрушающий метод вредит долговечности сооружения.
Конечно, опытные строители в авторитетных организациях ценят свою репутацию, поэтому риск грубых нарушений минимален, однако совершенно не исключен. Руководство строительной компании всегда несет ответственность и за работы, выполненные собственными силами, и за субподрядчиков, и даже после приемки дороги в эксплуатацию. Поэтому ответственные компании всегда внедряют что-то новое, что позволяет достичь многоступенчатого контроля качества строительства.
А какие существуют способы непрерывного определения толщины слоев автодороги? В России все чаще начинают внедрять георадары - электромагнитные приборы, позволяющие смотреть под землю. По принципу работы это напоминает рентген или МРТ в медицине. С недавнего времени в нашей стране большинство документов системы стандартизации, таких как ГОСТы, применяются на добровольной основе, что позволяет более быстро внедрять относительно новые технологии. Теперь инженеры могут выполнять задачи различными методами, требования к использованию которых есть в отечественной нормативной базе. В этом плане георадар не исключение. За последние несколько лет было разработано множество документов, позволяющих использовать этот инструмент вполне законно.
К георадару нельзя относиться как к панацее от всех бед, поскольку у любой технологии есть преимущества и недостатки, а также область применимости. Для работы с асфальтобетонными слоями технология практически не имеет погодных ограничений, в то время как исследования грунтовых слоев лучше выполнять в сухую погоду или после неинтенсивных осадков. Зимой георадар работает также хорошо, как и летом. Асфальтобетон и бетон, щебеночные смеси, песок, каменный грунт – благоприятная для него среда работы. Глины и суглинки, особенно переувлажненные и засоленные – являются ограничением эффективности. Тем не менее этот прибор в состоянии обнаружить места потенциальных отклонений толщины слоев дорожного полотна для последующего их контроля традиционными методами.
Исследования на дороге могут выполняться как в период послойного строительства, так и после его завершения. Если участок по протяженности не превышает 2-3 км, прибор можно перемещать пешком на специальной тележке или с помощью буксирной ручки. Если участок протяженный, удобнее закрепить георадар на транспорте. Шаг сканирования может варьироваться от нескольких сантиметров до 30 см. Глубина исследования зависит от сменного антенного модуля и подбирается с учетом правила, чем тоньше и ближе к поверхности дороги исследуемый слой, тем выше частота сканирования. Для более толстых и глубоких слоев используют низкочастотные антенны. Например, определять толщину асфальтобетона лучше антенной с частотой сканирования 2000 МГц, а толщину слоя основания из песка – 400-700 МГц. Бывают георадары, которые используют набор частот, позволяя за один проезд сканировать дорогу на разную глубину с необходимой детальностью. Скорость георадарной съемки, как правило, ограничена только типом носителя георадара. Съёмка с помощью автомобиля может выполняться со скоростью транспортного потока.
Результат георадарного сканирования – это вертикальный разрез дороги. Он может быть как продольным, так и поперечным. Вообще изначально границы слоев на георадарном профиле не привязаны к шкале глубин, а для того чтобы «посадить границу» на нужную глубину, во-первых, нужно ее нарисовать, а во-вторых выполнить калибровку Способы калибровки могут быть разными, например для асфальтобетона калибровку можно выполнить неразрушающим способом, а вот для слоев основания чаще всего нужно бурить хотя бы одну скважину на участок работ. Неразрушающий способ калибровки георадара на слоях основания тоже есть, но он требует использования дополнительного оборудования.
Посмотрите на сам профиль. Видно, что в определенном месте разреза толщина одного из слоев заметно меняется, поэтому такие места в первую очередь назначают для бурения калибровочных скважин. После калибровки уже можно определить толщину слоев на удалении от скважин, используя только показания георадара.
Результат исследования можно выгрузить в текстовый файл или системы автоматизированного проектирования. В итоге пользователи георадара получают ведомость непрерывных значений толщины слоев дорожного полотна для оценки несущей способности дороги или проверки объема израсходованных материалов.
Больше информации о георадарных исследованиях дорог вы всегда сможете найти в нашем Телеграм канале
