Vícekanálový georadar jako nástroj pro monitorování poruch pozemních komunikací a mostních konstrukcí

Centrum dopravního výzkumu v. v. i. (CDV), ve spolupráci s VUT Brno, Fakultou stavební, Ústavem fyziky, je řešitelem projektu: „Vícekanálový georadar jako nástroj pro monitorování poruch pozemních komunikací a mostních konstrukcí“, jehož zadavatelem je Grantová agentura ČR.

Doba řešení: 2009 - 2011

Hlavním cílem projektu je ověření potenciálu vícekanálového georadaru (GPR), jako nedestruktivního diagnostického nástroje, při identifikaci vad a poruch vozovek a mostních konstrukcí.

CDV podepsalo již v roce 2004 smlouvu o strategickém partnerství s Transport Research Laboratory (TRL, Velká Británie - UK). Jako jedna z prvních oblastí vzájemné spolupráce byla vybrána problematika nasazení georadaru (GPR - Ground Penetrating Radar) k měření strukturálních vlastností vozovek, ve které má TRL více než 35leté zkušenosti.

V roce 2007 proběhlo výběrové řízení na pořízení vícekanálové GPR sestavy vhodné pro měření na pozemních komunikacích a na mostech, které bylo zakončeno nákupem dvoukanálového amerického měřícího systému GSSI SIR-20, sady antén a lokalizačních zařízení.

V současné době je již georadar v oblasti diagnostiky vozovek nasazován rutinně, neboť výzkum v této oblasti pokročil natolik, že měření jsou dobře interpretovatelná. Rovněž georadary využívající antény s frekvenčním rozsahem několika GHz, řídicí jednotky umožňující zpracování signálů souběžně z několika kanálů, multifunkční vyhodnocovací software atd., jsou již s to zabezpečit dostatečně rychlý sběr dat a jejich vyhodnocení.

Dalším přínosem při vývoji těchto zařízení bylo využití pole antén, které umožňuje provádět autokalibraci pro měření tlouštěk konstrukčních vrstev vozovek, čímž se podstatně snižuje počet nutných kontrolních vývrtů prováděných po celé délce měřeného úseku.

Současné zkušenosti ukazují, že přesnost stanovení tloušťky vrstev krytu, případně horní podkladní vrstvy vozovek, se při nízké rychlosti měřicího vozidla pohybuje okolo 5 %, v případě vysoké rychlosti měřicího vozidla to bývá kolem 10 % a u dalších konstrukčních vrstev je to 10 až 30 %, v závislosti na použité rychlosti. Při vysokých rychlostech lze detekovat převážně defekty většího rozsahu. V případě zjišťování menších defektů je nutné přejít na nižší rychlost, což je bohužel spojeno s omezením provozu či uzavírkou pozemní komunikace.

Georadar se používá také při jiných aplikacích, jako např. při diagnostice polohy výztuže v železobetonových a předpjatých konstrukcích a prvcích, při diagnostice mostního svršku a mostovky atd.