Badania georadarowe

Badania georadarowe (GPR) to bezinwazyjna technika diagnostyki budowlanej, oparta na emisji fal radiowych w głąb konstrukcji i rejestracji ich echa. Urządzenie składa się z anteny nadawczej, odbiorczej oraz przetwornika. Fale elektromagnetyczne o częstotliwości od kilku MHz do kilku GHz penetrują materiał, a na granicach warstw o różnych właściwościach dielektrycznych (np. beton-powietrze, beton-zbrojenie, beton-woda) następuje ich odbicie. Analiza czasów i amplitud sygnału pozwala odtworzyć profil podłoża oraz wykryć anomalie.

Badania georadarowe wykonujemy na terenie całej Polski - infolinia +48 814 608 814

Odbite sygnały georadaru radaru GPR pozwalają:

• Zlokalizować granice warstw (np. grunt-kruszywo, beton-powietrze, pustki powietrzne, uskoki płyt betonowych, pęknięcia fundamentów)

• Wykryć obiekty liniowe i punktowe (rury, kable, zbrojenie) pod powierzchnią gruntu i betonu

  • Wykrywanie zbrojenia w żelbecie

  • Wykrywanie sieci podziemnych

• Zmierzyć grubość warstw i odsłonić puste przestrzenie

• Ocenić zawilgocenie czy uszkodzenia materiału

Badania georadarem GPR stosowane w budownictwie

• Mapowanie podłoża gruntowego pod fundamenty — zapobiega problemom z osiadaniem i niestabilnymi gruntami.

• Ocena warstw nawierzchni drogowej i lotniskowej — identyfikacja uszkodzeń, delaminacji i nierównomierności podbudowy.

• Lokalizacja zbrojenia w betonie — precyzyjne wyznaczenie rozstawu prętów, skrajnych warstw i głębokości przykrycia.

• Wykrywanie pustek i kanałów technologicznych — zapobieganie zapadnięciom i planowanie bezpiecznych wykopów.

• Diagnostyka delaminacji i rozwarstwień posadzek — na podłogach przemysłowych i magazynowych, bez konieczności wiercenia.

• Kontrola odwodnienia podbudów drogowych — sprawdzanie poprawnej instalacji drenów i wielkości filtracji.

• Ocena zawilgocenia betonu — dzięki zmianie stałej dielektrycznej mokrego materiału, możliwa jest lokalizacja stref korozji zbrojenia i wykwitów solnych.

  

• Badanie mostów i tuneli — monitorowanie stanu betonowych konstrukcji, wczesne wykrywanie pęknięć i kawern.

• Inwentaryzacja instalacji podziemnych — szybkie wykrywanie rur wodociągowych, kanalizacyjnych, kabli energetycznych czy telekomunikacyjnych przed robotami ziemnymi.

• Kontrola warunków gruntowo-wodnych — lokalizacja poziomu wód gruntowych i warstw wodonośnych dla projektów hydrotechnicznych.

• Weryfikacja napraw i iniekcji betonowych — sprawdzenie poprawności wypełnienia żywicą czy cementem mikropęknięć i pustek.

• Badania archeologiczne i konserwatorskie w obiektach zabytkowych — nieinwazyjne rozpoznanie dawnych fundamentów i przestrzeni podposadzkowych.

• Ocena stanu posadzek w halach produkcyjnych — wykrywanie odspojonych fragmentów i substruktury pod betonem alkali-silica reaction (ASR).

• Analiza konstrukcji ziemnych — badania bednarki i elementów zbrojenia geosyntetycznego w umocnieniach skarp i nasypów.

• Mapowanie zanieczyszczeń w glebie — określanie zasięgu chemicznych czy ropopochodnych plam w strefie fundamentów i placów magazynowych.

• Ocena grubości warstw termoizolacyjnych — w posadzkach podłogowych z ogrzewaniem podłogowym czy dachach odwróconych.

• Wykrywanie nielegalnych pochówków instalacji paliwowych — lokalizacja starych zbiorników podziemnych na terenie stacji benzynowych.

Przebieg badania georadarem

• Dobór anteny – częstotliwość 200–900 MHz: niższa zapewnia większy zasięg (do 7 m), wyższa lepszą rozdzielczość (ok. 0,1 m).

• Kalibracja prędkości propagacji w badanym materiale (np. poprzez pomiar na znanym elemencie referencyjnym).

• Skanning 2D/3D – prowadzenie wzdłuż linii pomiarowych co kilka centymetrów lub montaż wielokanałowy dla pełnych objętości.

• Przetwarzanie danych – filtracja szumów, wyrównanie amplitud, interpretacja echogramów.

• Opracowanie raportu – mapy grubości, lokalizacji zbrojenia, pustek i innych defektów.

Zalety i ograniczenia badań georadarowych

• Pełna nieinwazyjność – brak konieczności wiercenia czy destrukcji powierzchni

• Szybkość – pomiary dużych obszarów w krótkim czasie

• Wysoka dokładność lokalizacji elementów i anomalii – Ograniczona głębokość w materiałach o wysokiej przewodności (mokry beton, gliny) – Wymaga doświadczenia przy interpretacji wyników i znajomości lokalnych materiałów

Dzięki badaniom georadarowym inwestorzy i projektanci mogą: skrócić czas ekspertyz, obniżyć koszty remontów, precyzyjnie zaplanować naprawy i uniknąć ryzyka uszkodzenia konstrukcji podczas wierceń czy cięć.

Georadary stosowane w badaniach budowlanych

Badanie georadarem (GPR - Ground Penetrating Radar) to nieinwazyjna technika geofizyczna, która wykorzystuje fale elektromagnetyczne do obrazowania podpowierzchniowych struktur. Poniżej przedstawiono nazwy urządzeń, typy i podstawowe parametry georadarów.

Nazwy producentów i przykładowe serie/modele urządzeń

• GSSI (Geophysical Survey Systems Inc.):

  • SIR-4000: Uniwersalny system GPR.

  • StructureScan: Do badania betonu.

  • UtilityScan: Do lokalizacji podziemnej infrastruktury.

  • PaveScan, RoadScan, BridgeScan: Wyspecjalizowane radary do zastosowań w drogownictwie.

• MALA Geoscience (część Guideline Geo):

  • RAMAC/GPR (np. RAMAC X3M, RAMAC CUII): Popularne, modułowe systemy.

  • ProEx System: Kolejny system modułowy.

  • Easy Locator (np. Easy Locator Pro, Easy Locator Core): Systemy do lokalizacji mediów.

• IDS GeoRadar (część Hexagon):

  • RIS (np. RIS ONE, RIS PLUS, RIS MF Hi-Mod): Podstawowe modele w różnych konfiguracjach.

  • Opera Duo, Chaser XR: Modele "user-friendly".

  • C-thrue: Georadar do badania betonu.

  • STREAM (np. STREAM C): Zaawansowane modele, często wielokanałowe.

    

• Sensors & Software Inc.

  • pulseEKKO: Podstawowy model.

  • Noggin (np. Noggin 100 Ultra, Conquest 100 Enhanced): Mobilne systemy.

  • LMX: Do lokalizacji podziemnej infrastruktury.

  • SPIDAR.

• Geoscanners AB:

  • Akula (np. Akula 9000B, Akula 9000C): Znane z wysokiej częstotliwości powtarzania impulsów (PRF).

  • U-Explorer: Systemy GPR.

• VIY (np. VIY500, VIY700, VIY900): Systemy georadarowe.

Typy urządzeń (podział ze względu na konstrukcję, tryb pracy, sygnał):

• Georadary impulsowe: Najpowszechniej stosowane, wysyłają krótkie impulsy elektromagnetyczne.

• Georadary częstotliwościowe (Stepped Frequency GPR – SFCW): Technologia rozwijająca się, oferująca potencjalne korzyści.

• Georadary jednokanałowe: Standardowe systemy z jedną parą anten.

• Georadary wielokanałowe: Posiadają wiele anten nadawczych i odbiorczych, umożliwiają szybsze i bardziej szczegółowe mapowanie obszarów (np. Leica Stream C, 3D-RADAR z 63 antenami).

• Systemy modułowe: Składają się z osobnej jednostki sterującej i wymiennych anten.

• Systemy zintegrowane: Monitor i jednostka sterująca są wbudowane w jedną obudowę z anteną.

Podstawowe parametry georadaru / anten (kluczowe aspekty decydujące o możliwościach badania):

• Częstotliwość centralna anteny (MHz/GHz):

  • Niskie częstotliwości (np. 25-200 MHz): Większa głębokość penetracji (ponad 30 m w niektórych ośrodkach), niższa rozdzielczość. Stosowane w geologii, ochronie środowiska.

  • Średnie częstotliwości (np. 200-600 MHz): Kompromis między głębokością a rozdzielczością (do 10 m), stosowane w inżynierii, wykrywaniu instalacji.

  • Wysokie częstotliwości (np. 900-6000 MHz): Mniejsza głębokość penetracji (do 1-2 m, a nawet 0,7 m), bardzo wysoka rozdzielczość (centymetrowa, milimetrowa). Stosowane do badania betonu, posadzek, nawierzchni, detali.

• Głębokość penetracji (m): Zależy od częstotliwości anteny i właściwości dielektrycznych badanego ośrodka (im wyższa przewodność gruntu, tym mniejsza głębokość).

• Rozdzielczość (pionowa i pozioma): Zdolność do rozróżniania obiektów. Im wyższa częstotliwość, tym lepsza rozdzielczość, ale mniejsza głębokość penetracji.

Dodatkowe możliwości georadarów

• Tryby pracy anten:

  • Monostatyczne: Antena pełni jednocześnie rolę nadajnika i odbiornika.

  • Bistatyczne: Dwie oddzielne anteny – nadawcza (Tx) i odbiorcza (Rx).

  • Pseudo-monostatyczne: Dwie anteny (Tx i Rx) umieszczone blisko siebie w jednej obudowie.

• Rodzaje anten ze względu na budowę:

  • Ekranowane: Anteny zamknięte w ekranującej obudowie, minimalizującej zakłócenia z otoczenia.

  • Nieekranowane (m.in. RTA - Rough Terrain Antena): Anteny otwarte, często stosowane w trudnym terenie.

  • Otworowe (Borehole Antennas): Anteny do pomiarów w otworach wiertniczych (np. do tomografii georadarowej).

• Okno czasowe (Time Window): Czas, przez który georadar nasłuchuje odbitych sygnałów, wpływa na maksymalną głębokość rejestracji.

• Częstotliwość próbkowania sygnału: Jak często sygnał jest próbkowany w czasie.

• Liczba próbek na trasie: Ilość danych rejestrowanych dla pojedynczego pomiaru.

• Składanie sygnału (Stacking): Wielokrotne wysyłanie i uśrednianie sygnałów w celu redukcji szumów i poprawy stosunku sygnału do szumu (SNR).

• PRF (Pulse Repetition Frequency): Częstotliwość powtarzania impulsów – jak szybko georadar wysyła kolejne impulsy. Wysokie PRF umożliwia szybsze pomiary, zwłaszcza w systemach wielokanałowych lub przy pomiarach z dużą prędkością.

• Oprogramowanie do akwizycji i przetwarzania danych: Niezbędne do wizualizacji, analizy i interpretacji danych (np. formaty danych: *.GSF, *.DZT, *.RD3, *.RD6, *.RD7, *.DT, *.SGPR, *.DT1).

• Moduł GPS/GNSS: Umożliwia precyzyjne georeferencjonowanie danych pomiarowych.

Wykrywanie instalacji podziemnych to kluczowy element nowoczesnych przygotowania inwestycji budowlanej i prowadzenia prac budowlanych, remontowych czy konserwacyjnych. Precyzyjna lokalizacja kabli w gruncie, rur, światłowodów czy innych instalacji pozwala nie tylko zapobiec kosztownym uszkodzeniom i przestojom, ale przede wszystkim zwiększa bezpieczeństwo pracowników i użytkowników infrastruktury. Dzięki wykorzystaniu nowoczesnych technologii możliwe jest uzyskanie szczegółowych informacji o rozmieszczeniu instalacji na kilku poziomach głębokości, co stanowi ogromną przewagę w porównaniu z tradycyjnymi metodami wykrywania.

Wykrywanie zbrojenia w żelbecie stanowi kluczowy element nieniszczącej diagnostyki konstrukcji żelbetowych. Proces ten umożliwia nieinwazyjne określenie położenia, rozmieszczenia oraz głębokości prętów zbrojeniowych, co jest niezbędne przy ocenie stanu technicznego obiektów budowlanych oraz planowaniu działań remontowych i modernizacyjnych.

Badanie betonu w wonstrukcjach budowlanych - badania in situ betonu - metody badania betonu, wykrywanie defektów i ocena stanu technicznego konstrukcji.

Beton jest jednym z najczęściej stosowanych materiałów konstrukcyjnych na świecie, a jego trwałość i wytrzymałość mają kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i długowieczności infrastruktury. Z biegiem czasu konstrukcje betonowe mogą ulegać różnym formom degradacji i uszkodzeń, wynikającym z czynników środowiskowych, obciążeń eksploatacyjnych, wad wykonawczych czy naturalnego starzenia się materiału. Regularne i dokładne badania betonu są zatem niezbędne na każdym etapie cyklu życia konstrukcji – od kontroli jakości na etapie budowy, poprzez monitorowanie stanu technicznego w trakcie eksploatacji, aż po ocenę przed planowanymi remontami czy zmianami sposobu użytkowania. Wraz z postępem technologicznym, inżynierowie i specjaliści dysponują coraz bardziej zaawansowanymi metodami badania konstrukcji budowlanych, które pozwalają na nieinwazyjną lub częściowo inwazyjną ocenę stanu betonu i zlokalizowanie potencjalnych problemów zanim doprowadzą one do poważnych awarii.