Influence of physical properties of a soil medium on locating with the use of geo-radar of underground installations

摘要

Metodą georadarową wykrywane są instalacje podziemne z zastosowaniem fal elektromagnetycznych. Wyniki badań instalacji zależą od właściwości fizycznych ośrodka gruntowego, którego własności powodują, że fala elektromagnetyczna ulega tłumieniu, odbiciu i załamaniu. O cechach elektrycznych ośrodka materialnego decydują trzy parametry: przenikalność elektryczna ε, magnetyczna μ oraz jego przewodność σ. Tłumienie fali elektromagnetycznej ma zasadniczy wpływ na wykrywanie instalacji podziemnych georada-rem, a zwłaszcza zasięg głębokościowy metody. Związek parametrów konstrukcyjnych aparatury georadarowej z jej zasięgiem głębokościowym określa podstawowe równanie metody georadarowej. Rozwiązanie podstawowego równania metody georadarowej dla potrzeb wykrywania instalacji podziemnych wymaga przeprowadzenia pomiar╚畐 eksperymentalnych. Pomiar maksymalnej głębokości wykrywania instalacji podziemnej z zastosowaniem georadaru, wykonano w ośrodkach o znanych właściwościach fizycznych tzn. w powietrzu, wodzie i roztworach NaCl o różnych stężeniach. Obiektami badanymi były dwie rury stalowe o średnicach φ = 0.03 m i 0.10 m. Pomiary wykonano z zastosowaniem anten o częstotliwościach 1000 MHz i 200 MHz.%A geo-radar method is used for detection of underground installations with the use of electromagnetic waves. Results of investigations of installations depend on physical properties of soil media, which properties result in suppression, reflection and refraction of electromagnetic waves. Three parameters, electric permittivity ε, magnetic permittivity μ and the medium conductivity σ play the major role in establishing electric features of a material medium. Suppression of the electromagnetic wave has the basic influence on detection of underground installations with the use of the geo-radar, and, in particular, on the depth range of the method. Relation between designing parameters of the geo-radar equipment and its depth range is determined by the basic equation of the geo-radar method. Solution of the basic equation of the geo-radar method for the needs of detection of underground installations requires performing experimental measurements. Measurements of the maximum depth of detection of underground installations with the use of the geo-radar have been performed in media of known physical properties, i.e. in the air, water and water solutions of NaCl of various concentrations. Two steel pipes of diameters of φ = 0.03 m and 0.10 m were the objects for testing. Measurements were performed with the use of antennae of frequencies of 1000 MHz and 200 MHz.