Odkrywamy nieodkryte

Drogi

Okresowe kontrole stanu dróg są obowiązkiem każdego zarządcy drogi wynikającym z Ustaw: o drogach publicznych oraz „Prawo budowlane". Dotychczasowa praktyka dowodzi, iż znaczna część zarządców traktuje to jako uciążliwy obowiązek związany z szeregiem elementów takich jak: gromadzenie mało przydatnych w procesie administracji danych, koniecznością przeprowadzenia postępowania mającego na celu wyłonienie wykonawcy inspekcji, a co za tym idzie wydaniem znacznych kwot, jak również - co w bezpośredni sposób jest związane z kontrolą – konieczność uwzględnienia, często niekorzystnych wyników.

Do ciągłego odwzorowania ośrodka geologicznego szczególnie przydatna jest technika georadarowa (GPR). W zależności od potrzeb georadar może skanować ośrodek gruntowy z rozdzielczością pozioma i pionowa obrazu sięgającą przez cm do milimetrów zależnie od potrzeb i celu badań.

Ogólnie można powiedzieć, że georadarowa technika pomiaru wykorzystująca generowanie, wysyłanie odbicie i rejestrację impulsu fali elektromagnetycznej o odpowiedniej częstotliwości pozwala na bezinwazyjne diagnozowanie i monitorowanie badanego ośrodka w sposób ciągły. Odwzorowanie i wizualizacja ciągłości i jednorodności ośrodka gruntowego bardzo ważna staje się w przypadku wszelkiego rodzaju remontów. Jednocześnie niewątpliwie jest tańszą i dającą bardziej wiarygodne wyniki metodą w porównaniu do tradycyjnych metod otworowych i powinna być stosowana na równi z nimi.

Ogólne informacje o drogach

Z ostatniego raportu Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad (GDDKiA) o stanie dróg krajowych na rok 2006 wynika iż ponad połowa dróg krajowych wymaga przeprowadzenia różnego rodzaju remontów. Połowę potrzeb remontowych stanowią zabiegi, które należy wykonać natychmiast. Przyczyny złego stanu dróg są niezmienne: zła jakość i nierzetelność wykonania, zwiększający się ruch, ruch pojazdów przeciążonych oraz warunki klimatyczne. Od jakiegoś czasu GDDKiA monitoruje stan infrastruktury drogowej w systemie SONS, w którym zbierane są dane o takich cechach eksploatacyjnych nawierzchni jak: stan spękań, równość podłużna, głębokość kolein, stan powierzchni oraz właściwości przeciwpoślizgowe. Jak łatwo zauważyć system skupia się wyłącznie na ocenie nawierzchni dróg nie gromadząc informacji o kondycji obiektów towarzyszących ani stanie podłoża gruntowego.

Budowa, modernizacja oraz przebudowa istniejących szlaków komunikacyjnych powinna być wg instrukcji Generalnej Dyrekcji Dróg Publicznych (obecnie GDDKiA) poprzedzona badaniami podłoża gruntowego. Między różnymi – tradycyjnymi metodami badań uwzględnione są również badania geofizyczne. Stosuje się je (R. Białostocki, Z. Marczweski, 1979, M. Inerowicz i in., 1997) do:

• ogólnego rozpoznania na terenach pod względem geologicznym słabo rozpoznanych, w celu uzyskania danych dla OOŚ i racjonalnego ustalenia lokalizacji wierceń,
• uściślenia interpretacji geologicznej między wierceniami,
• określenia właściwości fizyczno-mechanicznych podłoża budowlanego, nasypów i nawierzchni drogowych,
• określenia ewentualnego skażenia podłoża gruntowego i innych niekorzystnych właściwości podłoża.

Wśród metod takich jak: sondowania i profilowania elektrooporowe, sondowania azymutalne, polaryzacja wzbudzona, profilowanie refrakcyjne, prześwietlenie sejsmiczne, mikrograwimetria, gradient pionowy jest również metoda georadarowa. Zalecana jest ona:

jako podstawowa dla:

• rozpoznania warunków gruntowo-wodnych dla dróg i kartowania geologiczno-inżynierskiego na podłożu skalistym,
• obiektów inżynierskich na podłożu gruntowym,
• obiektów w warunkach specjalnych na terenach krasowych oraz na terenach górniczych,

oraz jako uzupełniająca dla:

• dróg i kartowania geologiczno-inżynierskiego na podłożu skalistym,
• obiektów inżynierskich na podłożu skalistych.

• Geoaradar to pierwsza geofizyczna metoda diagnostyki nawierzchni dróg na świecie.
• W Polsce metoda zalecana jest w instrukcji Badań Podłoża Gruntowego Budowli Drogowych i Mostowych opracowanej przez GDDP jako jedna z metod geofizycznych służących do rozpoznania warunków gruntowo-wodnych w pracach projektowych.
• Metoda GPR pozwala na rozpoznanie niewidocznych zmian w strukturze drogi takich jak: zawilgocenia, ścięcia, osiadania, zmiany miąższości warstw i rozwarstwienia tak asfaltów jak i podbudowy.
• Profilowanie georadarowe jest idealną metodą diagnozowania stanu obiektów towarzyszących takich jak mosty, wiadukty, przepusty, drenaż. Dzięki radarowi można wykrywać pęknięcia calizny betonowej, określić gęstość stalowego zbrojenia, lokalizować zatory i nieszczelności drenażu.
• GPR odwzorowuje warunki strukturalne układu warstw geologicznych w strefie przypowierzchniowej i dynamikę zmian w niej zachodzących ( Monitoring ) takie jak: ruchy masowe osuwiska, spełzywanie, strefy migracji wód gruntowych, sufozje, zjawiska krasowe, szkody górnicze, które są przyczyną destrukcji dróg na dużą skalę.
• Profilowanie GPR jest metodą pomiaru ciągłego. Otrzymane informacje dotyczą każdego miejsca profilu, nie podlegają interpolacji, uśrednianiu czy „zgadywaniu"
• Ilość i jakość informacji dotyczących struktury, układu warstw oraz zjawisk mających miejsce w badanym ośrodku jest znacznie większa niż otrzymana dzięki konwencjonalnym punktowym badaniom otworowym.
• Koncepcje dotyczące zakresu robót i wielkości nakładów w przypadku stabilizacji i likwidacji skutków osuwiska zależą w głównej mierze od dokładności rozpoznania objętości i masy koluwiów oraz przestrzennego rozkładu naporu. GPR skorelowany pojedynczymi otworami badawczymi jest w stanie dać odpowiedź na wszystkie powyższe pytania.

• Badania z wykorzystaniem GPR są bezinwazyjne, nie wymagają szczególnego nadzoru ze strony służb drogowych, ograniczeń w ruchu, blokad i zamknięć badanych. Pomiar jest praktycznie nie zauważalny dla korzystających z drogi co pozwala na unikniecie wielu stresowych sytuacji.
• GPR posiada unikalną zaletę jaką jest szybkość pomiarów i interpretacji ich wyników. W zależności od zakresu pomiaru możemy sprofilować do kilkuset km drogi dziennie.

• Badania georadarowe mogą być prowadzone bez względu na porę roku i warunki atmosferyczne.
• Koszty wykonania badań georadarowych w stosunku do zakresu inwestycji związanych z budową bądź modernizacją drogi są niskie.