Sensors & Software_Khảo sát nền bê tông nhà kho sử dụng Noggin 1000 với cấu hình SmartHandle

Hệ thống Noggin® 1000 GPR thường được sử dụng để chụp ảnh nông, độ phân giải cao trên và xung quanh cơ sở hạ tầng xây dựng, nhưng đôi khi, trong quá trình khảo sát, bạn có thể thấy điều gì đó hoàn toàn bất ngờ

Trong một khóa đào tạo GPR gần đây ở Christchurch, New Zealand tất cả mọi người trong lớp, bao gồm cả huấn luyện viên, đều bị sốc khi biết những gì được khám phá bởi GPR. Lớp học đã học cách thiết lập và thu thập dữ liệu với hệ thống Noggin® 1000 sử dụng cấu hình SmartHandle.

Một nhà kho trống gần phòng đào tạo đang được tân trang lại toàn bộ sau trận động đất nghiêm trọng xảy ra ở khu vực này vào năm 2011. Chủ sở hữu tòa nhà đã cho phép lớp học sử dụng khu vực nhà kho mở rộng 20 x 30 mét làm địa điểm thử nghiệm cho khóa đào tạo GPR.

Dự án bắt đầu bằng cách thu thập một vài đường trinh sát dài trên sàn theo cả hai hướng để có được “cảm giác” về hoạt động xây dựng và phát hiện bất kỳ khu vực bất thường quy mô lớn nào (Hình 1). Điều này cho thấy rằng lưới gia cố bằng cốt thép hiện diện trong ít hơn một nửa sàn. Đường này cũng cho thấy một phản ứng hypebol mạnh mẽ bên dưới sàn bê tông bản sàn; lúc đầu được hiểu là một đường ống hoặc một dây cáp.

Hình 1: Dữ liệu GPR

Phần tiếp theo của khóa đào tạo là thu thập lưới, do đó, dựa trên những gì các đường trinh sát đã chỉ ra, một cuộc khảo sát lưới chi tiết đã được thực hiện trên “đường ống”; một lưới 3,2 × 4,2 mét (10,5 × 13,8 foot) với khoảng cách tuyến 10 cm (4 inch) nhanh chóng được đánh phấn trên sàn và thu thập trong khoảng 30 phút (Hình 2).

Hình 2: Lưới 3,2 x 4,2 mét được thu thập với các đường GPR cách nhau 0,1 m (10 cm) theo cả hướng X và Y; 76 tuyến với tổng chiều dài 276 mét. Với kích thước bước là 0,01m (1 cm), cửa sổ thời gian 20 ns (sâu khoảng 1 mét) và khoảng thời gian lấy mẫu 0,1 ns, 27.620 trace và 5,5 triệu điểm biên độ tín hiệu dưới bề mặt duy nhất được thu thập trong khoảng 30 phút.

Hình 2: Thu thập dữ liệu GPR

Dữ liệu lưới được xử lý và hiển thị dưới dạng một loạt các lát cắt theo chiều sâu bằng cách sử dụng mô-đun SliceView trong phần mềm EKKO_Project. Trong vài giây, mọi người đều nhận ra rằng cách giải thích “đường ống” không chính xác. Vết cắt sâu 0,40 mét cho thấy có hai vật thể song song, thẳng băng nhau bên dưới sàn nhà kho (Hình 3).

Hình 3: Cắt sâu 0,40 m cho thấy hai đối tượng song song, tuyến tính trông giống như các tiện ích
cho đến khi tiết lộ thêm thông tin bằng cách cắt sâu hơn

Cắt sâu hơn đến 0,55 mét cho thấy các đặc điểm tuyến tính trong khoảng thời gian bằng nhau chạy giữa và vuông góc với 2 đối tượng tuyến tính song song (Hình 4). Một người nào đó trong lớp cho rằng đó là một cái thang bị chôn vùi cho đến khi chúng tôi sử dụng Công cụ đo SliceView để đo chiều rộng của “cái thang” là 1,15 mét và khoảng cách giữa các “bậc thang” là 0,70 mét – một cái thang lớn khủng khiếp!

Hình 4: Cắt sâu hơn đến 0,55 mét

Cuối cùng, ai đó cho rằng nó trông giống như đường ray xe lửa có ràng buộc giữa chúng. Chắc chắn, các phép đo phù hợp với khổ đường ray của New Zealand. Vài phút sau, một sinh viên yêu thích máy tính truy cập Internet và tìm thấy một bản đồ cũ trong kho lưu trữ của Christchurch cho thấy một đường ray xe lửa đã từng chạy qua khu vực này (Hình 5).

Hình 5: Bản đồ của Christchurch

Khi việc giải thích đường ray được thực hiện, một vài mảnh ghép khác của câu đố đã được đặt đúng vị trí. Ban đầu không nhận thấy trong quá trình thu thập dữ liệu, nhưng được phát hiện sau khi kiểm tra kỹ hơn các tuyến do thám, là phản ứng giống như lưới thép bên cạnh hyperbola “ống” mạnh. Mô hình lưới này cũng có thể được nhìn thấy trong lát cắt sâu 40 cm (Hình 3). Tấm lưới dường như có liên quan đến đường ray xe lửa, có lẽ là nền bê tông mà nó dựa vào. Đường ray hoàn chỉnh, cả đường ray và thanh giằng, có thể nhìn thấy bằng cách vẽ dữ liệu lưới ở dạng 3D (Hình 6).

Hình 6: Đường ray bị chôn vùi hiển thị dưới dạng 3D.

Cuộc khảo sát này chỉ ra rằng, trong khi nhiều ứng dụng cho GPR là thông thường (tìm kiếm đường ống, dây cáp và thép cây bị chôn vùi), thỉnh thoảng bạn lại tìm thấy thứ mà bạn không mong đợi. Những tình huống này rất vui nhộn và thú vị vì chúng khơi dậy mong muốn mà tất cả chúng ta đều có để trở thành thám tử hoặc nhà khảo cổ học, và lấp đầy chúng ta với cảm giác mạnh mẽ về việc khám phá những điều chưa biết.