Georadar
(Trassenuntersuchung im Vorfeld grabenloser
Leitungsverlegung.
Beschreibung des Meßverfahrens und der Durchführung des Vorhabens.)
Gegenstand der Untersuchung
{Beschreibung des geplanten Vorhabens}
Beschreibung des gewählten Meßverfahrens
Für die angestrebte geophysikalische Untersuchung wird das Georadar oder
Elektromagnetische Reflexionsverfahren (EMR) gewählt. Das Georadar arbeitet mit
elektromagnetischen Wellen, die es über eine Sendeantenne in den Untergrund abstrahlt.
Die Reflexionen des Signals von Schichtgrenzen, Objekten und Einlagerungen werden über
eine Empfangsantenne registriert und aufzeichnet. Die Schichtgrenzen, an denen Reflexionen
stattfinden, zeichnen sich durch eine Änderung der Dielektrizitätskonstante und/oder der
magnetischen Permeabilität, die die Wellengeschwindigkeit in den jeweiligen Materialien
bestimmen, aus. Die Meßantennen benötigen keinen festen Kontakt zum Untergrund. Sie
werden bei den Messungen auf den Boden aufgelegt und gezogen, so daß die Messungen, je
nach Beschaffenheit des Meßgebietes, im Schrittempo durchgeführt werden.
Die Erkundungstiefe des Georadars, die Tiefe, aus denen noch
verwertbare Reflexionen aufgezeichnet werden, wird durch die Frequenz der Antennen und
durch verschiedene physikalische Parameter des Untergrundes bestimmt. Sie beträgt von
einem Meter bei hohen Frequenzen (1 GHz) bis zu mehr als zehn Meter bei tiefen Frequenzen
(100 MHz) für Böden mit geringer Dämpfung. Die Dämpfung der elektromagnetischen Wellen
wird in erster Linie durch den spezifischen elektrischen Widerstand des
Untergrundmaterials bestimmt.
Das erreichbare Auflösungsvermögen von einzelnen Schichten und
kleinen Objekten wird ebenfalls von der gewählten Sendefrequenz bestimmt. Je höher die
Frequenz, um so besser die Auflösung. Hohe Auflösung bedeutet gute Detailerkennung. Als
Anhaltspunkt gilt, daß für eine Erkennung von Einzelobjekten die Ausdehnung des Objektes
in eine Richtung ca. 10 Prozent der Tiefenlage betragen sollte, um eine sichere Erkennung
zu gewährleisten. Voraussetzung ist, daß zwischen dem Objekt und der Umgebung ein
entsprechender Kontrast im Wellenwiderstand besteht, der eine Reflexion bedingt.
Eine Aussage, welcher Untergrund welche Erkundungstiefen und welches
Auflösungsvermögen bedingt, wird anhand von Erfahrungswerten abgeschätzt oder anhand
einer Probemessung festgestellt.
Leitungen und Einzelobjekte zeichnen sich in den Radardaten mit einer
besonderen Signatur in Form einer Hyperbel ab. Die Form der Hyperbel ergibt sich aus der
Tiefenlage (Laufzeit des Signals und der Wellengeschwindigkeit), dem Durchmesser des
Objektes und bei langgestreckten Objekten wie Leitungen, aus dem Winkel zwischen dem
Leitungsverlauf und dem Meßprofil. Leitungen werden von Einzelobjekten dadurch
unterschieden, daß sie sich in parallelen Profilen wiederfinden. Durch den Versatz in den
Profilen wird der Winkel zwischen Profil und Leitungsverlauf bestimmt. Da der Winkel
zwischen Leitungsverlauf und Profil im optimalen Fall 90° betragen sollte, ist die
Aufnahme von Längs- und Querprofilen bei der Leitungsdetektion unabdingbar. Nach der
Winkelkorrektur wird die Form der Hyperbel nur noch von der Tiefenlage und dem Durchmesser
der Leitung bestimmt. Der Durchmesser ist für kleine Leitungen zu vernachlässigen. Erst
bei größeren Durchmessern (ab 100 mm) ist eine Abweichung in der Hyperbelform meßbar.
Die Klassifizierung von Leitungs- und Objektdurchmessern erfolgt in 100 mm Schritten.
Vorgehensweise
Durch die geeignete Wahl der Meßantennen wird das Georadarsystem an die jeweilige
Fragestellung angepaßt. Werden Messungen mit verschiedenen Antennen wiederholt, so
können jeweils die Vorzüge der verschiedenen Frequenzbereiche (Tiefe und
Auflösungsvermögen) zur Lösung der Fragestellung genutzt werden.
{Beschreibung der in diesem Fall eingesetzten Antennen,
Profilabstände etc.}
Zur Detektion von parallel zur Trasse verlaufenden Leitungen sollen in
Abständen von jeweils XXXX Meter Querprofile aufgenommen werden. Das so festgelegte
Meßraster wird flexibel gehandhabt und den örtlichen Gegebenheiten jeweils angepaßt.
Die Festlegung der Meßprofile erfolgt in einem örtlichen Koordinatensystem, bestehend
aus dem Profilnamen und dem laufenden Profilmeter. Durch Markierung der Profilanfangs- und
Endpunkte ist die örtliche Wiederherstellung der Meßprofile während des Projektes
gewährleistet.
Auswertung
Die Auswertung der Daten erfolgt mittels spezieller Software. Zu dem Profil wird in Form
einer Tabelle die Lage (Profilmeter und Tiefe) der erfaßten Objekten, Leitungen,
Störungen und der ermittelte Schichtenverlauf mit einem Kommentar versehen, aufgelistet.
Diese Daten werden in Form von Profilschnitten mit Tiefenangaben und einer Aufsicht auf
die Trasse, die die flächenhafte Verteilung der Objekte wiedergibt, grafisch aufbereitet.
In einem Bericht werden sie Ergebnisse zusammengefaßt und kommentiert.
Zur Tiefenkalibrierung der Radarmessungen (außer bei der
Leitungsdetektion) sind einige Aufschlüsse, Bohrungen oder Rammkernsondierungen
notwendig. Die Anzahl richtet sich nach den unterschiedlichen geologischen Gegebenheiten
und der Größe des Meßgebietes.
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