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Möglichkeiten und Grenzen des Georadarverfahrens

Possibilities and limits of the Ground Penetrating Radar

  • Das Georadarmessverfahren gehört zu den zerstörungsfreien Prüfverfahren und ist im Bereich des Straßenwesens zur Detektion von Substanzschädigungen und Substanzmerkmalen sowie des eigentlichen Konstruktionsaufbaus einer Straßenbefestigung nutzbar. Der wesentliche Vorteil des Verfahrens liegt in der quasi-kontinuierlichen Gewinnung von Messdaten in Längsrichtung oder in der Fläche. Im Zuge einer straßenbautechnischen Interpretation kann dadurch anstelle punktueller Daten (z. B. durch Bohrkerne) auf lückenlose Messprofile zurückgegriffen werden. Die Zielsetzung des Projektes war es, anhand von objekt- und netzbezogener Untersuchungen Aussagen über die potenzielle Genauigkeit in der Wiedergabe von Schichtgrenzen sowie über die Erkennung von Substanzschädigungen und Substanzmerkmalen zu treffen. Die Objektebene wurde dabei durch eine idealisierte Versuchsstrecke abgebildet. Die netzbezogenen Untersuchungen wurden auf insgesamt fünf Bundesautobahnen und fünf Bundesstraßen durchgeführt. Hierbei konnte festgestellt werden, dass in Bezug auf die Detektion von Schichtgrenzen eine verfahrenstechnische Ungenauigkeit von ca. ± 2,5 cm erwartbar ist. Dabei stellten sich Scanraten von mindestens 10 Scans/m als zweckmäßig heraus. Sofern auch die Untersuchung von Substanzschädigungen und Substanzmerkmalen von Bedeutung sind, zeigten die Untersuchungen, dass engere Messpunktabstände von höchstens 5,0 cm (≙ 20 Scans/m) und die Verwendung einer Messfrequenz von 2.000 MHz zielführend sind, um eine ausreichende Auflösung und Datendichte zu gewährleisten. Zudem wurde die Möglichkeit der Kombination des Georadarmessverfahrens mit der messtechnischen Zustandserfassung und -bewertung (ZEB) untersucht und eine potenzielle Vorgehensweise hierfür entwickelt. Diese beinhaltete auch eine Definition von homogenen Abschnitten auf Untersuchungsstrecken mittels mehrerer Homogenitätskriterien. Ebenfalls wurden Ansätze für automatisierte Auswertungen von Georadar-Daten aufgezeigt.
  • The Ground Penetrating Radar (GPR) is a non-destructive test method and can be used for the detection of structural damages and substance characteristics as well as the general construction of roads. The main advantage of the method is the quasi-continuous measurement of data in longitudinal direction or in the area. For the road construction interpretation this can be used to generate measurement profiles instead of local data (for example by drill cores). The objective of the project was to make statements on the potential accuracy in the interpretation of layer boundaries as well as on the detection of structural damages and substance characteristics based on object- and net-related investigations. The object plane was presented by an idealised test track. The net-related investigations were carried out on a total of five federal motorways and five federal highways. It could be determined that with regard to the interpretation of layer boundaries, a procedural accuracy of approximately ±2.5 cm is to be expected. Scan rates of at least 10 scans/m were found to be expedient. Insofar as the investigation of structural damages and substance characteristics is also important, the investigations showed that closer measuring point distances of at least 5.0 cm (≙ 20 scans/m) and the use of a frequency of 2,000 MHz are expedient in order to ensure sufficient resolution and data density. In addition, the possibility of combining the GPR with the road condition survey and assessment was investigated and a potential procedure was developed. In addition a definition of homogeneous sections on test tracks using several homogeneity criteria was worked out. Also approaches for automated evaluations of GPR data were presented.

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  • Bericht S181deu
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    Die Anlagen zum Bericht sind per Download über die https://files.bast.de/index.php/s/Rg9LcyfJj3Aeyrm erreichbar. The appendices to the report can be downloaded via the URL: https://files.bast.de/index.php/s/Rg9LcyfJj3Aeyrm

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Metadaten
Author:Manuel Hülsbömer, Hans-Hermann Weßelborg, Daniel Gogolin, Sarah Mörchen
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-27428
ISBN:978-3-95606-714-3
ISSN:0943-9323
Series (Serial Number):Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe S: Straßenbau (S 181)
Document Type:Report
Language:German
Date of Publication (online):2023/02/01
Date of first publication:2023/02/01
Publishing institution:Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
Release Date:2023/02/01
Tag:Messverfahren; Prüfverfahren; Substanzschaden; ZEB
Material damage; Measuring method; test method
Number of pages:146
Comment:
Bericht zum Forschungsprojekt 04.0284
Möglichkeiten und Grenzen des Georadarverfahrens

Fachbetreuung
Claudia Podolski

Referat
Analyse und Entwicklung von Straßenoberbauten
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Licence (German):License LogoBASt / Link zum Urhebergesetz

$Rev: 13581 $