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Arbeitsanleitung für den Einsatz des Georadarverfahrens
Das Georadarverfahren ermöglicht zerstörungsfreie Untersuchungen des Straßenoberbaues und des Unterbaues/Untergrundes. Im Rahmen eines Projektes wurde eine Arbeitsanleitung für den Einsatz des Georadars zur Gewinnung von Bestandsdaten des Fahrbahnaufbaues erstellt. Sie soll helfen, den Einsatz des Messverfahrens zur Bestimmung von Aufbaudaten zu erleichtern und unsachgemäße Handhabung zu vermeiden.
Georadar-Hornantennen (schwebend) für schnelle Überfahrten
Problem
Das Georadarverfahren (auch Ground Penetration Radar (GPR)) ist ein Verfahren zur Untersuchung des Straßenaufbaues und zur Detektion von Objekten im Ober- und Unterbau sowie dem Untergrund. Das Verfahren beruht auf der Ausbreitung und Reflektion elektromagnetischer Wellen und ermöglicht so eine kontinuierliche und zerstörungsfreie Aufnahme des Straßenoberbaues bezeihungsweise des Untergrundes/Unterbaues.
Das Georadarmesssystem bietet eine Reihe von Möglichkeiten auf verschiedenen Anwendungsgebieten. Diese Anwendungsfälle lassen sich in die Bereiche Netzebene und Projektebene unterscheiden. Auf der Netzebene ist das vorrangige Anwendungsgebiet die Aufnahme der Bestandsdaten des Fahrbahnaufbaues. Darüber hinaus können diese Daten in die Datenbank eines Pavement-Management-Systems zur ganzheitlichen Beurteilung des Fahrbahnzustandes Eingang finden. Auf Projektebene sind Untersuchungen in den Einsatzfeldern Schadensanalyse und Qualitätskontrolle zu unterscheiden.
Ergebnisse und Folgerungen
Aufbauend auf den Forschungsergebnissen, den Erfahrungen vorangegangener Forschungsprojekte und zusätzlich durchgeführter Messreihen ist eine Arbeitsanleitung für den Einsatz des Georadars zur Gewinnung von Bestandsdaten des Fahrbahnaufbaues erstellt worden. Die Arbeitsanleitung beschränkt sich auf den Einsatz auf Netzebene und stellt Anforderungen an die Gerätetechnik, Messkonfiguration sowie an die Durchführung, Auswertung und Dokumentation der Messungen. Hinsichtlich des Messsystems sind die Wahl des Antennentypus, die Wahl der Messfrequenz, sowie die laterale Auflösung von entscheidender Bedeutung. Die Messkonfiguration ist in starkem Maß vom Untersuchungsziel abhängig. Die Georadarmessung wird in der äußeren Radspur der rechten Fahrbahn durchgeführt. Durch gleichzeitige Videoaufzeichnung der Messstrecke können im Nachhinein Oberflächenmerkmale bei der Interpretation der Daten helfen. Anhand einer Vorauswertung ist es möglich, die Messstrecke in Abschnitte homogener Aufbauten einzuteilen. Die Auswertung der Messdaten ist detailliert zu dokumentieren, wobei die einzelnen Schritte der Datenbearbeitung angegeben werden müssen. Für eine genaue Berechnung der Daten ist wie für alle zerstörungsfreien Messmethoden die Kalibrierung anhand von Bohrkerndaten erforderlich. Die Georadardaten werden in tabellarischer Form festgehalten und können in vorhandene Datenbanken eingespeist werden.
Bei der Projektbearbeitung hat sich gezeigt, dass das Georadarmesssystem Potenzial für andere Anwendungsfälle insbesondere auf Projektebene im Bereich der Schadensanalyse und der Entwicklung von Erhaltungsstrategien besitzt. Für den Einsatz des Georadarverfahrens im Asphaltstraßenbau zur Schadensanalyse und Qualitätskontrolle gibt es noch keinen ausreichenden Bewertungshintergrund, um allgemeine Anforderungen an die Durchführung und Auswertung von Georadarmessungen für diese Anwendungsfälle festzuschreiben. Hier besteht aktueller Forschungsbedarf.
Zur Sicherstellung qualitativ hochwertiger Auswertungen von Georadarmessungen ist weiterhin eine Zertifizierung der Messgeräte und des Messpersonals wünschenswert, da Erfahrungen aus dem Bereich Straßenbau für die Auswertung der Messdaten und der Dateninterpretation unerlässlich sind. Eine Zertifizierung könnte auch den Auftraggebern als Hilfestellung und Entscheidungsgrundlage bei der Vergabe von Georadarmessungen dienen.
A guide on using the Geo Radar to obtain data on the state of the roadway
A Ground Penetration Radar (GPR) is a measuring system to examine road constructions and to detect objects in the pavement, in the base and in the foundation. The procedure is based on sending out electro-magnetic waves and the reflection of those waves. The GPR is a non-destructive testing system which has potential for being applied in different areas: at network level for continuous determination of pavement structures and at project level for the damage analysis, for the development of maintenance strategies and for quality control.
Research projects have shown that at network level the GPR system is suitable for recording data on pavement condition. The research results, the measurements and the knowledge gained through exchanging information with GPR operators were all used as a basis for drawing up a guide on using GPR to obtain road-condition data. The guide is limited to using GPR at network level; it contains requirements for equipment technology and measurement configuration as well as for conducting, evaluating and documenting the measurements. The aim of this guide is to facilitate the use of GPR measurements to acertain structural data and to prevent incorrect use.
For the damage analysis at project level there is still a lack of a sufficiently developed basis for data interpretation. Research is needed in this regard.