YERALTI RADARI - GPR
JEORADAR NEDıR?
Yeraltı Radarı (GPR: Ground Penetrating Radar) veya daha sık kullanılan ismi ile Jeoradar (Georadar veya Yer Radarı), çoÄŸu jeofizik arama yöntemleri gibi yeraltını kazısız olarak radar dalgaları ile haritalamaya yarayan bir jeofizik metottur.
- 100 MHz'lık georadar antenimiz ve jeoradar cihazı ile gerçekleÅŸtirdiÄŸimiz derin gaz kaçağı araÅŸtırmasından bir örnek (Esenyurt, ıstanbul)-
Yeraltı Radarı, UHF/VHF frekanslarında (mikrodalga / microwave bandında) elektromanyetik (EM) yayılım kullanarak ölçü alır. Yerbilimlerinde GPR / Jeoradar taraması :
- Kaya,
- Toprak,
- Kum ve Genç Çökeller,
- Buz / Buzul,
- Tatlı Su,
- Asfalt / Kaldırım,
- Demiryolları / Tünel,
ortamlarında kullanılabilmektedir. Ayrıca gömülü veya günışığına çıkmış arkeolojik yapı ve eserlerin hasarsız / tahribatsız test ve tespit edilmesinde (Nondestructive Testing) tüm dünyada sıklıkla baÅŸvurulan en önemli jeofizik yöntemlerden biridir.
- GPR ölçümleri ile farklı karakterdeki gömülü tesisatlarının yerlerinin kesin lokasyonlarının, derinlik ve geometrilerinin yüksek hassasiyet ile belirlenmesi mümkündür. Ancak jeoradar sonuçları da diÄŸer jeofizik yöntemlerde olduÄŸu gibi EM Dalga Teorisi, Spektral Analiz, Sayısal Süzgeçleme, Modelleme ve Ters Çözüm konularında bilgisi ve tecrübesi olan yerbilimleri mühendisleri tarafından deÄŸerlendirildiÄŸinde doÄŸru sonuçlar vermektedir -
- GPR ölçümleri ile farklı karakterdeki jeolojik birimlerin oldukça yüksek bir çözünürlükte haritalanması ve etkin derinliklere dek düzgün stratigrafi belirlenmesi mümkündür. Bu sebeple GPR ölçümleri ayrıca gömülü fay aramalarında da kullanılmaktadır-
GPR yeraltında gömülü yapı ve tesisatları, madde farklılıklarını ve çatlak / boÅŸlukları ufak lokasyon hatalarıyla iyi haritalayabilen bir jeofizik ölçüm metodudur. Tespit Mühendislik olarak gerçekleÅŸtirdiÄŸimiz jeoradar tarama ve genel yeraltı haritalama çalışmalarında, GPR verisinin konusunda uzman mühendisler tarafından iÅŸlendiÄŸinde lokal koordinatlardaki hata payının maksimum +- 5cm civarında olduÄŸu defalarca kanıtlanmıştır (örneÄŸin; 7 metre derindeki bir su borusunun yeri +- 5cm hata ile bulunmaktadır). Daha yüksek çözünürlükteki ekipmanlar yardımı ile yapı içlerinde gerçekleÅŸtirilen nemlilik, beton kalitesi, vb. haritalama çalışmalarında lokasyonlardaki doÄŸruluk oranı "milimetre altı" seviyededir.
- 500 MHz'lık geo-radar antenimiz ile gerçekleÅŸtirdiÄŸimiz orta derinlikteki bir yeraltı araÅŸtırmasından örnek (Acıbadem, ıstanbul) -
GPR ölçüm düzeneÄŸinde alıcı ve verici antenler veya her ikisinin birarada bulunduÄŸu tek anten kullanılmaktadır. Verici anten yeraltına yüksek frekansta (genelde polarize olmuÅŸ) kısa sinyal halinde radyo dalgaları gönderir. Gönderilen dalga yeriçinde gömülü bir nesneye veya di-elektrik sabiti farklılaÅŸan katman / seviye sınırına rastladığında, alıcı anten bu yüzeylerden yansıyan dalgalardaki varyasyonları kaydeder. Bu sebeple GPR tekniÄŸi aslında Sismik Yansıma tekniÄŸine benzemektedir; ancak kaynak akustik deÄŸil, EM enerjidir ve sismik metodta kullanılan "akustik empedans" yerine farklı "di-elektrik sabitleri" ölçülmektedir.
- GPR sistemleri ile toplanan verinin doÄŸru bir ÅŸekilde deÄŸerlendirilmesi ile yeraltında gömülü insan yapısı tesisatlar (su, doÄŸalgaz, atıksu boruları, elektrik, fiberoptik hatlar, kanallar, vb.) bulunabilmektedir (Tarabya, ıstanbul) -
GPR'ın inebileceği derinlik
- Yerdeki elektrik iletkenliÄŸe,
- Yeriçine verilen EM dalgaların merkez frekansına ve
- Yeraltına yayılan EM gücün ÅŸiddetine
göre deÄŸiÅŸir.
- Common Mid Point (CMP) tekniÄŸi ile gerçekleÅŸtirdiÄŸimiz bir jeoradar çalışmasından örnek. 2,5 metre derinlikteki kesidi gösteren deÄŸerlendirilmiÅŸ GPR verilerinde en solda 1850MM çaplı temiz su borusu, ortada 2200MM çaplı temiz su borusu ve en saÄŸda daha yeni tarihte inÅŸaa edilmiÅŸ 300MM'lik atıksu kanalı açıkça görülmektedir. Atıksu kanalı istenmeyen bir ÅŸekilde temiz su borusunun hemen üzerinden geçirilmiÅŸtir. Ayrıca CMP tekniÄŸi ile yeriçi jeolojik katmanların hızları sismik yöntemlerdeki kadar net olarak belirlenebilmektedir (Kağıthane, ıstanbul) -
Yeraltının iletkenliÄŸi arttıkça GPR'ın etkin derinliÄŸi azalmaktadır. Bunun en önemli sebebi iletkenliÄŸin yeriçine gönderilen EM dalganın ısıya dönüÅŸmesindeki rolüdür. Yeraltındaki iletkenlik arttıkça GPR tarafından yere gönderilen EM dalgalar hızla ısıya dönüÅŸür ve sonuç olarak araÅŸtırma derinliÄŸi azalır. Yeraltı radarında yüksek frekanstaki dalgalar düÅŸük frekanstaki dalgalar kadar derine inmemektedir; ancak yüksek frekansta alınan ölçümlerde ortamına göre deÄŸiÅŸmesine raÄŸmen genelde oldukça yüksek çözünürlükte haritalama yapılabilmektedir.
- 100 MHz'lık açık antenimiz ile gerçekleÅŸtirdiÄŸimiz bir yeraltı araÅŸtırmasından örnek (Fatih, ıstanbul) -
- 250 / 500 MHz'lık 2 kanal GPR sistemi ile gerçekleÅŸtirdiÄŸimiz bir yeraltı araÅŸtırmasından örnek (Sultan Ahmet Camii, ıstanbul) -
Tespit Mühendislik olarak gerçekleÅŸtirdiÄŸimiz yeraltı haritalama çalışmalarında bünyemizde barındırdığımız aÅŸağıdaki standart ve özel yapım anten tipleri ile ölçüm yapmaktayız:
- 25 MHz (RTA / Kablo Anten)
- 38 MHz (Açık / Unshielded / Dipol)
- 50 MHz (RTA / Kablo Anten)
- 75 Mhz (Açık / Unshielded / Dipol)
- 100 Mhz (Kapalı / Shielded)
- 100 Mhz (RTA / Kablo Anten)
- 150 Mhz (Açık / Unshielded / Dipol)
- 250 Mhz (Kapalı / Shielded)
- 500 Mhz (Kapalı / Shielded)
- 250 / 500 Mhz (Kapalı / Shielded) 2 Kanal
- 750 Mhz (Kapalı / Shielded / RTA Box)
- 800 Mhz (Kapalı / Shielded)
- 1200 Mhz / 1.2 GHz (HF / Portatif El Anteni)
- 1600 Mhz / 1.6 GHz (HF / Portatif El Anteni)
- 2000 Mhz / 2.0 GHz (HF / Portatif El Anteni)
- 200-900 Mhz MultiChannel (8/16) Çok Kanallı Tow Sistem
- 400-600 Mhz Tri-Frequency 3 Kanallı Kompakt Tekerlekli Sistem
- 500-1600 Mhz Multi-Frequency Kompakt Özel Tasarım Sistem
- 250-2300 Mhz Çok Kanallı (41 Kanal) Multi Mala Mira Sistem
AÅŸağıdaki tabloda kullandığımız yeraltı radar sistemlerine ait antenlerin frekanslarına göre etkin olarak inebildikleri derinlikler verilmiÅŸtir. Tablodaki derinlikler Toprak ve Kaya Ortamlarına göre deÄŸerlendirilmiÅŸtir ve yaklaşık olarak hesaplanan genel deÄŸerleri göstermektedir. Belirtilen anten düzenekleri ile bu derinliklerin altına inilmesi mümkündür ancak tablodaki derinlikler "en yüksek çözünürlük alınan" derinlikleri göstermektedir.
GPR ölçümlerinde kullandığımız antenlerimiz.
|