ОДМ 218.4.030-2016 Методические рекомендации по оценке грузоподъемности ледовых переправ

     5.2 Измерение толщины льда

5.2.1 Общие положения

Выбор маршрута выполнения георадарных работ при измерении толщины льда отличается в зависимости от стадии устройства ледовой переправы:

- при изысканиях;

- строительстве;

- эксплуатации.

5.2.2 Изыскания ледовых переправ

5.2.2.1 Изыскания ледовых переправ выполняют в соответствии с нормами [1].

5.2.2.2 После предварительного выбора створа ледовой переправы через водоем в летний период непосредственно в год ее устройства проводят рекогносцировочные работы путем трех продольных проплывов по течению реки (пойменным участкам у разных берегов и русловому участку) с эхолотами или георадарным оборудованием, размещенным на дне резиновой лодки. Длина каждого проплыва не превышает 300-500 м в зависимости от ширины водного потока. При рекогносцировке с приемниками спутниковых систем позиционирования (GPS/GLONASS) выполняют геодезическую привязку глубины водного потока с целью обнаружения перекатов, отмелей, больших перепадов воды.

На разовые ледовые переправы, устройство которых было спланировано после летнего периода, вышеизложенное положение не распространяется.

5.2.2.3 В зимний период глубину воды и толщину льда измеряют георадарным оборудованием с геодезической привязкой с помощью приемника спутниковой системы позиционирования (GPS/ GLONASS), чтобы зафиксировать проблемные участки в полосе варьирования ледовой переправы. Маршрут георадара выбирают в зависимости от ширины полосы варьирования ледовой переправы (ширины водного потока и ориентации ледовой переправы: вдоль или поперек реки). При ориентации ледовой переправы поперек реки целесообразно выполнить продольные проходы георадара по реке с шагом 10-50 м в зависимости от ее ширины. При ориентации ледовой переправы вдоль реки выполняют поперечные проходы георадара с шагом 20-100 м в зависимости от длины полосы варьирования ледовой переправы.

5.2.2.4 При изысканиях при длине ледовой переправы вдоль реки более 2 км рассматривают на основе технико-экономического обоснования целесообразность использования летательных средств (самолетов, вертолетов, беспилотных летающих аппаратов) с георадарным оборудованием на борту.

5.2.2.5 Шаг георадиолокационных трасс электромагнитного сигнала устанавливают от 30 до 100 см в зависимости от применяемых антенных блоков: для высокочастотных антенных блоков шаг георадиолокационных трасс минимальный, для низкочастотных - максимальный.

5.2.2.6 Регулярность бурения заверочных лунок при первых георадиолокационных измерениях при изысканиях составляет от 3 до 10 лунок на 1 пог.км в зависимости от количества локальных проблемных участков. Минимальное количество заверочных лунок устраивают при отсутствии локальных проблемных участков, к которым относят:

- участки непосредственно вблизи берега;

- места перекатов, отмелей и больших перепадов воды.

Крайние лунки пробуривают от берегов на расстоянии не более 2-3 м. По длине ледовой переправы лунки устраивают на расстоянии не менее 10 м друг от друга.

5.2.2.7 Бурение лунок осуществляют значительно реже, чем выполнение георадиолокационных измерений. При необходимости повторных и последующих георадиолокационных измерений количество заверочных лунок существенно уменьшают в зависимости от периода времени между измерениями. Если между измерениями прошло не более 7-10 дней и погодные условия существенно не менялись (оттепели отсутствовали и не чередовались с промерзанием), то заверочные лунки можно не устраивать. При периоде между измерениями, превышающем 10 дней, достаточно пробурить 1-2 заверочные лунки на 1 пог.км.

5.2.2.8 Если при заверке толщины льда вода заполняет лунку менее чем на 90% его толщины, устройство в этом месте переправы не разрешается, так как возможно зависание льда [1].

5.2.2.9 Погрешность установления толщины льда, равную 1-2 см при толщине до 2 м, 2-4 см при толщине более 2 м, во многом достигают в зависимости от назначаемой диэлектрической проницаемости льда (или скорости распространения электромагнитных волн в нем), которая определяется его температурой. Диэлектрическая проницаемость льда практически не зависит от центральной частоты применяемого антенного блока.

Рекомендуемые значения диэлектрической проницаемости в зависимости от температуры льда указаны в таблице 4.

5.2.2.10 Визуально контролируется наличие трещин на поверхности ледяного покрова в створе ледовой переправы по всей длине и ширине (на расстоянии не менее 50 м от ее продольной оси). При этом анализируют изменение температуры воздуха, так как быстрое понижение температуры более чем на 5°С-7°С приводит к образованию трещин.

5.2.2.11 5.2.2.11 На каждой радарограмме выполняют картирование, т.е. прорисовывают границы льда, дна водотока, производят оконтуривание неоднородных зон и выделение трещин. Смежные радарограммы объединяют для получения пространственной цифровой модели.

Таблица 4 - Диэлектрическая проницаемость льда в зависимости от его температуры

5.2.2.12 Результаты георадарных работ при изысканиях представляют в виде пространственной цифровой модели, включающей цифровые модели поверхности ледяного покрова, подошвы льда, наличие трещин и неоднородных зон, а также дна русла водотока. Такая модель позволяет при проектировании определить оптимальное положение ледовой переправы. Точная привязка мест изменения толщины льда с помощью георадара, установление местоположения проблемных участков дают возможность контролировать их в процессе эксплуатации ледовой переправы в течение всего сезона.