Востребованность ВЛС при комплексном исследовании оползней на трассе М-4 Дон

Занимаясь вопросами инноваций в инженерных изысканиях, приходится экспериментировать, совмещать довольно экзотические методы и методики изучения оснований и наблюдение во времени как оснований, так и сооружений. Когда-то довольно простая идея, придуманная для облегчения трассирования линейных сооружений, начала перерастать в один из компонентов проведения инженерных изысканий. Оказалось, что довольно крупные организации заинтересованы в повышении качества не только инженерных изысканий для проектирования линейных сооружений, но и мониторинга уже построенных и функционирующих сооружений.

Воздушное лазерное сканирование (ВЛС) при обследовании оползнеопасных участков на линейных объектах в т.ч. автомобильных дорогах может применяться для:

• выявления оползневых участков и разработки программы мониторинга;
• определения стадии активизации или ремиссии оползневого процесса;
• детального анализа территории оползневого участка и элементов оползня по цифровой модели местности;
• построения картограммы направлений стока поверхностных вод с площади водосбора;
• получения геометрических параметров склона/откоса с целью выполнения расчетов устойчивости;
• прогнозирования положения плоскости скольжения;
• подготовки топографического плана;
• формирования динамической цифровой модели оползневого процесса с возможностью ее хранения в ГИС или САПР.

Георадарное сканирование при обследовании оползневых участков автомобильных дорог может применяться для:

• локализации границ оползня на основании данных об участках вертикальных перемещений грунта на радарограммах;
• выявления зон структурных изменений грунтового массива на откосах;
• определения УГВ и верховодки;
• прогнозирования объема оползневых деформаций;
• формирования динамической цифровой модели подповерхностной среды совместно с моделью по результатам лазерного сканирования.

Комплексирование воздушного лазерного сканирования и георадарной съемки было выполнено по договору с АО «ДСК «АВТОБАН» силами ФАУ «РОСДОРНИИ» с привлечением ООО «Аэрогеоматика» при обследовании оползня земляного полотна на участке автомобильной дороги М-4 Дон.

При проработке вопроса применения лазерного сканирования, в данном случае – воздушного, всегда встают вопросы «кто», «чем» и «как» будет делать. Эти вопросы как никогда актуальны. Крупные компании, которые являются заказчиками инженерных изысканий, в условиях сегодняшних реалий стараются выполнять инженерные изыскания своими силами, однако лазерное сканирование на данный момент пока ещё ими не выполняется. На это есть много причин, одна из них – это отсутствие лазерных сканеров российского производства, так как установка государства на импортозамещение является приоритетной.

Следует отметить, что в России появляется оборудование для лазерного сканирования. Собственно, применение одного из образцов лазерного сканера российского производства для беспилотного летательного аппарата было опробовано на одном из участков автодороги М-4 Дон.

Данные работы проводились пилотно, чтобы увидеть возможность использования данного сканера как средства не только для решения топографо-геодезических задач, но и специфических задач, которые на сегодняшний день стали востребованными, в частности, для геотехнического мониторинга.

По данным сканирования было выявлено, что плотность массива точек лазерных отражений способна отображать мелкие детали, хорошо видны очертания бровки срыва, распознаются трещины закола и различимы потяжены грунта. То есть данные, полученные с данного сканера, подходят как для дешифрирования опасных геологических процессов с возможностью их описания, так и для мониторинга.

Наряду с выполнением воздушного лазерного сканирования проводилось георадарное обследование.

Не стоит забывать, что без уточняющего бурения и отбора образцов не обойтись, однако минимизировать буровые работы при изучении оползня и правильно расположить специализированное оборудование геотехнического мониторинга – очень важно для успеха работ. И сделать это можно как раз с помощью ВЛС.

Подробная информация об обследовании оползневых участков автомобильной дороги с применением технологии воздушного лазерного сканирования и георадиолокационной съемки представлена в статье «Комплексное обследование оползней» в журнале Автомобильные дороги №2 | 2018 (февраль 2018 №2 |1035|).