ВИКТОР ЯВНА: Георадиолокации приписывают много лишних минусов

В.Я.: Я занимаюсь не только практическими, но и теоретическими вопросами георадиолокации. Эта конференция дает возможность сформулировать актуальные на сегодняшний день проблемы и выйти на их решение. Кроме того, наука не стоит на месте: специалисты занимаются разработками новых методик и аппаратуры. Обмен мнениями, сконцентрированный во времени, это большой плюс для меня как человека, стремящегося повышать в этом вопросе свой кругозор. На конференции демонстрируются новые технологии, методики, оборудование, используемые изыскателями в самых разных областях деятельности. Кроме того, на таких конференциях ставятся задачи на будущее, которые необходимо решать, что очень важно для развития и науки, и практики.

Ред.: Какие практические проблемы здесь поднимаются и обсуждаются, которые интересны лично Вам?

В.Я.: Я работаю в транспортном университете и в практической деятельности занимаюсь мониторингом автомобильных и железных дорог. На конференции представлены несколько интересных докладов на эту тему, в том числе по позиционированию объектов инфраструктуры в пространстве, мониторингу состояния конструкционных слоев дорог и ряду других. Анализируя результаты, полученные специалистами, я корректирую и свою научную и практическую деятельность.

В.Я.: Георадиолокационным технологиям приписывают много лишних минусов. Например, некоторые геофизики считают, что это метод поверхностей: нет поверхности – нет и информации. Теоретические исследования моих коллег направлены на повышение информативности метода.

Для успешного решения практических задач важным моментом является выбор адекватного оборудования. Мне, как человеку, специализирующемуся в области мониторинга конкретных конструкций автомобильных и железнодорожных дорог, подходят аппараты, которые работают до глубины 5 – 10 метров. Линейка этих приборов известна и хорошо себя зарекомендовала на практике. Результаты, которые мы получаем при помощи георадиолокации, успешно заверяются прямыми наблюдениями или косвенной информацией – чертежами, техническими заданиями и пр.

Естественно, что при выборе аппаратуры мы не рассматриваем предложения по приобретению георадаров, способных «пробивать грунт» на глубину 2-3 тысячи метров. Чтобы избежать «шаманства» при использовании любых геофизических методов всегда нужно внимательно смотреть на возможности конкретного аппарата, подбирать оборудование под решение своих проблем, строить методики на научной основе. В случае георадиолокации – это законы распространения импульсного СВЧ-излучения в неоднородных проводящих средах. И не более того.

Ред.: Если этот метод так удобен, почему до сих пор не создана нормативная база для его использования?

В.Я.: Нормативная база этого метода – вопрос очень важный, но сложный. Я работаю в учреждении, которое помогает железнодорожникам. А РЖД исторически – это уставная организация. Не такая как армия, конечно, но все равно там все делается в рамках жестких инструкций. За многие годы работы нам с коллегами удалось провести и утвердить несколько таких документов, регламентирующих применение георадарных технологий. Нашу деятельность можно проверить или же выдать техническое задание на нее в рамках этих инструкций.

Насколько мне известно, на сегодняшний день московское правительство активно поддерживает разработку нормативных документов для метода георадиолокации, а вот на федеральном уровне такая работа пока не ведется. Даже такой простой вопрос, как оценка стоимости георадиолокационного обследования, никак не регламентирован на федеральном уровне. Составление смет к договорам осуществляется либо по трудозатратам, что у нас на железной дороге не принимается, либо по аналогии с другими геофизическими методами, которые в соответствующие сборники цен вошли. Около пяти лет назад я общался с компетентными людьми, которые заверили меня, что в ближайшее время георадиолокация получит нормативные документы федерального уровня, а цены на эти работы будут регламентированы. Однако мне до сих пор ничего об этом не известно, хотя, конечно, чего-то я могу не знать.

Ред.: Насколько георадиолокация является самостоятельным методом по сравнению с другими, например, с электро- или сейсморазведкой?

В.Я.: Я не получал специального геофизического образования, поскольку закончил физический факультет Ростовского государственного университета. Мое направление подготовки связано с изучением взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. Геофизикой я начал заниматься с того, что стал читать соответствующие книги, в том числе, учебники. В них написано, что любые непрямые методы исследования вещества должны комплексироваться с другими непрямыми и прямыми методами. Существует целая классификация таких комплексов. При этом попытка применять непрямые методы как самодостаточные способы изучения свойств грунтов и материалов – это естественное желание любого исследователя. Что касается георадиолокации, то особенность ее использования, например, на железной дороге, заключается в возможности мониторинга протяженных участков. Комплексировать в таком случае разные методы очень сложно, поэтому наша научная деятельность направлена на то, чтобы метод георадиолокации сделать самодостаточным. Конечно, это не исключает комплексирование, но позволяет повысить информативность метода. На этом пути, кстати, есть некоторые успехи. В частности, сегодня мы можем при определенной постановке георадиолокационных исследований определять электрофизические свойства грунтов из георадиолокационных данных, например, проводимость, влажность, что очень влажно для РЖД и других транспортных организаций.

Ред.: Что Вы выявляете при помощи георадарных исследований?

В.Я.: Мы выявляем дефекты конструкционных слоев. Известно, что эти дефекты, развиваясь, могут существенно влиять на безопасность железнодорожного движения. При помощи метода мы смотрим деформации, фиксируем их развитие во времени, оцениваем степень их сезонной обводненности и, соответственно, предлагаем определенные ремонтные мероприятия.

Ред.: Как эти дефекты отражаются на радарограммах?

В.Я.: Программные продукты для автоматического распознавания георадиолокационных данных, в том числе и нашей собственной разработки, первым делом проводят границы конструкционных слоев. В случае наблюдения отклонения от эксплуатационных норм проводится их классификация, определяется их протяженность и глубина, осуществляется привязка к железнодорожным и глобальным координатам, а также к видеопотоку поверхностной съемки. Вся полученная информация ложится в основу технических заданий на осуществление ремонтов.

В.Я.: У меня есть опыт работы с итальянскими аппаратами, а также с российскими нескольких производителей. Поскольку те вопросы, о которых я говорил выше, касаются мониторинга в движении, мы ориентируемся в настоящий момент на технику компании «Логис-Геотех». Ее плюсом является помехозащищенность, способность работать в отрыве от границы раздела сред. Мне известны аналогичные системы итальянских и канадских производителей, но в условиях, когда нет претензий к российскому производителю в части решения наших задач, мы не видим причин перехода на зарубежную технику. Это, конечно, не означает, что этой фирме не нужно развиваться. Современные достижения в конструировании радаров должны соответствовать международному уровню. Методы количественной обработки георадиолокационных данных, которые я использую в работе, требуют увеличения количества импульсов, уменьшения расстояния между отсчетами в трассе для того, чтобы более точно передавать свойства среды. Дело в том, что от этих неточностей очень сильно зависят результаты расчетов – проводимости, электрической проницаемости и пр. Поэтому желательно все-таки увеличивать количество импульсов в трассе, чтобы точнее прописывать свойства среды. Кроме того, существуют задачи, которые перспективны для георадиолокации, например, томография. Для выполнения соответствующих исследований требуется разделять приемную и передающую антенны. Логис такой возможности сейчас не дает.

Ред.: Георадарный метод очень сильно зависит от условий среды – от влажности, например. Насколько часто случаются ошибки?

В.Я.: Я считаю, что столь высокая чувствительность к влажности – это не недостаток, а преимущество данного метода. Ведь благодаря этому можно оперативно реагировать на изменение физических параметров грунтов. С помощью современных георадаров мы можем, например, оперативно определять места сбора воды, которая попадает в насыпь во время дождя или при таянии снега, и предлагать железнодорожникам применять мелиоративные решения, чтобы лучше защищать земляное полотно. То, что вода собирается в определенных местах, конечно, меняет глубинность обследования, но и является индикатором непорядка в инженерных конструкциях.

Что касается ошибок интерпретации, то в моей практике я таких случаев не помню. Но то, что влажность влияет на распространение электромагнитного излучения – это факт. И то, что при этом можно ошибаться в глубине – несомненно. Но для того, чтобы уменьшить погрешности существуют специальные георадиолокационные подходы, допустим, периодические исследования. На железной дороге постоянно идет мониторинг георадиолокационным методом, поэтому если вдруг фиксируются какие-то заметные выбросы значений параметров, то для уточнения информации достаточно просто сравнить полученный материал с базой данных.

Ред.: Эта конференция запланирована как ежегодная. На Ваш взгляд, есть ли в этом потребность?

В.Я.: Общение ученых осуществляется и так постоянно – либо через публикации, либо на других конференциях. И даже данное мероприятие можно было бы реализовывать в рамках других, геофизических конференций, расширяя представительство георадарщиков. Но в целом я получил огромное удовлетворение от прозвучавших докладов, от активности участников, получил подпитку новыми идеями, сформулировал для себя новые задачи. Так что, конечно, такие мероприятия очень нужны.