Onderzoek naar de nauwkeurigheid, betrouwbaarheid van de Grontmij Georadar

(1)

Ministerie van Verkeer en Waterstaat

opq

DWW-2006-090/ITC-RAP-06.0016

Onderzoek naar de nauwkeurigheid, betrouwbaarheid van de Grontmij Georadar

December 2006

(2)

opq

(3)

opq

Onderzoek naar de nauwkeurigheid, betrouwbaarheid van de Grontmij Georadar

December 2006

ITC/Grontmij

(4)

opq

(5)

1. Rapportnummer

DWW-2006-090/ITC-RAP-06.0016

2. Serienummer 3. Ontvanger catalogus nummer

4. Titel en subtitel

Onderzoek naar de nauwkeurigheid, betrouwbaarheid van de Grontmij Georadar

5. Datum rapport December 2006

6. Code uitvoerende organisatie 7. Schrijver(s)

ing. M.H. van Dijk, DWW ir. P. Koning, Grontmij

8. Nummer rapport uitvoerende organisatie

9. Naam en adres opdrachtnemer Dienst Weg- en Waterbouwkunde Afdeling IP

Postbus 5044 2600 GA Delft

10. Projectnaam

Onderzoek naar de nauwkeurigheid, betrouwbaarheid van de Grontmij Georadar

11. Contractnummer

12. Naam en adres opdrachtgever Rijkswaterstaat

Dienst Weg- en Waterbouwkunde Postbus 5044

2600 GA DELFT

13. Type rapport Onderzoeksrapport.

14. Code andere opdrachtgever

15. Opmerkingen Verspreiding

z Ministerie V en W ja z Derden ja

16. Referaat

Het project ‘Onderzoek naar de nauwkeurigheid, betrouwbaarheid van de Grontmij Georadar’, zal uiteindelijk inzicht moeten geven in de prijs prestatie-verhouding van deze techniek ten opzichte van andere georadarmethoden.

17. Trefwoorden: boren, boorkernen, radar, georadar, 18. Distributie systeem n.v.t.

19. Classificatie Intern

20 Classificatie deze pagina 21. Aantal blz. 22. Prijs: € n.v.t.

23. Acceptatie projectleider ing. M.H. van Dijk

24. Acceptatie productgroepleider ir. A. de Winter

25. Acceptatie afdelingshoofd W. Hoevers

26.Acceptatie hoofd van Dienst

dr. P. Stienstra

(6)

6 Onderzoek naar de Grontmij Georadar

(7)

Inhoudsopgave

. . .

Samenvatting 9

1. Inleiding 11

2. Probleemstelling 12

3. Uitvoering 13

4. Georadarmetingen 14

4.1 Het principe 14

4.2 De uitvoering 15

4.3 Het resultaat 15

5. Uitvoering 17

5.1 Fase 1. Voorbereiding 17

5.2 Fase 2. Uitvoering onderzoek 17

5.3 Fase 3. Analyse 18

6. Conclusie en aanbevelingen 22

6.1 Resultaten 22

6.2 Aanbevelingen 23

6.3 Conclusie 23

Bijlage A Meetprotocol, ref. IS-MEM-050076 24

Bijlage B Statistische Analyse 26

(8)

(9)

Samenvatting

. . . Grontmij heeft een methode ontwikkeld voor de bepaling van

laagdikten van verhardingsconstructies op basis van elektromagnetische reflectie, oftewel georadar. Grontmij claimt dat met deze methode een verbetering is gerealiseerd in de meetnauwkeurigheid, betrouwbaarheid en meetsnelheid van de methode ten opzichte van andere

georadarmethoden Het in dit rapport beschreven onderzoek moet inzicht geven in de ontwikkeling van de techniek ten opzichte van de het onderzoek zoals gepubliceerd in de CROW publicatie nr. 149. Na afloop van het onderzoek kan er een uitspraak worden gedaan over de prestatie van de methode als alternatief voor boringen en de

verbetering in nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en meetsnelheid.

Het onderzoek is in drie fasen uitgevoerd.

Fase 1 Voorbereiding

De voorbereidingsfase houdt in het inrichten van het meetprotocol om de verschillende foutenbronnen in kaart te kunnen brengen.

Foutenbronnen zijn factoren die de nauwkeurigheid en

betrouwbaarheid van de afhankelijke variabele beïnvloeden, bijv. de, meetsnelheid, de frequentie en de meethoogte.

Fase 2 Uitvoeren onderzoek

Uitvoering van het onderzoek volgens het meetprotocol uit de

voorbereidingsfase, uitgevoerd op twee locaties, op een parkeerplaats en op rijksweg A12.

Fase 3 Analyse van de meetgegevens

Statistische analyse van de uit het onderzoek resulterende metingen.

In het meetprotocol is de aanbeveling gedaan om eventuele verschillen tussen de verschillende zenders te bepalen via een meting met

langzaam rijdend voertuig. Er is gemeten met een snelheid van ca. 5 km/h, zodat steeds in exact dezelfde raai kon worden gemeten.

Hiermee zijn eventuele verschillen in werkelijke asfaltdikten tussen de meetraaien, geëlimineerd.

Op19 januari 2006 zijn op de A12 tussen Bunnik en Maarsbergen over een lengte van ca. 5 km georadarmetingen verricht. Er zijn 9 ritten met het meetvoertuig uitgevoerd. De ritten verschillen in snelheid van het voertuig, meetfrequentie (600, 900 of 1600 MHz) en het aantal zenders (1, 2 of 3). Ook was de hoogte van de zenders boven het wegdek steeds verschillend.

De metingen zijn uitgevoerd in de rechterrijstrook van de zuidelijke rijbaan. De verharding bestaat uit ca. 0,24 m asfaltbeton op een betonfundering van ca. 0,20 cm dikte

Voorafgaande aan de metingen op de A12, zijn op een parkeerplaats langs de A12 metingen uitgevoerd om de meetfout te kunnen bepalen.

(10)

De volgende conclusies kunnen worden getrokken:

− De standaarddeviatie van de parkeerplaatsmetingen bedraagt 1,37 mm op een totale dikte van gemiddeld 24 cm. Dat wil zeggen dat de parkeerplaatsmetingen een nauwkeurigheid van 5,7% hebben.

− De standaarddeviatie van de ritgemiddelden van de snelwegmetingen bedraagt 7,38 mm. Dat is 3% van het overall gemiddelde.

− Doordat het aantal meetpunten veel groter is dan het aantal

boorpunten, wordt een gedetailleerde beeld verkregen van de opbouw van de verharding.

− In de CROW publicatie 149 zijn eerdere toepassingen van radartechniek in wegenbouw met elkaar vergeleken. De

nauwkeurigheid van grondradarmetingen wordt daar gesteld op 5- 10% van de penetratiediepte gesteld (p. 57). Bij de

parkeerplaatsmetingen was de nauwkeurigheid 5.7% van de gevonden gemiddelde dikte. De snelwegmetingen laten een nauwkeurigheid van 6-11 % (afhankelijk van meetfrequentie en meethoogte) van de gemeten dikte zien voor de enkelvoudige metingen. De 11% heeft betrekking op de laagste frequentie en de grootste meethoogte.

− Uit de vergelijking tussen de dikten van de boorkernen en de georadarmetingen blijkt dat er geen verschil zit tussen de gevonden dikten bepaald uit de boorkernen en bepaald uit de georadarmetingen.

Ook de standaarddeviaties van beiden zijn gelijk.

Uit de resultaten blijkt dat er geen significant verschil zit tussen de boorkernen metingen en de grondradar metingen.

De nauwkeurigheden zoals gerapporteerd in de CROW publicatie 149 worden wel gehaald, maar niet verbeterd.

Aanbevolen wordt de Grontmij Georadar toe te passen als diagnostische methode, op basis waarvan een boorkernplan en/of een voorstel voor een draagkrachtanalyse kan worden opgesteld.

(11)

1. Inleiding

. . . Grontmij heeft een methode ontwikkeld voor de bepaling van

laagdikten van verhardingsconstructies op basis van elektromagnetische reflectie, oftewel georadar. Grontmij claimt dat met deze methode een verbetering is gerealiseerd in de meetnauwkeurigheid, betrouwbaarheid en meetsnelheid van de methode ten opzichte van andere

georadarmethoden.

Laagdikte van asfalt wordt om verschillende redenen bepaald. Bij aanleg worden kernen geboord om de kwaliteit en hoeveelheden te controleren. In beheer en onderhoud ter verificatie van de aard en dikte van de constructie. Een non-destructieve methode zou sneller en nauwkeuriger informatie over de laagdikten van constructie en constructieonderdelen kunnen geven.

Georadar op zich is niet innovatief, maar de meerwaarde van de voorgestelde techniek zit in de verbeterde nauwkeurigheid en

betrouwbaarheid en verhoogde meetsnelheid ten opzichte van huidig bekende methoden.

(12)

2. Probleemstelling

. . . Het onderzoek moet inzicht geven in de ontwikkeling van de techniek ten opzichte van de het onderzoek zoals gepubliceerd in de CROW publicatie nr. 149. Na afloop van het onderzoek kan er een uitspraak worden gedaan over de prestatie van de methode als alternatief voor boringen en de verbetering in nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en meetsnelheid.

Voornamelijk

− de verbetering in meetnauwkeurigheid, -betrouwbaarheid en - snelheid,

− de meetdiepte,

− de optimale verhouding tussen meetsnelheid en –nauwkeurigheid en

− hoeveel (strooklengte en –breedte, steekproefgrootte) moet er worden gemeten om een representatief beeld te geven van het traject,

− het aantal punten dat moet worden gemeten om een representatief beeld te krijgen van de opbouw van de verharding,

zijn onderwerpen in dit onderzoek.

Na afloop van het onderzoek is inzicht verkregen in de verbetering nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en meetsnelheid van de Grontmij Georadar

− als alternatief voor boringen en

− vergeleken met de resultaten uit de CROW publicatie 149.

(13)

3. Uitvoering

. . . Het onderzoek is in drie fasen uitgevoerd.

Fase 1 Voorbereiding

betrouwbaarheid van de afhankelijke variabele beïnvloeden, bijv. de opbouw van de constructie, meetdiepte en -snelheid, locatiebepaling met gps, snelheid en aantal metingen.

Fase 2 Uitvoeren onderzoek

Uitvoering van het onderzoek volgens het meetprotocol uit de voorbereidingsfase, uitgevoerd op twee locaties.

Fase 3 Analyse van de meetgegevens

Statistische analyse van de uit het onderzoek resulterende metingen.

(14)

4. Georadarmetingen

. . .

4.1 Het principe

Georadarmetingen zijn gebaseerd op het meten van de reflectietijd van elektromagnetische golven. Via zenders boven het wegdek worden de golven de verharding ingezonden.

De golven dringen tot op een bepaalde diepte door in de verharding.

Deze diepte is afhankelijk van de frequentie van de golven en van de diëlektrische eigenschappen van verhardingsmaterialen. Naarmate de diëlektrische weerstand van verhardingsmaterialen toeneemt, dringen de golven minder makkelijk door. Naarmate de frequentie lager is, dringen de golven dieper door.

Een deel van de energie van de elektromagnetische golven wordt weerkaatst en teruggezonden. De tijd tussen het zenden en weer terugontvangen van teruggezonden golven, wordt gemeten. Naarmate deze tijd langer is, zijn de golven dieper de verharding

binnengedrongen.

Op deze wijze wordt dus een dwarsdoorsnede verkregen van de verharding op basis van de diëlektrische eigenschappen van de verschillende verhardingsmaterialen.

Aangezien asfalt, funderingsmaterialen en zand duidelijk andere diëelektrische weerstand hebben, kan uit die dwarsdoorsnede de dikte van de verschillende verhardingslagen worden bepaald.

In figuur 1 is het principe van de meting schematisch weergegeven.

1

G elä n d eob erk an te

Laufzeit

S en d er / E m p fä ng er

Tiefe

ε₁

P ro filric h tu ng

ε₂ a )

b )

Figuur 1 Schematische weergave meetprincipe

(15)

4.2 De uitvoering

De metingen worden uitgevoerd door antennes die bestaan uit een zender en een ontvanger van elektromagnetische golven. De antennes worden op een bepaalde hoogte boven het wegdek gehangen en zijn gemonteerd aan de meetauto. In de meetauto bevindt zich de registratieapparatuur.

Door nu met een bepaalde snelheid over de weg te rijden, wordt in de raai waarboven de zender hangt, een continue dwarsdoorsnede gemeten van de opbouw van de verharding.

Maximaal kunnen per meting met vijf antennes tegelijk worden gemeten. Daarmee wordt dus in vijf raaien (in dwarsrichting van de weg, op ongeveer 0,5 m afstand) tegelijk de opbouw van de verharding gemeten.

Bij een meetsnelheid van 100 km/h kan er iedere 0,1 m. een meting worden uitgevoerd (per antenne) waardoor een vrijwel continue meting van de opbouw van de verharding (in langs- en dwarsrichting)

plaatsvindt.

De teruggezonden golven worden geregistreerd door de antenne en doorgegeven aan de meetunit in de auto. Per meting wordt met GPS het begin- en eindpunt van de meting nauwkeurig vastgelegd.

4.3 Het resultaat

De meetunit registreert de teruggezonden golven. Daardoor wordt in eerste instantie een radarbeeld verkregen, zoals aangegeven in het bovenste deel van figuur 2. Daarin zijn vooral de grensvlakken tussen verhardingsmaterialen duidelijk zichtbaar.

Via speciale software wordt dit beeld automatische omgezet naar een beeld dat aangegeven is in het onderste deel van figuur 2. Tevens worden de meetwaarden (laagdikten) ook numeriek weergegeven.

Ter kalibratie van de resultaten is het noodzakelijk op enkele, kenmerkende, punten een boring uit te voeren.

(16)

16 Onderzoek naar de Grontmij Georadar Figuur 2 Uitvoer Georadar

(17)

5. Uitvoering

. . .

5.1 Fase 1. Voorbereiding

betrouwbaarheid van de afhankelijke variabele beïnvloeden, bijv. de, meethoogte en meetsnelheid, en meetfrequentie.

Zie bijlage A voor het meetprotocol, ref. IS-MEM 50076.

5.2 Fase 2. Uitvoering onderzoek

a. Parkeerplaatsmeting

In het meetprotocol is de aanbeveling gedaan om eventuele verschillen tussen de verschillende zenders te bepalen via een meting met

langzaam rijdend voertuig. Er is gemeten met een snelheid van ca. 5 km/h, zodat steeds in exact dezelfde raai kon worden gemeten.

Hiermee zijn eventuele verschillen in werkelijke asfaltdikten tussen de meetraaien, geëlimineerd.

Daarom zijn op een parkeerplaats over een lengte van ca. 30 m, vijf metingen uitgevoerd. Per meting is gemeten met twee verschillende antenne’s die steeds op andere posities (in dwarsrichting) waren gemonteerd. Totaal waren drie posities mogelijk.

Deze metingen zijn op dezelfde dag uitgevoerd als de snelwegmetingen.

b. Snelwegmeting

Op19 januari 2006 zijn op de A12 tussen Bunnik en Maarsbergen over een lengte van ca. 5 km georadarmetingen verricht. Er zijn 9 ritten met het meetvoertuig uitgevoerd. De ritten verschillen in snelheid van het voertuig, meetfrequentie (600, 900 of 1600 MHz) en het aantal zenders (1, 2 of 3). Ook was de hoogte van de zenders boven het wegdek steeds verschillend.

De metingen zijn uitgevoerd in de rechterrijstrook van de zuidelijke rijbaan. De verharding bestaat uit ca. 0,24 m asfaltbeton op een betonfundering van ca. 0,20 m dikte.

Het doel was om met drie verschillende snelheden te meten; 80, 90 en 100 km/h. Vanwege het vele vrachtverkeer was het niet mogelijk constant met deze snelheden te rijden, Tevens was het daardoor niet mogelijk ritten met gelijke snelheid te herhalen.

De metingen zijn daardoor uitgevoerd volgens het volgende schema.

(18)

rit Hoogte (cm.)

Frequentie(MHz) aantal antenne’s

Snelheid (km/h)

1 20 1600 1 80

2 20 1600/900 2 100

3 20 1600/900/600 3 90

4 30 1600/900/60 3 110

5 30 1600/900 2 110

6 30 1600 1 105

7 40 1600 1 105

8 40 1600/900 2 90

9 40 1600/900/600 3 85

Tabel 1 Uitgevoerd meetschema

De posities van de antennes met verschillende frequentie was voor iedere rit steeds hetzelfde.

Per rit en per antenne(frequentie) zijn steeds 4400 georadarmetingen uitgevoerd. Dat betekent dan bijna iedere 0,1 m een meetwaarde beschikbaar is.

In het kader van een ander project waren reeds eerder boringen uitgevoerd in het meetvak. Tussen km. 71.900 en 77.160 zijn totaal 20 boringen uitgevoerd in de rechterrijstrook, aselect verdeeld over de breedte van de rijstrook. Deze boorkerngegevens (zowel de asfaltdikte als de dikte van de betonfundering) zijn vergeleken met de resultaten van de georadarmetingen.

5.3 Fase 3. Analyse

De uit het onderzoek resulterende metingen zijn statistisch geanalyseerd. Deze analyse bestaat uit vier delen;

1. Parkeerplaatsmetingen

2. Analyse van de snelwegmetingen a. met de 1600 MHZ antenne

b. en de verschillen tussen de antennes 3. Vergelijking resultaten met de boorkerndikten

4. Vergelijking met resultaten uit de CROW publicatie 149.

Zie voor de volledige analyse bijlage B.

5.3.1. Parkeerplaatsmetingen

Uit de analyse van de resultaten van de metingen op de parkeerplaats kwam naar voren dat de verschillen tussen de verschillende antennes verwaarloosbaar zijn.

De standaarddeviatie van deze metingen bedroeg 1,37 mm op een totale dikte van gemiddeld 24 cm dat wil zeggen dat de

parkeerplaatsmetingen een nauwkeurigheid van 5,7% hebben.

(19)

5.3.2. Analyse van de snelwegmetingen

a. Analyse van de snelwegmetingen met alleen de 1600 MHZ antenne Per rit (totaal 9 ritten) is de gemiddelde gemeten dikte van de

asfaltverharding berekend en de standaardafwijking van de metingen (Sd). Bovendien is Sd(ruis) berekend. Dit is de afwijking tussen de meetwaarde en een gladde curve (“spline”), die de trend in de gemeten dikte modelleert.

De gemiddelde gemeten dikte met de 1600 MHz-antenne was 0,239 m. Uit analyse van de resultaten van de metingen met

verschillende meethoogte, is gebleken dat er enig verband tussen de gemeten dikte enerzijds, en de snelheid, meethoogte en meetfrequentie anderzijds, zou kunnen bestaan.

Daarbij is de invloed van de meethoogte nog het grootst. Bij een onbetrouwbaarheid van 5% zijn de verbanden echter niet statistisch significant.

Uit de analyse is gebleken dat de snelheid geen invloed heeft op de spreiding in meetwaarden.

Wel is een verband gevonden tussen de meethoogte en de standaarddeviatie en de Sd(ruis).

In tabel 2 is dat weergegeven.

Hoogte [cm] Sd(dikte) Sd(ruis) 20

30 40

0.01658 0.01831 0.02022

0.01445 0.01618 0.01812

Tabel 2 Standaarddeviatie als functie van de hoogte van de 1600 MHz meetkop

Uit de resultaten van de boorkerngegevens (zie 5.3.2.) blijkt, dat de werkelijke standaarddeviatie van de dikte 0,01933 bedraagt.

Belangrijker is de standaarddeviatie van de ritgemiddelden na aftrek van de mogelijke invloeden van de meetsnelheid, meethoogte en aantal gebruikte antennes.

De 9 ritgemiddelden gemeten met een frequentie van 1600 MHz, vertonen een standaarddeviatie van 0,00738 m. Dit is ca. 3% van het overall gemiddelde.

Twee ritten die onder dezelfde omstandigheden worden uitgevoerd (snelheid, frequentie en meethoogte) zullen meestal (betrouwbaarheid:

90%) niet meer dan 1,7 cm. in gemiddelde verschillen.

b. Analyse van de snelwegmetingen en de verschillen tussen de antennes

De gemeten waarden van de asfaltdikten met antennes met een frequentie van 600 MHz, respectievelijk 900 MHz, verschillen qua niveau niet van die van 1600 MHz.

Uit tabel 3 blijkt dat wel de spreiding toeneemt bij lagere frequenties.

Hierin zijn de standaarddeviaties aangegeven ten opzichte van de spline

(20)

Meetfrequentie

Hoogte [cm] 600 MHz 900 MHz 1600 MHz 20

30 40

0.02119 0.02373 0.02655

0.01697 0.01903 0.02128

0.01445 0.01618 0.01812

Tabel 3 Sd(ruis) als functie van de meethoogte en -frequentie

5.3.3 Vergelijking resultaten met de boorkernmetingen a. Asfaltdikten

Uit de resultaten van de boorkernen blijkt dat de dikte afneemt van km.

71.9 tot km. 77.16. De standaarddeviatie bedraagt 1,9 cm.

In tabel 4 zijn de gemiddelde dikten en sd-waarden uit de metingen (frequentie 1600 MHz) en de boringen aangegeven

Dit betreft dikten in de rechterrijstrook. Er is ook in de linkerrijstrook geboord. Uit die resultaten blijkt dat de gemiddelde dikte in de linkerrijstrook 3 cm geringer is dan in de rechterrijstrook.

Hieruit volgt dat het belangrijk is op alle rijstroken een meting uit te voeren.

Boorkernen Georadar Gemiddelde [m] 0.2361 0.2339 Standaarddeviatie [m] 0.01933 0.01931 Tabel 4 Georadar versus boorkernen

Uit de resultaten blijkt dat de nauwkeurigheid van de metingen met de georadarmethode overeenkomt met de nauwkeurigheid van de

metingen met behulp van boorkernen. Ook de gemiddelde dikten zijn vrijwel hetzelfde. Echter, met boorkernen kan alleen puntinformatie worden verkregen, terwijl met de georadar een continue beeld van de dikten over de lengte van het meetvak wordt verkregen.

Voor deze vergelijking zijn die radarmetingen gebruikt die op vrijwel dezelfde plaats als de boringen zijn gemeten.

Om de afhankelijkheid van de spreiding in meetresultaten van de meethoogte te elimineren, is een meethoogte van 0,3 m.optimaal, bij een frequentie van 1600 MHz. Bij die hoogte is de spreiding van de meetresultaten gelijk aan de werkelijke spreiding.

b. Dikten betonfundering

Op eenzelfde manier als voor de asfaltdikten, is een vergelijking gemaakt tussen de gemeten en geboorde dikten van de

betonfundering.

In tabel 5 zijn de gemiddelde dikten en sd-waarden uit de metingen (frequentie 1600 MHz) en de boringen aangegeven.

(21)

Dikte betonfundering Boorkernen Georadar

Gemiddelde [m] 0.227 0.222

Standaarddeviatie [m] 0.020 0.023 Tabel 5 Georadar versus boorkernen

Ook uit deze resultaten blijkt dat de nauwkeurigheid van de metingen met de georadarmethode zeer goed overeenkomt met de

nauwkeurigheid van de metingen met behulp van boorkernen. Ook de gemiddelde dikten zijn vrijwel hetzelfde.

5.3.4 Vergelijking met resultaten uit de CROW publicatie 149 In de CROW publicatie 149 (september 2000) zijn de

toepassingsmogelijkheden van radartechnieken als niet-destructieve methode voor de wegenbouw onderzocht. Voor asfaltwegen op netwerkniveau is de nauwkeurigheid, waarmee asfaltdikten op de funderingslaag kunnen worden bepaald, vastgesteld op circa 5-10%

van de laagdikten (pag. 48).

Deze nauwkeurigheid wordt ook gerealiseerd met de georadarapparatuur van Grontmij.

Echter in de CROW-studie wordt nadrukkelijk vermeld dat bij een meetsnelheid van 90 km/h de afstand tussen de metingen 0,5 m. zal bedragen. Hierdoor is de meting bij die snelheid minder representatief voor de werkelijkke situatie dan een meting op projectniveau, welke bij een snelheid van 18 km/h wordt uitgevoerd.

De georaradar van Grontmij kan echter bij hoge snelheden ( tot boven de 100 km/h) toch een zeer korte meetafstand realiseren. In het onderzoek is een meetafstand van 0,2 m. aangehouden, maar ook kortere meetafstanden leveren een vergelijkbare nauwkeurigheid op.

Hierdoor kunnen netwerkmetingen van de Grontmij georadar een even grote representativiteit realiseren, als de projectniveaumetingen uit het CROW-onderzoek, welke bij lage snelheid (< 20 km/h) worden uitgevoerd.

Hieruit komen duidelijk de voordelen van de Grontmij Georadar naar voren. De metingen kunnen worden uitgevoerd zonder dat het verkeer er hinder van ondervindt, terwijl toch de meetnauwkeurigheid en betrouwbaarheid vergelijkbaar is met een projectniveau-meting van de vorige generatie meetapparatuur.

(22)

6. Conclusies en aanbevelingen

. . .

6.1 Resultaten

Het doel van het onderzoek is uitspraken te kunnen doen over de verbetering in nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en meetsnelheid van de Grontmij Georadar

− als alternatief voor boringen en

− vergeleken met de resultaten uit de CROW publicatie 149.

Uit de resultaten blijkt het volgende:

− De standaarddeviatie van de parkeerplaatsmetingen bedraagt 1,37 mm op een totale dikte van gemiddeld 24 cm. Dat wil zeggen dat de parkeerplaatsmetingen een nauwkeurigheid van 5,7% hebben.

− De standaarddeviatie van de snelwegmetingen bedraagt 7,38 mm. Dat is 3% van het overall gemiddelde.

− Doordat het aantal meetpunten veel groter is dan het aantal

boorpunten, wordt een gedetailleerder beeld verkregen van de opbouw van de verharding.

− In de CROW publicatie 149 zijn eerdere toepassingen van radartechniek in wegenbouw met elkaar vergeleken. De

nauwkeurigheid van grondradarmetingen wordt daar gesteld op 5-10% van de penetratiediepte gesteld (p. 57). Bij de

parkeerplaatsmetingen was de nauwkeurigheid 5.7% van de gevonden gemiddelde dikte. De snelwegmetingen laten een nauwkeurigheid van 6-11% (afhankelijk van meethoogte en frequentie) van de gemeten dikte zien voor de enkelvoudige metingen. De 11% heeft betrekking op de laagste frequentie en de grootste meethoogte. De genoemde nauwkeurigheden zijn een bovengrens van de werkelijke

nauwkeurigheid.

− Uit de vergelijking tussen de dikten van de boorkernen en de georadarmetingen blijkt dat er geen verschil zit tussen de gevonden dikten bepaald uit de boorkernen en bepaald uit de georadarmetingen.

Ook de standaarddeviaties van beiden zijn exact gelijk

Op basis van de resultaten kan het volgende worden vastgesteld ten aanzien van de:

Meetsnelheid:

− De meetsnelheid heeft geen invloed op de nauwkeurigheid van de metingen zodat met zo hoog mogelijke snelheid kan worden gemeten.

− De netwerkmetingen (met 100 km/h) met de Grontmij-apparatuur hebben een even grote representativiteit als de projectniveaumetingen uit het CROW-onderzoek, welke bij lage snelheden ( <20km/h) zijn uitgevoerd.

Meetfrequentie:

− Verschillende zenders, met een zelfde frequentie, resulteren in dezelfde meetresultaten.

(23)

− De optimale meetfrequentie is 1600 MHz.

− Bij lagere frequenties is de spreiding groter.

− Het aantal antenne’s waarmee gemeten wordt heeft geen invloed op de nauwkeurigheid van de metingen. Dat betekent dat met meerdere antenne’s (standaard drie) kan worden gemeten, zodat ook de eventuele verschillen van de constructie in dwarsrichting kan worden gemeten.

Meethoogte

− Er is een verband gevonden tussen de meethoogte en de spreiding in meetwaarden. Naarmate de meethoogte kleiner is, is ook de spreiding kleiner.

− De optimale meethoogte is 0,30 m.

− De werkelijke spreiding in asfaltdikten bedraagt ca. 8%. Het blijkt dat bij een meethoogte van 0,3 m en een frequentie van 1600 MHz de spreiding hetzelfde is als de werkelijke spreiding in constructiedikten.

6.2 Aanbevelingen

Op basis van de conclusies van het onderzoek worden de volgende aanbevelingen gedaan:

1. Vanwege het beperkte aantal uitgevoerde meetruns is het statistisch niet uitgesloten, dat de diktemetingen met de grondradar mogelijk afhangen van de snelheid van het meetvoertuig, het aantal in werking zijnde apparaten en meethoogte. De meetruis hangt af van de meethoogte en de meetkop. Om een beter gefundeerd oordeel te vellen over de werkelijke invloed van de genoemde factoren wordt een vervolgonderzoek aanbevolen.

2. Op wegen met meerdere rijstroken is het noodzakelijk om in beide rijstroken te meten.

6.3 Conclusie

Uit de resultaten blijkt dat er geen significant verschil zit tussen de boorkernen metingen en de grondradar metingen.

De nauwkeurigheden zoals gerapporteerd in de CROW publicatie 149 worden wel gehaald, maar niet verbeterd.

Aanbevolen wordt de Grontmij Georadar toe te passen als diagnostische methode, op basis waarvan een boorkernplan en/of een voorstel voor een draagkrachtanalyse kan worden opgesteld.

(24)

Bijlage A Meetprotocol, ref. IS-MEM-050076

. . .

(25)

(26)

Bijlage B Statistische Analyse

. . .