Detailergebnis zu DOK-Nr. 46190
Untersuchung von Meßmethoden auf der Basis zeitbezogener Auswertung reflektierter elektromagnetischer Impulse (Orig. engl.: Analysis of methods used in time domain reflectometry response)
| Autoren |
M.W. Witczak J.A. Klemunes A. López |
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| Sachgebiete |
7.1 Baugrunderkundung; Untersuchung von Boden und Fels |
Transportation Research Record (TRB) H. 1548, 1996, S. 89-96, 7 B, 2 T, 14 Q
Die "Time Domain Reflectory Response" (TDR) ist eine neue Technik, mit der indirekt der volumetrische Wassergehalt eines Bodens gemessen werden kann. Hierbei wird ähnlich dem Radar-Verfahren der an Unstetigkeiten im Boden reflektierte elektromagnetische Impuls in seinem zeitlichen Ablauf analysiert. Eine Forschergruppe wurde gebildet, um eine Anzahl von Berechnungsverfahren zu erstellen, mit denen der volumetrische Wassergehalt anhand der Dielektrizitätskonstanten des Bodens ermittelt werden kann. Die Dielektrizitätskonstante des feuchten Bodens kann u.a. aus der "scheinbaren" Wellenlänge des auf dem Bildschirm des TDR-Gerätes sichtbaren reflektierten Impulses berechnet werden. Die Forschungsarbeiten sollten klären, welche der verschiedenen möglichen Auswerteverfahren am besten geeignet sind, um aus der "scheinbaren" Wellenlänge der TDR-Aufzeichnung die Dielektrizitätskonstante zu ermitteln. Gegenstand der Veröffentlichung ist der Vorschlag einer Vorgehensweise, die die genaueste Bestimmung des Wassergehaltes ergibt. Es werden 5 bekannte Auswertemethoden beschrieben, um die "scheinbare" Wellenlänge des TDR-Signals zu berechnen: die Tangenten-Methode, die Spitzenwert-Methode, die Methode der divergierenden Kurven, eine alternative Tangenten-Methode und die "wissenschaftliche Campbell-Methode". 28 Bodenproben aus dem Federal Highway Authority (FHWA)-Überwachungsprogramm aus den USA und Kanada wurden im Labor untersucht. Anfangs wurden 3 Wassergehaltsbereiche und 5 Verdichtungsbereiche für jede Probe vorgesehen. Insgesamt wurden 361 Daten zur Analyse jedes Verfahrens erhalten. Dabei erwies sich die Tangenten-Methode als am genauesten für die Bestimmung des volumetrischen Wassergehaltes. In weiteren noch laufenden Untersuchungen sollen verbesserte Regressionsverfahren entwickelt werden.