Sejsmika inżynierska polega na rejestracji czasów przyjścia oraz amplitud sztucznie wzbudzonych na powierzchni fal akustycznych.
Fale wzbudzone za pomocą źródła sejsmicznego którym może być młot, kafar, sparker lub wibrator, po przejściu przez badany ośrodek i odbiciu od granic lub obiektów podziemnych ewewentualnie w wyniku refrakcji, w zależności od przyjętej metodyki badań są rejestrowane na powierzchni lub w otworze (np. uphole).
Do rejestracji przychodzących fal sejsmicznych wykorzystywane są geofony lub hydrofony.



Metodę sejsmiczną stosuje się między innymi do:

• rozpoznania stref spękań, uskoków lub rozluźnień,
• rozpoznania stropu do podłoża skalnego,
• oszacowania miąższości czwartorzędu lub wykartowania objętości gruntów antropogenicznych,
• lokalizacji pustek, zapadlisk, kawern lub innych zjawisk mogących zagrażać przyszłej inwestycji,
• rozpoznania stref osuwiskowych, określenie głębokości oraz przebiegu i płaszczyzn poślizgu.

W fizyce opisuje się dwa rodzaje fal: fale sprężyste i elektromagnetyczne.

 Georadar (GPR) jest metodą elektromagnetyczną. Fala impulsowa o określonej częstotliwości zostaje wyemitowana w głąb ziemi lub struktury prześwietlanego obiektu. Spotykając na drodze propagacji kolejne przeszkody lub granice warstw o różnych własnościach dielektrycznych, część niesionej energii odbija się a część przechodzi do drugiego ośrodka. Powstaje fala odbita i fala załamana. Kąt padania fali jest równy kątowi odbicia. Impuls odbity wracając jest rejestrowany na powierzchni.
  Metoda georadarowa (w skrócie GPR) w założeniu jest podobna do sejsmiki refleksyjnej, lecz zamiast fali mechanicznej wykorzystuje impuls elektromagnetyczny. W badaniach georadarowych wykorzystuje częstotliwości fal pomiędzy 10 MHz a kilka GHz. Najbardziej typowymi georadarowymi systemami pomiarowymi są systemy jednokanałowe. Taki system składa się z dwóch anten najczęściej zamkniętych razem w jednej obudowie. W tym przypadku anteny georadaru zawsze znajdują się w stałej odległości od siebie (profilowanie).
 W skład systemu do badań georadarowych wchodzą jeszcze następujące elementy: jednostka sterująca, rejestrator danych, najczęściej laptop połączony z jednostką sterującą kablem transmisyjnym, urządzenie do pomiaru odległości.
 Oczywiście występują również systemy wielokanałowych georadarów, stosowane gdy pomiar jednokanałowy jest niewystarczający np. ze względu na nie możliwe z pozoru do pogodzenia dwa warunki: osiągniecie dużej szczegółowości oraz dużego zasięgu głębokościowego pomiaru radaru.
 Więcej na temat --[metody działania georadaru ]-- .

Zastosowanie metody georadarowej (GPR)

• badanie podłoża w drogownictwie,
• archeologia - wykrywanie pogrzebanych obiektów takich jak mury, fundamenty, groby i inne,
• badania podtorza kolejowego,
• zagadnienia inżynierskie,
• grubość warstw,
• głębokość do podłoża skalnego,
• rozkład litologii w poziomie i pionie,
• struktury geologiczne (fałdy, uskoki, kras itp.),
• lokalizacja starorzeczy,
• zwierciadło wód i warstwy wodonośne,
• mineralizacja (agresywność) gruntów i wód,
• pęknięcia budowli betonowych, rozwarstwienia i zbrojenie,
• lokalizacja podziemnej infrastruktury (rurociągi, kable, zbiorniki, fundamenty),
• profilowanie dna rzek, jezior i zbiorników retencyjnych,
• badanie struktury i stanu obwałowań przeciwpowodziowych (kontrola stanu technicznego),

  Powyższa lista nie wyczerpuje oczywiście wszystkich zastosowań techniki georadarowej, jako ciekawostkę można potraktować opisane poniżej dość nietypowe zastosowanie georadaru

Smaczniejsze wino dzięki georadarowi

agencja PAP, JP / 2003-11-05
Naziemny radar wojskowy testują naukowcy w kalifornijskich winnicach. Jego stosowanie pozwoli lepiej wykorzystywać wodę i pomoże zbierać winogrona w najbardziej optymalnym okresie dojrzewania - informuje CNN. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley wykorzystują wojskowy radar GPR (ground penetrating radar), pomagając hodowcom winorośli uzyskać smaczniejsze wina. Normalnie radary te wykorzystuje wojsko do poszukiwań zakopanej broni, sprzętu, ciał czy masowych grobów. Radar ma też zastosowania w projektach konstrukcyjnych i przemysłowych.
Ostatnio technologię tę testuje się w kalifornijskich winnicach do badania wilgotności gleb. Urządzenie do testowania wilgotności jest nieco większe niż odkurzacz. Zawiera antenę przekaźnikową, wysyłającą w kierunku ziemi sygnał elektromagnetyczny, antenę odbiorczą i licznik określający częstotliwość wykonywania pomiarów. Zasilanie zapewnia 12-woltowa bateria. Cała informacja przekazywana jest do komputera.
"GPR to sygnał elektromagnetyczny, niosący się w ziemi. Próbujemy zrozumieć, jak szybko się on niesie, co z kolei mówi nam wiele na temat zawartości wilgoci w glebie" - tłumaczy Susan Hubbard, hydrogeofizyk z Uniwersytetu Kalifornijsiego w Berkeley i z Lawrence Berkeley National Laboratory.
Dokładna znajomość wilgotności gleby to podstawa sztuki wytwarzania wina. Gleby suche dają lepsze winogrona na wino czerwone, np. Cabernet Sauvignon. Gleby wilgotne rodzą winogrona na wino białe, jak Chardonnay. Dlatego o jakości finalnego produktu bardzo mocno decyduje czas i obfitość podlewania winogron.
Hubbard uważa, że miną co najmniej trzy lata, nim technologia wejdzie do winnic. Gdy wykorzystywanie radarów stanie się normą, właścicielom winnic łatwiej będzie zdecydować, z jaką intensywnością podlewać. Będą też dokładnie wiedzieć, ile wody potrzebują poszczególne rządki, a nawet krzaki winogron. Zwiększą się wówczas szanse na zbiór winogron dokładnie w okresie, gdy mają najlepszy zapach i smak.
Zdaniem Hubbard, w przyszłości technologia radarowa może znaleźć zastosowanie także w innych uprawach. Poprawi wydajność korzystania z wody na polach, co jest ważne zwłaszcza w rejonach suchych.

  Do wykonywania badań metodą EM wykorzystuje się konduktometry.
Elektromagnetyczna aparatura pomiarowa odwzorowuje geologiczną zmienność badanego ośrodka, skażenia wód gruntowych , oraz wszystkie cechy związane ze zmianami przewodności/oporności elektrycznej.
Cecha ta spowodowała bardzo szerokie zastosowanie tych instrumentów.
  Technika pomiaru metodą elektromagnetyczną za pomoca konduktometrów umożliwia badanie bez konieczności kontaktu z gruntem, co pozwala na prowadzenie badań elektromagnetycznych nawet w trudnych warunkach terenowych. Zasięg urządzenia, wynoszący około 6 m, jest optymalny dla rozwiązania wielu zagadnień inżynierskich.

Zaletą sprzętu do badań metodą elektromagnetyczną jest duża prędkość pomiaru, szczególnie przy współpracy z odbiornikiem gps oraz możliwość śledzenia nawet niewielkich zmian ośrodka dzięki ciągłej metodzie pomiaru w czasie jego przeprowadzania. Poza zmianami przewodności pomiarom podlega składnik „In-phase” który jest bardzo użyteczny przy poszukiwaniach płytko zalegających złóż rud metali oraz różnego rodzaju zakopanych przedmiotów np.: niebezpiecznych odpadów.

 Zastosowania metody elektromagnetycznej:

• wykrywanie i lokalizacja skażeń środowiska gruntowo - wodnego substancjami chemicznymi,
• lokalizacja podziemnej infrastruktury (rurociągi, zbiorniki, fundamenty),
• lokalizacja pogrzebanych obiektów (mogilniki - miejsca składowania odpadów i substancji niebezpiecznych, inne),
• szczelność zbiorników, inspekcja wykonania ścianek szczelnych,
• badanie stanu obwałowań przeciw powodziowych,
• rozkład litologii w poziomie,
• przebieg poziomy struktur takich jak kontury starorzeczy,
• lokalizacja uprzywilejowanych dróg filtracji,
• identyfikacja pustek, wymyć i szczelin,
• okonturowanie lokalnych złóż do wykorzystania przy odbudowie lub remoncie.

  Metoda geofizyki elektrooporowej służy do rozwiązywania zadań, które wymagają szczegółowej informacji o zasięgu głębokościowym od kilku do kilkudziesięciu metrów oraz bardzo precyzyjnych wyników, na terenach gdzie nie występuje zbyt wiele zakłóceń uniemożliwiających poprawną interpretację otrzymanych wyników typu przewody trakcyjne, szyny kolejowe itp.
  W bardziej złożonych geologicznie przypadkach badania uzupełnione mogą być pomiarami metodą profilowań elektrooporowych w wersji wielopoziomowej, uściślających lokalizację i sposób zalegania stromo nachylonych granic litologicznych i uskoków. Tą metodę pomiaru nazywa się tomografią elektrooporową.

 Badania elektrooporowe z powodzeniem wykorzystywane są w geologii inżynierskiej w celu określenia zmienności litologicznej utworów stanowiących podłoże budowlane.
 Pomiary polegają na rejestracji parametrów prądu przepływającego przez badany ośrodek geologiczny. Wyniki pomiarów zwykle są prezentowane w wersji dwuwymiarowych przekrojów, które z wysoką dokładnością odzwierciedlają elementy budowy i zjawiska zachodzące w ośrodku geologicznym.

Zastosowanie metody elektrooporowej:

• poszukiwanie obiektów antropogenicznych (pustki, tunele itp.),
• kartowanie morfologii stropu warstw słabo przepuszczalnych,
• wybór optymalnego miejsca do wykonania otworów geotechnicznych,
• rozpoznawanie stref zaburzonych,
• poszukiwanie warstw wodonośnych,
• monitoring migracji zanieczyszczeń,
• kartografia geologiczna.

 Metoda grawimetryczna wykorzystuje zmienność pola grawitacyjnego ziemi, w zależności od budowy utworów podpowierzchniowych. Do prowadzenia badań wykorzystuje się grawimetry mierzące względne wartości siły ciężkości w punkcie pomiarowym. Wynikiem pomiarów są mapy rozkładu anomalii siły ciężkości na obszarze badań, odzwierciedlające zróżnicowanie gęstości ośrodka skalnego.


Metoda grawimetryczna nadaje się do kartowania zmian litologicznych oraz wykrywania pustek np.: krasowych lub po eksploatacyjnych (pogórniczych). Znajduje więc zastosowanie w terenie, gdzie mamy do czynienia z różnicą gęstości pod powierzchnią ziemi.

Zastosowanie grawimetrii:

• ocena zagrożenia powierzchni deformacjami na terenach pogórniczych, przemysłowych,
• wykrycie i lokalizacja pustek lub stref obniżonej nośności jeszcze przed planowaną inwestycją,
• wykrywanie kopalin płytko występujących,
• lokalizacja podziemnych zbiorników wodnych.

Metoda pomiaru opiera się na założeniu, że na kuli ziemskiej mamy do czynienia z polem magnetycznym, którego właściwości (natężenie oraz orientacja linii pola) są dobrze rozpoznane. Kule ziemska możemy rozpatrywać więc jako globalny magnes. Pomiary metodą magnetyczną polegają na pomiarach anomalii pola magnetycznego na badanym terenie. Anomalie magnetyczne powstają od obiektów które posiadają właściwości ferro magnetyczne. W skali mikro mogą to być np.: zakopane beczki metalowe lub niewybuchy, w skali makro np.: złoża rud metali.