2015-08-13
802
Удельное электрическое сопротивление земли по глубине определяется методом вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) при помощи измерителя сопротивления заземления МС-08 (07) или М-416 (рис. 11.1), а также ИКС-1 или ИКС-50. К токовым электродам АВ подключаются токовые выводы прибора; напряжение между потенциальными электродами подается на потенциальные выводы прибора. По измеренному значению сопротивления ρ изм определяется кажущееся удельное сопротивление:
ρ к = k ρ изм, (П.1)
где k - коэффициент, зависящий от расстояния между электродами измерительной установки.
При равных расстояниях между электродами, т.е. при а = АВ/3,
k = 2 π а,
где а принимается равным двойной глубине слоя грунта, до которого производится измерение ρ.
При исследовании изменения сопротивления грунта по глубине целесообразно провести 10 - 15 измерений при различных расстояниях между электродами. Центр установки О при этом остается неизменным. Трассу для измерений нужно выбирать на расстоянии 5 - 10 м от металлических коммуникаций.
|
|
|
Рис. 11.1. Схема для определения удельного сопротивления грунта:
а - измерителем заземления МС-08 (М-416); б - по методу амперметра-вольтметра
Значения k для соответствующих расстояний между электродами при проведении измерений с разносом электродов следующие:
АВ, м..................... 20 30 45 60 90 120 150 200
MN, м................... 6,6 10 15 20 30 40 50 66
k........................... 42,1 62,8 94,2 125,6 188,4 251,2 314 421
Рассчитанные по формуле (11.1) значения кажущегося удельного сопротивления грунта следует представить в виде графика, называемого кривой ВЭЗ, на логарифмической бумаге с логарифмической единицей, равной 6,25 см.
По оси ординат откладывают значения ρ к, а по оси абсцисс - 0, 5AВ (в метрах). Для определения параметров двухслойного грунта (удельного сопротивления первого и второго слоев ρ1, ρ2 и мощности верхнего слоя h 1) пользуются расчетными кривыми - палетками (рис. 11.2). Полученную экспериментальную кривую калькируют вместе с осями координат и накладывают на набор палеток. Перемещая кальку по набору палеток, добиваются наилучшего совпадения кривой с одной из теоретических кривых. Оси координат при этом должны оставаться параллельными. Затем, отсчитав ординату эмпирической кривой ρ' к, отсекаемую осью абсцисс палетки λ, получают удельное сопротивление верхнего слоя грунта.
Ось ординат палетки ρк отсекает на оси абсцисс эмпирической кривой λ' отрезок h 1 определяющий глубину границы раздела слоев, т.е. толщину верхнего слоя. Сопротивление второго слоя определяется асимптотой эмпирической кривой при I больших значениях АВ /2.
На рис. 11.3 приведен пример определения параметров грунта. В рассматриваемом примере экспериментальная кривая ВЭЗ (штриховая линия 2) совпадает с палеткой ρ1/ρ2 = 1/4. Палетка построена в осях координат: ρк - ось ординат; λ - ось абсцисс; оси координат экспериментальной кривой ρ' к и λ'. При совмещении кривой ВЭЗ с палеткой ось ординат палетки ρ к отсекает на оси абсцисс экспериментальной кривой λ' отрезок, определяющий толщину верхнего слоя h 1 = 4 м. Ось абсцисс палетки 1 отсекает на оси ординат эмпирической кривой ρ' к ординату ρ' к, определяющую сопротивление верхнего слоя грунта. Для рассматриваемого примера ρ1 = 500 Ом · м. Сопротивление второго слоя ρ2 = ρ1/4 = 125 Ом · м.
|
|
|
Рис. 11.2. Палетка ВЭЗ
Рис. 11.3. Определение параметров электрической структуры грунта:
