CCF20110310014

W rzeczywistości przy pomiarach rezystywności gruntu stosuje się elektrody pionowe prętowe pogrążone w grunt na kilkadziesiąt centymetrów. Aby zależność (4.5) była słuszna dla elektrod prętowych powinien być zachowany odpowiednio duży stosunek a/1, przy którym linie ekwipotencjalne wywołując potencjały na elektrodach M i N są półkulami.

Obecnie przyjmuje się, że zależność (4.6) można stosować dla układów czte-roelektrodowych z elektrodami prętowymi gdy:

Na rysunku 4.9 w obwodzie prądowym umieszczono źródło prądu przemiennego. Stosowanie źródeł prądu stałego może prowadzić do powstania błędów wynikających z wpływu prądów stałych błądzących oraz wynikających z tworzenia się ogniw na styku elektroda-grunt, a więc sił elektromotorycznych nie wywoływanych prądem pomiarowym.

Pomiary terenowe rezystywności gruntu przeprowadza się przy pomocy mierników do pomiaru rezystancji statycznej uziomów wyposażonych w dodatkowy zacisk dla drugiej elektrody napięciowej (wyposażony w cztery zaciski dla przyłączenia elektrod pomiarowych). Niektóre nowoczesne mierniki podają wynik obliczeń p_E? po nastawieniu odległości „a” zastosowanej w czasie pomiarów (np. miernik MRU-100)

Wyznaczenie wartości rezystywności zastępczej gruntu wymaga zastosowania odległości „a” miedzy elektrodami pomiarowymi A, M, N i B odpowiedniej do budowy geologicznej gruntu, przewidywanych wymiarów i głębokości projektowanego uziomu. Zwykle budowa geologiczna gruntu nie jest znana a więc dobiera się wymiar „a” odpowiednio do przewidywanych rozmiarów i głębokości uziomu.

Dla wyjaśnienia tej zależności przyjmujemy najprostszą strukturę gruntu niejednorodnego, tzn. grunt dwuwarstwowy o rezystywności wierzchniej warstwy Pi i jej grubości h| i rezystywności dolnej warstwy p₂.

Grunt taki przedstawiono na rysunku 4.10. Na tym rysunku zaznaczono również umowne linie prądowe przy przepływie prądu miedzy elektrodami prądowymi.

Przyjmijmy np., że grunt dwuwarstwowy przedstawiony na rysunku 4.10 ma P! =100 Om, hi = 3 m oraz p₂ =50 Om.

Umowne linie prądowe reprezentują nierówne części prądu pomiarowego. Prąd wybiera bowiem tory o najmniejszym oporze. Tak więc w sytuacji przedstawionej na rysunku 4.10 a) większa część prądu pomiarowego przepłynie przez górną warstwę gruntu. Wprawdzie warstwa ta ma dwukrotnie większą rezystyw-ność od warstwy dolnej ale długości części linii prądowych są więcej niż dwukrotnie krótsze od linii prądowych przechodzących przez warstwę dolną. Dlatego należy spodziewać się, że zmierzona wartość rezystywności zastępczej będzie zbliżona do rezystywności górnej warstwy gruntu, np. 90 Qm.

W sytuacji przedstawionej na rysunku 4.10 b) udział warstwy dolnej gruntu dwuwarstwowego w przewodzeniu prądu pomiarowego będzie dominujący. Zmierzona rezystywność zastępcza gruntu będzie zbliżona do rezystywności dol-

26

Podręcznik

Rys. 4.10. Umowne linie prądowe przy pomiarach rezystywności gruntu dwuwarstwowego. a) przy układzie pomiarowym o niewielkim rozstawie elektrod „ a ", b) przy układzie pomiarowym o dużym rozstawie elektrod„ a

nej warstwy gruntu. Można się spodziewać, że będzie ona zbliżona do wartości np. 60 £2m. Nasuwa się pytanie: jaki rozstaw elektrod powinien być przyjmowany? Odpowiedź na to pytanie zawarta jest we wcześniej podanej definicji terminu rezystywności zastępczej gruntu p_Ez.

Jeżeli w gruncie dwuwarstwowym przedstawionym na rysunku 4.10 planuje się umieszczenie uziomu pionowego o długości np. 2 m, to większość prądu uziomo-wego popłynie górną warstwą gruntu. Celowe jest więc zastosowanie układu pomiarowego o niewielkim rozstawie „a”. Jeżeli planowany uziom pionowy przewidujemy pogrążyć na głębokość np. 10 m, to należałoby zastosować duże odległości „a”. Podobne wnioski można wysnuć przy stosowaniu uziomów poziomych o niewielkiej odległości i układach uziomowych o dużych rozmiarach.

W literaturze fachowej można znaleźć praktyczne wskazówki dotyczące zalecanego rozstawu elektrod pomiarowych „a”.

Przyjmuje się, że zależność między głębokością „h” gruntu, którego rezy-stywność zastępcza jest mierzona a rozstawem „a” wynosi:

h_M«0,7 a    [_m]    (4.8)

Zalecenia dotyczące rozstawu „a” w zależności od rodzaju projektowanego uziomu są następujące:

• dla uziomu poziomego kratowego o powierzchni terenu zajętego przez układ uziomowy zaleca się przyjmować:

a

Vś

20

[m]    (4.9)

• dla uziomu poziomego pojedynczego o długości kilku metrów zaleca się przyjmować:

_{a =} ,    [m]    (4.10)

27

Zeszyt 12