Określanie porowatości gruntów niespoistych na podstawie pomiarów oporności elektrycznej

• Autorzy: Lech M. , Garbulewski K.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of cohesionless soil porosity using electrical resistivity measurements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pomiar oporności elektrycznej gruntów jest z powodzeniem wykorzystywany od lat w geofizyce, geologii poszukiwawczej i w ocenie stanu środowiska gruntowo-wodnego. Wiarygodność tej metody, jak wykazały dotychczasowe badania (Abu-Hassanein i in.,1996; Fukue et al. 2001, Sreedeep et al. 2004, Lech, 2006), zależy od rozpoznania takich czynników jak, wilgotność i stan nasycenia wodą ośrodków gruntowych, stężenie zanieczyszczeń w gruncie i wodzie gruntowej oraz temperatura. W artykule zostały przedstawione wyniki badań przeprowadzonych w specjalnie do tego celu skonstruowanej kolumnie wyposażonej w elektrody do pomiaru oporności elektrycznej. Badania objęły rozpoznanie wpływu poszczególnych czynników na oporność elektryczną gruntów niespoistych, a w szczególności porowatości tych gruntów. W artykule została przedstawiona zależność pomiędzy porowatością badanych piasków a wskaźnikiem ułożenia ziaren.

EN

Electrical resistivity measurement is being used increassingly to asses phisical properties of soils and other porous materials. Recent application of this method to geotechnical and environmental site characterization has generated a wide collection of new apparatus for estimating soil electrical resistivity (Abu-Hassanein et al. 1996, Fukue et al. 2001, Sreedeep et al. 2004, McCarter et al. 2005). This study demonstrates the efficiency of electrical resistivity measurements in laboratory investigations. Electrical data from laboratory tests permitted to estimate porosity of sandy soils and shown that investigated sand samples obey Archie’s law.

Słowa kluczowe

PL

porowatość; oporność elektryczna; wskaźnik ułożenia ziaren; piasek

EN

porosity; electrical resistivity; formation factor; sand

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 18, No. 4
• Strony: 48--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lech M.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego Katedra Geoinżynierii ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa Poland

autor

Garbulewski K.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego Katedra Geoinżynierii ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa Poland

Bibliografia

• ABU-HASSANEIN Z.S., BENSON C.H., BOLTZ L.R. 1996: Electrical resistivity of compacted clays. Journal of Geotechnical Engineering 122, 5: 397-406.
• ARCHIE G.E. 1942: The electrical resistivity log as an aid in determining some reservoir characteristics. Transactions of the American Institute of Mining and Metallurgical Engineers 146: 54-61.
• EUROKOD 7: Projektowanie geotechniczne. Część I: Zasady ogólne.
• FUKUE M., MINATO T., MATSUMOTO M., HORIBE H., TAYA N. 2001: Use of a resistivity cone detecting contaminated soil layers. Engineering Geology 60: 361-369.
• KELLER G.V., FRISCHKNECHT F.C. 1966: Electrical methods in geophysical prospecting. Pergamon Press, Oxford.
• LECH M. 2006: Zastosowanie metody elektryczno-oporowej do rozpoznania warunków przepływu wody w ośrodku gruntowym. Rozprawa doktorska. Wydział Inżynierii i Kształtowania Środowiska, Katedra Geoinżynierii SGGW, Warszawa.
• MAYNE P.W., CHRISTOPHER B.R., DEJONG J. 2001: Manual on subsurface investigations. National Highway Institute. Publ. FHWA NHI-01-031, Washington.
• McCARTER W.J., BLEWETT J., CHRISP T.M., STARRS G. 2005: Electrical property measurements using a modifi ed hydraulic oedometer. Canadian Geotechnical Journal 42, 2: 655-662.
• PN-86/B-02480 Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów.
• PN-88/B-04481 Grunty budowlane. Badania próbek gruntu.
• RINALDI V.A., CUESTAS G.A. 2002: Ohmic conductivity of compacted silty clay. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering 128, 10: 824-834.
• SENECHAL P., PERROUD H., KEDZIOREK M., BOURG A., GLOAGUEN E. 2005: Non destructive geophysical monitoring of water content and fl uid conductivity anomalies in the near surface at the border of an agricultural field. Subsurface Sensing Technologies and Applications 6, 2: 167-192.
• SAMOUELIAN A., COUSIN I., TABBAGH A., BRUAND A., RICHARD G. 2005: Electrical resistivity survey in soil science: a review. Soil and Tillage Research 83: 173-193.
• SREEDEEP S., RESHMA S.C., SINGH D.N. 2004: Measuring soil electrical resistivity using a resistivity box and a resistivity probe. Geotechnical Testing Journal 27, 4: 411-415.
• STOPIŃSKI W. 1986: Analiza zmian oporności elektrycznej górotworu w warunkach eksploatacji górniczej. Publications of the Institute of Geophysics Polish Academy of Sciences M-7 (186).
• USOWICZ B. 2002: Statystyczno-fizyczne modele przepływu masy i energii w ośrodku porowatym. Acta Agrophysica 29: 1-112.
• ZAHODY A.A.P., EATON G.P., MABEY D.R. 1974: Electrical methods in US Geological Survey. Ch. 2: Application of surface geophysics to ground - water investigations. Technical Water Resources, USGS Publications.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).