آزمایش مقاومت الکتریکی خاک | تست و اندازه گیری

تست مقاومت الکتریکی خاک

در مبحث ساختمان سازی و احداث سازه های بزرگ، آزمایش خاک یکی از مهمترین مراحلی است که برای ایجاد ایمنی باید انجام شود. مهندسان ژئوتکنیک برای این منظور آزمایش های زیادی بر روی خاک انجام می دهند که یکی از این آزمایشات تست مقاومت الکتریکی خاک است. هر خاکی مقاومت الکتریکی مخصوص به خود را دارد از این رو در تشخیص نوع خاک بسیار کمک کننده خواهد بود.

مقاومت الکتریکی خاک چیست؟

Soil Resistivity یا مقاومت الکتریکی خاک عبارت است از مقدار مقاومت خاک در برابر عبور جریان الکتریکی که با اهم متر سنجیده و گزارش می شود. با آزمایش مقاومت الکتریکی خاک میزان رسانایی آن مشخص می شود و به این ترتیب مناسب بودن یا نبودن خاک برای ساخت و ساز مشخص می گردد. مقاومت خاک به مقدار رطوبت خاک، غلظت مواد خاک و رسوبات محلول در آب خاک بستگی دارد. به همین جهت خاک های رسی و مرطوب که نمک پایینی دارند مقاومت پایینی دارند و در مقابل خاک های صخره ای و خشک مقاومت ویژه بالایی دارند. می توان گفت در اغلب کاربردها، مقاومت پایین خاک بیشتر ترجیح داده می شود.

هزینه انجام آزمایش مقاومت الکتریکی خاک

پروژه های ژئوفیزیکی هزینه هایی متفاوتی دارند که به عوامل مختلفی بستگی دارد. برای مثال عمق مورد بررسی خاک و شرایط توپوگرافی آن بر قیمت نهایی این آزمایش تاثیر گذار است. همچنین منطقه مورد آزمایش و مسافتی که برای دسترسی به منطقه باید طی شود و اهداف پروژه و پیچیدگی زمین شناسی منطقه نیز در هزینه آزمایش خاک موثر است.

نحوه اندازه گیری مقاومت خاک

برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی خاک چهار میله در یک خط مستقیم و با فواصل مساوی در خاک تعبیه می شود. سپس بین الکترودها یک جریان از پیش تعیین شده انتقال می یابد و افت پتانسیل اندازه گیری می شود. بعد از تعیین میزان جریان الکتریکی(I) و اختلاف پتانسیل(V) مقاومت ویژه محاسبه می گردد. زمانی که الکترودها در خاک قرار می گیرند و جریان از آنها عبور می کند، خاک اطراف آن ها جریان را از خود عبور داده و مقاومتی که اندازه گرفته می شود مقاومت جرم زمین در اطراف الکترود خواهد بود.

کاربرد آزمایش مقاومت الکتریکی خاک

با این آزمایش میزان آلودگی آب های زیر زمینی و املاح آن مشخص می گردد.
فصل مشترک آب شور و شیرین تعیین می گردد.
جنس لایه های سنگ و خاک توسط آزمایش مقاومت الکتریکی مشخص می شود.
منجر به کشف معدن می شود.
سطح آب های زیر زمینی مشخص می گردد.
و غیره ..

تست مقاومت الکتریکی خاک از جمله آزمایشاتی است که در پروژه های ساختمان سازی، معدن، مطالعات باستان شناسی و بسیاری از زمینه های دیگر کاربرد دارد و به حل مسائل مهندسی کمک می کند.

مراحل اجرای آزمایش مقاومت الکتریکی خاک

جمع آوری داده های صحرایی

در وحله اول باید یک روش الکترودی مناسب برای انجام آزمایش مقاومت انتخاب شود و نحوه چینش آنها بر روی زمین طراحی و اجرا شود. از جمله پرکاربردترین روش ها در عملیات های صحرایی استفاده از روش وینر، اشلومبرگر، دوقطبی-دوقطبی است. سپس باید اقدام به برداشت داده های صحرایی شود.

پردازش اطلاعات و مدل سازی

در دومین مرحله از انجام آزمایش مقاومت خاک داده های به دست آمده از مرحله برداشت صحرایی به نرم افزار داده می شود تا پردازش صورت گیرد. سپس بعد از حذف داده های ناسالم فرآیند مدل سازی صورت می گیرد.

تفسیر نتایج و تهیه گزارش

در آخرین مرحله پس از مدل سازی و پردازش داده ها، نتایج به دست آمده تفسیر می شود و گزارشی تهیه می گردد. مدلی که بهترین سازگاری را با شرایط زمین دارد انتخاب می شود و گزارش نهایی در مورد آن تهیه می گردد.

روش های برداشت داده های صحرایی

روش پروفیل زنی: عمق مورد بررسی در این روش ثابت است و بر روی خط راست و فاصله الکترودی ثابت اندازه گیری صورت می گیرد.

روش سونداژ زنی: در این روش یک نقطه مرکزی در نظر گرفته می شود و فاصله الکترودی آنقدر افزایش می یابد که به عمق مورد بررسی دست یابد.

استفاده از روش وینر برای اندازه گیری مقاومت خاک

یکی از روش های انجام آزمایش مقاومت خاک استفاده از روش وینر است. در این روش چهار محور آزمایشی به کار می رود. از دو محور جانبی برای ایجاد جریان الکتریکی و از دو محور میانی برای اندازه گیری ولتاژ استفاده می گردد. این چهار محور در روش وینر در فاصله های مساوی و در یک ردیف قرار داده می شوند. توجه داشته باشید که در هر اندازه گیری، مکان این چهار محور باید تغییر یابد. در این روش اگر اجسام فلزی در زمین وجود داشته باشد مانند لوله های فلزی، اختلال در اندازه گیری مقاومت خاک بوجود می آورد و منجر به کسب داده های اشتباه می شود. بنابراین باید دقت شود که در زیر زمین چنین اشیائی وجود نداشته باشد.

اندازه گیری مقاومت خاک به شیوه اشلومبرگر

از جمله روش های اندازه گیری مقاومت خاک روش اشلومبرگر است. در این روش چهار محور در یک خط مستقیم قرار داده می شوند اما فواصل آنها یکسان نیست. در این روش دو محور جریان فاصله زیادی از هم دارند در حالی که دو محور ولتاژ فاصله کمتری دارند. در این روش مسیرهای جریان و ولتاژ باید تا حد امکان از هم دور بوده و به هم نزدیک نگردند.

مزیت های استفاده از آزمایش مقاومت الکتریکی خاک

در مناطق شهری و با پیشرفت صنعت ساخت و ساز برای جلوگیری از خطرات احتمالی از جمله کج شده و تخریب ساختمان، نشست سازه، خرابی سیستم خط لوله آب، گاز و فاضلاب از آزمایشات ژئوفیزیکی قبل از احداث سازه ها استفاده می شود. یکی از روش های ژئوفیزیکی مهم در این زمینه آزمایش مقاومت الکتریکی خاک است. از مزایای انجام آزمایش مقاومت الکتریکی عبارتند از :

کسب اطلاعات از گمانه های حفاری شده و کاهش هزینه های حفاری
بررسی زمین از نظر وجود حفره ها، گسل ها، قنات و غیره
کسب اطلاعات در مورد عمق و ضخامت خاک، بررسی لایه های زیر سطحی خاک و کشف مناطق سست و خرد شده
بررسی عمق سطح آب های زیر زمینی

ژئوکاو مرکزی معتبر برای انجام تست مقاومت خاک

یکی از مرکزهای معتبر در زمینه انجام پروژه های ژئوفیزیکی ژئو کاو است که با داشتن کادری مجرب و دانش بالا یکی از پیش گامان در عرصه انجام آزمایشات مرتبط با خاک است. انتخاب یک مجموعه کاربلد و با تجربه برای انجام آزمایشات خاک اولین گامی است که باید در نظر داشته باشید و در انتخاب آن نهایت دقت را بکنید. مسلما برای بررسی دقیق و صحیح خاک مورد نظر برای انجام پروژه های مهم مستلزم حضور افراد متخصص در آن زمینه است تا با بهره علمی و دانش بالا احتمال خطای انسانی را کاهش داده و داده های دقیق تری در اختیار شما قرار دهند. برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه آزمایش مقاومت الکتریکی خاک و هزینه های آن با مشاورین ما تماس بگیرید و از مشاوره رایگان و تخصصی آنها استفاده کنید.