Przykłady zastosowania pomiarów oporności elektrycznej w geotechnice środowiskowej

Do rozpoznania warunków geotechnicznych podłoża budowli i do oceny oddziaływania na środowisko projektowanych budowli rutynowe metody badań mogą być niewystarczające lub wręcz nieodpowiednie. Bardzo pomocne mogą być metody geofizyczne, które zweryfikowane innymi metodami badawczymi znajdują w ostatnich latach szerokie zastosowanie w praktyce inżynierskiej, zarówno w geotechnice, jak i w badaniach środowiskowych. Do zalet metod geofizycznych zaliczyć można nieniszczący i nieinwazyjny charakter, niskie koszty i szybkie uzyskanie wyników, możliwość ich stosowania w różnorodnych materiałach, w tym w gruntach, skałach litych, materiałach odpadowych i utworach antropogenicznych. W artykule przedstawione zostaną wyniki badań przeprowadzonych metodą tomografii elektrooporowej ERT oraz badania sondą RCPT, która stanowi połączenie w jednym urządzeniu pomiarowym sondy statycznej CPTU powszechnie stosowanej w badaniach geotechnicznych z modułem do pomiaru oporności elektrycznej ośrodka gruntowego. Zaprezentowane w artykule wyniki pomiarów elektrooporowych wykorzystano do oceny stanu technicznego obiektów hydrotechnicznych, rozpoznania przebiegu stropu iłów w podłożu budowli, rozpoznania głębokości i budowy podłoża oraz oceny zanieczyszczenia gruntów w sąsiedztwie składowisk odpadów. Ponadto, w artykule przestawiono wyniki badań RCPT w celu szczegółowego rozpoznania budowy geologicznej podłoża oraz do oszacowania porowatości iłów plioceńskich z terenu Warszawy. Z zaprezentowanych w pracy wyników można wywnioskować, że badania te mogą być użyteczne do oceny jakościowej budowli inżynierskich i rozpoznania budowy ich podłoża. Ocena ilościowa np. porowatości gruntów wymaga natomiast znajomości oporności elektrycznej wody gruntowej a zależność przedstawiona w artykule ma zastosowanie lokalne ze względu na różnorodność czynników wpływających na otrzymywane wyniki.

Standard test methods may not be suitable or sufficient to determine the geotechnical conditions of the structure’s subbase and the effects of the designed structures on the environment. Geophysical test methods, validated with other methods, may prove useful and have, in the recent years, found many new applications in engineering practice, both in geotechnical engineering and environmental surveys. The advantages of the geophysical methods include a non-destructive and non-invasive nature of the test, low costs and quick results, as well as compatibility with different materials, including soils, solid rocks, wastes and anthropogenic formations. The article presents the results of electrical resistivity tomography (ERT) and resistivity cone penetration test (RCPT), which is a combination of a static CPTU probe, commonly used in geotechnical surveys with a module for soil resistivity tests. The results of electric resistivity tests were used to rate the condition of hydro-engineering structures, determine the profile of the upper surface of clay deposits in the subbase, investigate the subbase and ground contamination near a landfill. The article also presents the RCPT results for a detailed determination of the geological structure of the subbase and the porosity of the Pliocene clay deposits in the Warsaw area. The results show that the tests can be used in a qualitative analysis of contamination of the ground and water subbase, condition rating of the hydro-engineering structures and investigation of the structure’s subbase. The electrical resistivity tests can also be used in a quantitative analysis, e.g. to determine the soil porosity, however they require a known value for the electrical resistivity of water and the relationships are limited to local use due to the variety of factors affecting the results.