Influence of soil properties and seasonal changes on the behaviour of grounding systems

Abstract

157 σ.Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η συμβολή στη μελέτη της επίδρασης του μικροεδάφους και των εποχικών μεταβολών στη συμπεριφορά συστημάτων γείωσης. Για την επίτευξη της μελέτης αυτής, διεξάγονταν δύο με τρεις φορές την εβδομάδα, κατά μέσο όρο, in situ μετρήσεις εντός της Πολυτεχνειούπολης Ζωγράφου, της ειδικής αντίστασης του φυσικού εδάφους και της αντίστασης γείωσης πέντε ράβδων γείωσης μήκους 1,5m, εκ των οποίων το ένα είναι το ηλεκτρόδιο αναφοράς και είναι εμπηγμένο στο φυσικό έδαφος, ενώ τα άλλα τέσσερα ηλεκτρόδια είναι εμβαπτισμένα σε τέσσερα διαφορετικά βελτιωτικά υλικά γειώσεων. Ύστερα από κατάλληλη επεξεργασία των μετρήσεων που ελήφθησαν στα πλαίσια της διπλωματικής αυτής, αλλά και όλων των προηγούμενων από την 17η Φεβρουαρίου 2011, οπότε και ξεκίνησε η διεξαγωγή μετρήσεων στην πειραματική διάταξη, τα αποτελέσματα παρουσιάζονται λεπτομερώς, σε μορφή διαγραμμάτων ποικίλων τύπων, κυρίως σε συνάρτηση με τη μεταβολή του χρόνου και το ύψος της βροχής. Μέσω της μελέτης των αποτελεσμάτων των μετρήσεων προκύπτουν σημαντικά συμπεράσματα σχετικά με τη μεταβολή της ειδικής αντίσταση ς του εδάφους και της αντίστασης γείωσης των ηλεκτροδίων, σε συνάρτηση με το χρόνο, διερευνώνται οι παράγοντες που τις επηρεάζουν, όπως είναι το ύψος βροχής, η συχνότητα των βροχοπτώσεων, οι εποχικές και καιρικές μεταβολές, η περιεκτικότητα (%) του εδάφους σε υγρασία και σε ό,τι αφορά την αντίσταση γείωσης, η χρήση βελτιωτικών υλικών γειώσεων. Τέλος, πραγματοποιείται μια διεξοδική ανάλυση της συμπεριφοράς των τεσσάρων βελτιωτικών υλικών (σκυρόδεμα θεμελιώσεων, μπετονίτης, χημικό υλικό Α, χημικό υλικό Β) και αξιολογούνται ως προς την αποτελεσματικότητά τους.The aim of this diploma thesis is to contribute to the determination of the ways that soil properties and seasonal changes affect the behaviour of grounding systems. In order to achieve the aforementioned, field measurements of soil resistivity and of the grounding resistance of five rods (length 1,5m), of which one was driven in the natural soil, and the other four in different ground enhancing compounds, were conducted two to three times per week, on average. The measurement results, not only from the period in which this current thesis was conducted, but also from the beginning of this experiment on the 17th of February 2011, are presented in various diagrams, mostly in relation to time and to rainfall. After thorough investigation of the measurement results, significant conclusions can be made regarding the change of soil resistivity and grounding resistance of the grounding electrodes as a function of time, by examining the factors that influence them, such as rainfall, frequency of rainfall, the seasonal and weather changes, soil moisture and only for the case of grounding resistance, the usage of ground enhancement compounds. Finally in the context of this thesis takes place an in depth analysis of the behaviour of the four ground enhancing materials (conductive concrete, bentonite, chemical compound A, chemical compound B) and they are evaluated for their effectiveness.Αυγερινός-Βασίλειος Ι. Σακελλαρίο