VALIDITY LIMITS OF THE EXPRESSION FOR MEASURING SOIL RESISTIVITY BY THE WENNER METHOD ACCORDING TO IEEE STANDARD 81-1983

Abstract

Za analizu rezultata i obavljanje mjerenja specifičnog otpora tla inženjerima su dane na raspolaganje smjernice i naputci različitih međunarodnih normi. Prilikom korištenja matematičkih izraza iz navedenih normi često nisu jasne okolnosti pod kojima su dobiveni navedeni izrazi. Jedan takav slučaj opisan je u ovom članku, a odnosi se na međunarodnu normu IEEE Std. 81-1983, izraz za prividni specifični otpor tla, a koji se odnosi na teorijski model i predviđanje mjernih rezultata dobivenih Wennerovim mjernim rasporedom elektroda. U IEEE Std. 81-1983 štapne elektrode su modelirane kao kuglaste, što u konačnici rezultira jednostavnim matematičkim izrazom za prividni specifični otpor tla. Zbog navedenog pojednostavljenja inženjeri nemaju uvid u granice valjanosti prema normi dobivenog izraza, odnosno njegovu točnost. Naime, pretpostavlja se da korisnik ima predznanje visokog obrazovanja, usmjeravajuće struke ili da je pohađao odgovarajuće tečajeve. Iz tog razloga u članku je detaljno prikazan izvod izraza za prividni specifični otpor tla u slučaju kada se mjerenje obavlja Wennerovom mjernom tehnikom. Izvodi su iscrpno komentirani kako bi iznesena građa bila razumljivija što širem krugu čitatelja. Dobiveni izraz uvažava stvarnu geometriju mjernih elektroda i utjecaj međusobne blizine elektroda na mjerenje. Na primjeru iz prakse uspoređeni su rezultati dobiveni izvedenim izrazom s predloženim izrazom prema međunarodnoj normi IEEE Std. 81-1983. Rezultati oba pristupa prikazani su grafički, analitički te diskutirani.For the analysis of soil resistivity results and measurement, engineers have guidelines and instructions from various international standards at their disposal. The circumstances under which the mathematical expressions in these standards were obtained are not always clear. One such case is described in this article and refers to the international IEEE Standard 81-1983, an expression for apparent soil resistivity, and refers to a theoretical model and the prediction and interpretation of measurement results obtained by using the Wenner method of electrode arrangement. In IEEE Std. 81-1983, rod electrodes are modeled as spherical, which ultimately results in a simplified mathematical expression for apparent soil resistivity. Due to this simplification, the expression in this standard does not provide engineers with insight into its validity limits, i.e. accuracy. It is assumed that the user is highly educated, specialized or has obtained the necessary training. Therefore, this article presents the derivation of the expression for apparent soil resistivity in detail when measurement is performed using the Wenner method. Exhaustive commentary on the derivations is provided so that the material presented will be understood by the widest possible circle of readers. The expression obtained takes the actual geometry of the measurement electrodes and the influence of the distance between the electrodes upon measurement into account. Using a practical example, the results obtained using the derived expression are compared to results obtained using the expression proposed according to the international IEEE Std. 81-1983. The results of both approaches are presented graphically and analytically, and are discussed

    Similar works