Грунтоведение

Электросопротивление грунтов

Что может быть общего между песком и электричеством? Кажется, ничего. В грунтах как будто нет электрического тока. Однако вспомним блуждающие токи — ведь они движутся по грунтовым массивам. Значит, грунты имеют определенные электрические характеристики, которые можно использовать.

Гидрогеологи, например, при помощи измерения электропроводности массива могут установить глубину залегания грунтовых вод; опасность коррозионного разрушения газопровода определяется по величине электрического сопротивления грунтов.

Геофизики исследуют многие свойства и строение массива, используя данные об электрических особенностях грунтов. Электрическое сопротивление, электропроводность и другие характеристики пород необходимы им при расчетах заземлений радио- и электростанций, физических приборов и т. д.

Вот и получается, что все эти электрические показатели имеют большое практическое значение.

Среди электрических характеристик грунтов, пожалуй, самая важная — удельное электросопротивление.

Давайте вспомним, что грунт представляет собой сочетание трех составляющих: твердой (или минеральной), жидкой и газообразной. Не будем учитывать Последнюю, так как электросопротивление воздуха крайне велико. Остаются минеральная и жидкая части.

Среди минералов есть такие, которые обладают очень высоким сопротивлением. Это слюды, кварц, полевые шпаты и др. Они являются хорошими изоляторами. Но есть и минералы — прекрасные проводники. К ним относятся золото, серебро, пирит и др. Остальные минералы занимают промежуточное место.

Таким образом, электросопротивление грунтов прежде всего зависит от состава минералов. 

Не меньшее значение имеет и жидкая часть.

Электросопротивление влажных и водонасыщенных грунтов всегда гораздо меньше, чем сухих. Известно, что в порах грунта находится не дистиллированная вода, а растворы, содержащие различные соли (ионы).

Состав и количество последних и определяют электросопротивление этих растворов. Если взять сухие глины, то их электросопротивление оказывается весьма значительным, а присутствие в естественных условиях в глинистых грунтах воды делает их более электропроводными.

Есть и другие факторы, от которых зависит эта физическая характеристика грунтов. К ним относятся пористость, температура, появление в грунтах льда и т. д.

Интересно, что после возведения зданий электросопротивление грунтов, лежащих под фундаментами, падает.

Все сказанное позволяет легко понять, что величина электросопротивления не является постоянной. Она максимальна у сухих скальных грунтов и минимальна у водонасыщенных песков.