土壤電阻率測試常見問題摘要：現(xiàn)階段，測試土壤電阻率的方法不僅僅包括深度變化法、兩級法，還有四級等距法。相對于前兩種測量方法而言，四級等距法操作較為簡便，因此受到了廣泛的應(yīng)用。但是受到復(fù)雜土壤情況的影響，如果測量的儀器或者測量的原理與測試的場地出現(xiàn)了不吻合的現(xiàn)象，則會(huì)大大降低測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在測試的過程中還會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)超過儀器量程的現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)報(bào)警，使得相應(yīng)的數(shù)據(jù)無法得到更好的應(yīng)用。特別是這樣的數(shù)據(jù)并不能為后續(xù)的評估計(jì)算工作提供有效的支撐。因此，本文深入分析了土壤電阻率測試中常常出現(xiàn)的問題，并提出了相應(yīng)的解決方法，為之后的測試工作提供了參考。關(guān)鍵詞：土壤電阻率測試；干擾因素；電極1.土壤電阻率測試常見問題1.1受到自然環(huán)境的影響和測試場地的影響土壤電阻率的不同主要取決于復(fù)雜的土壤結(jié)構(gòu)和不同的地下含水層分布等因素，使得土壤電阻率無論是在垂直方向還是水平方向皆出現(xiàn)了不同。因此，在測量過程中如果沒有對周邊的環(huán)境或者土壤內(nèi)部中分布的各種金屬設(shè)施予以重視，則會(huì)直接影響最終的測量數(shù)據(jù)。進(jìn)而使得測量數(shù)據(jù)與實(shí)際情況出現(xiàn)較大的偏差。因此，測試的場地對土壤電阻率的測試發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。土壤電阻率測試的主要目的就是能夠通過測試掌握某塊區(qū)域土壤的導(dǎo)電特征。這種測試的結(jié)果能夠?yàn)橹箝_展雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估或者接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)等提供可支撐的條件。因此，在對土壤區(qū)域進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)該充分對內(nèi)部是否埋有金屬設(shè)施等進(jìn)行考察，以減少測試數(shù)據(jù)與實(shí)際測試偏差相背離的現(xiàn)象。例如：某一土壤區(qū)域中埋有金屬管線和其他的金屬接地體；在對某棟建筑的附近土壤區(qū)域進(jìn)行測試時(shí)，該區(qū)域下面就是一個(gè)地下停車場，如果對這部分的土壤區(qū)域進(jìn)行測試，其最終測量的數(shù)據(jù)將毫無意義。同時(shí)，如果測試區(qū)域中有很多管線穿插，測試時(shí)應(yīng)該將測試的電極所連成的直線與金屬管線走向垂直。因此，在對某一工程進(jìn)行現(xiàn)場的勘查工作時(shí)，為了保障測試的數(shù)據(jù)具有可靠性和準(zhǔn)確性，則需要在埋設(shè)各種管線之前進(jìn)行測試。1.2測試的電阻率值超出儀器量程在測試的過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生測試儀器報(bào)警的現(xiàn)象，例如：測試儀器測量時(shí)測試的數(shù)值超出儀器量程的現(xiàn)象。例如：某一土壤區(qū)域進(jìn)行測試時(shí)，所選用的測試儀器為KB2717，測量的量程為0.000Q—999kQ。當(dāng)測試的過程中測試儀器顯示測試阻值為999kQ，即超過儀器量程，儀器將會(huì)立即發(fā)出報(bào)警的聲音。當(dāng)阻值超出量程時(shí)，則代表這樣的數(shù)據(jù)并不可取，需要將電流極重新取出，經(jīng)過再次打樁-澆水等工序后，直至測試的阻值恢復(fù)到規(guī)范的范圍值內(nèi)。根據(jù)相關(guān)的理論分析，測試極的接地阻值并不能在一定程度上使測試結(jié)果出現(xiàn)偏差，但是如果接地阻值超過一定的限值后，就會(huì)使儀器的測試電流出現(xiàn)過小的現(xiàn)象，進(jìn)而無法達(dá)到相關(guān)測試儀器的靈敏要求，使得測試的電流和雜散電流的性質(zhì)相同，導(dǎo)致測試的結(jié)果超過儀器量程值。因此，為了能夠減少這種現(xiàn)狀的發(fā)生，可以在土壤電阻率的測量時(shí)，降低電流極的接地電阻，通過將電流極插的更深、持續(xù)澆水、并聯(lián)電流極等方法以降低測量值超出儀器量程值的現(xiàn)象，從而達(dá)到預(yù)期制定的目標(biāo)。另外，還可以對測試的電壓進(jìn)行提高，以減少該種現(xiàn)象的發(fā)生，但是這種方法存在一定的危險(xiǎn)性，并不值得在測試工作中應(yīng)用。1.3電極埋設(shè)深度的影響電極埋入的深度具有一定的規(guī)范要求，根據(jù)不同的土壤區(qū)域情況，即埋入深入一般冬0.1a，或者冬0.05a；有些測量的儀器中對電極埋入的深度進(jìn)行了說明，即有些說明中提出了電極埋入深度應(yīng)該冬0.3a。電極埋入的深度能夠使打入的電極不影響到地中電流分布。因此，為了能夠保障埋深的深度符合要求，使得最終的數(shù)據(jù)偏差降到最小，則需要根據(jù)常用的電極公式進(jìn)行計(jì)算后，對計(jì)算的數(shù)值進(jìn)行確定，從而有效降低數(shù)據(jù)的偏差。1.4土壤電阻率與礦物組分的影響礦物組分的電阻率與土壤電阻率有著直接的關(guān)系，即嚴(yán)重影響了土壤電阻率的測試值。自然界礦物的電阻率所發(fā)生的變化較大，根據(jù)導(dǎo)電方式將電子導(dǎo)電性、半導(dǎo)體導(dǎo)電型和晶體離子導(dǎo)電型分成三類。其中天然金屬、石墨等的導(dǎo)電性較高，電阻率極底。同時(shí)，金屬氧化物和硫化物等電阻率也相對較低。而自然界中的一些造巖礦物，例如：長石或者石英等具有較高的電阻率值。因此，在土壤電阻率測試時(shí)如果沒有對這些礦物進(jìn)行挖掘和考察，將會(huì)直接影響到最終的測試值。2土壤電阻率測試干擾因素及處理措施2.1減少接地不良的現(xiàn)象直流電法通常都是運(yùn)用電極為地下提供電源，逐漸變成穩(wěn)恒電流場，經(jīng)過對電極之間的電位差進(jìn)行測量計(jì)算后，可以將計(jì)算結(jié)果看作電阻率。所以，電極接地條件與電極間測量結(jié)果具有密切的關(guān)系。電極在接地過程中會(huì)受到很多方面的影響，比如接地附近巖石的電阻率、電極表面的氧化程度等。如果土地表層的電阻率較高、電極接觸面狹窄都會(huì)對接地電阻造成直接影響，從供電電極兩端來看，會(huì)減少供電電流，對接地深度的測量結(jié)果造成直接影響；從測量電極M與N兩點(diǎn)來看，會(huì)導(dǎo)致測量電位差存在較大的差別，不能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。通常情況下，在電極接地過程中可以采取如增加電極深度、澆水等方式減少接地電阻值；同時(shí)還能夠?qū)⒍鄠€(gè)電極進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而在一定程度上減少接地電阻值。2.2電極極化效應(yīng)因?yàn)槭艿酵怆妶龅挠绊?，金屬電極和土壤二者之間會(huì)出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，在這種情況下就會(huì)使現(xiàn)有的電偶層逐漸變成具有新電勢的電偶層，這種現(xiàn)象就是電極極化效應(yīng)。從測量電極M與N這兩點(diǎn)來看，如果電極表面出現(xiàn)極化電位，就會(huì)導(dǎo)致M與N兩點(diǎn)之間存在極化電位差，在這種情況下不能使測量結(jié)果的精確性得到有效保證。電極極化效應(yīng)會(huì)受到很多外界因素的影響，比如電極周邊的土壤中含有溶液離子的濃度、電極的材質(zhì)等。假如電極的材質(zhì)是由鐵、鋁制作而成，出現(xiàn)極化效應(yīng)的概率就比較高，然而黃銅、紫銅材質(zhì)的電極就不容易發(fā)生極化效應(yīng)。鑒于此，在接地時(shí)最好選擇銅電極或者是不極化電極。2.3解決其他干擾影響在采用四極法對土壤電阻率值進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)保障四個(gè)電極都在一條直線上，在根據(jù)四極電阻率計(jì)算公式計(jì)算出電阻率的值。如果四個(gè)電極并不在同一條直線上時(shí)，就會(huì)使得最終的測試值出現(xiàn)偏差。因此，為了能夠減少誤差的存在，根據(jù)相關(guān)的規(guī)范要求，電極實(shí)際放線方向偏離預(yù)定方向小于°。土壤電阻率測試時(shí)需要鋪設(shè)長距離的導(dǎo)線，導(dǎo)線在使用過程中避免出現(xiàn)破損的現(xiàn)象。另外，儀器或者電池箱如果發(fā)生破損不僅會(huì)發(fā)生漏電的現(xiàn)象，特別是供電導(dǎo)線的漏電還會(huì)對觀測的結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。越靠近測量電極M或N的影響越大。而測量導(dǎo)線則會(huì)對觀測的結(jié)果產(chǎn)生的影響較小。因此，在野外的作業(yè)中，需要對電力系統(tǒng)進(jìn)行檢查，是否發(fā)生漏電的現(xiàn)象，這樣才能減少漏電的現(xiàn)象而對測量產(chǎn)生一定的干擾。地形的復(fù)雜也會(huì)對土壤電阻率的測量值產(chǎn)生一定的影響。因此，在地形較為起伏的地區(qū)，應(yīng)該將電極放線方向順著起伏地形走向進(jìn)行布置，這樣才能避免跨越較大的溝或者坎，從而得出最為準(zhǔn)確的測量值。結(jié)束語土壤電阻率的測試已經(jīng)成為現(xiàn)場勘察工作最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，雖然測試的方法能夠?qū)y試的結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，但是土壤電阻率的測試是一項(xiàng)比較系統(tǒng)的工程，電阻率值會(huì)受到土壤情況、周邊環(huán)境、測試場地等多方面的影響。本文在深入探究土壤電阻率測試過程中常見的問題，提出了相應(yīng)的解決對策，從而為之后開展土壤電阻率的測試工作提供了指導(dǎo)意義。參考文獻(xiàn)