Electrical resistivity is one of physical property of the earth and measured by electrical resistivity survey, electrical resistivity logging and laboratory test. Recently, electrical resistivity is widely used in determination of rock quality in road and railway tunnel design. To get more reliable rock quality data from electrical resistivity, it needs a lot of test and study on correlation of resistivity and rock quality. Firstly, we did rock property test in laboratory, such as uniaxial compressive strength(UCS), p wave velocity, Young's modulus and electrical resistivity. We correlate each test results and we found out that electrical resistivity has exponentially related to UCS and P wave velocity and linearly related to Young's modulus. And we accomplished electrical resistivity survey in field site and carried out electrical resistivity logging at in-situ area. Also we peformed rock classification, such as RQD, RMR and Q-system and we correlate electrical resistivity to rock classification results. We found out that electrical resistivity logging data are highly correlate to RQD, Q and RMR. Also we found out that electrical resistivity survey data are lower than electrical resistivity logging data when there are faults or fractures. And it cause electrical resistivity survey data to lowly correlate to RQD, Q and RMR.
Electrical resistivity is one of physical property of the earth and measured by electrical resistivity survey, electrical resistivity logging and laboratory test. Recently, electrical resistivity Is widely used In determination of rock quality in road and railway tunnel design. To get more reliable rock quality data from electrical resistivity, it needs a lot of test and study on correlation of resistivity and rock quality. Firstly, we did rock property test In laboratory, such as uniaxial compressive strength(UCS), P wave velocity, Young's modulus and electrical resistivity. We correlate each test results and we found out that electrical resistivity has exponentially related to UCS and P wave velocity and linearly related to Young's modulus. And we accomplished electrical resistivity survey in field site and carried out electrical resistivity togging at In-situ area. Also we performed rock classification, such as RQD, RMR and Q-system and we correlate electrical resistivity to rock classification results. We found out that electrical resistivity logging data are highly correlate to RQD, Q and RMR. Also we found out that electrical resistivity survey data are lower than electrical resistivity logging data when there are faults or fractures. And it cause electrical resistivity survey data to lowly correlate to RQD, Q and RMR.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제9권1호
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pp.119-132
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2015
Electrical resistivity is an important physical property of portland cement concrete which is directly related to chloride induced corrosion process. This study examined the electrical surface resistivity (SR) and bulk electrical resistivity (BR) of concrete cylinders for various binary and ternary based high-performance concrete (HPC) mixtures from 7 to 161 days. Two different types of instruments were utilized for this investigation and they were 4 point Wenner probe meter for SR and Merlin conductivity tester for bulk resistivity measurements. Chronological development of electrical resistivity as well as correlation between two types of resistivity on several days was established for all concrete mixtures. The ratio of experimental surface resistance to bulk resistance and corresponding resistivity was computed and compared with theoretical values. Results depicted that bulk and SR are well correlated for different groups of HPC mixtures and these mixtures have attained higher range of electrical resistivity for both types of measurements. In addition, this study presents distribution of surface and bulk resistivity in different permeability classes as proposed by Florida Department of Transportation (FDOT) specification from 7 to 161 days. Furthermore, electrical resistivity data for several HPC mixtures and testing procedure provide multiple promising options for long lasting bridge decks against chloride induced corrosion due to its ease of implementation, repeatability, non-destructive nature, and low cost.
전기비저항은 땅의 여러 물리적 특성 중의 하나로 전기비저항 탐사, 전기비저항 검층과 실내시험 등을 통해 측정된다. 최근에 전기비저항은 도로나 철도터널의 지보형식 설계에서 미시추구간의 암반등급을 예측하는데 활용되는 등 그 활용도가 증가하고 있다. 전기비저항으로부터 신뢰할 수 있는 암반등급을 추정하기 위해서는 많은 현장시험과 함께 전기 비저항과 암반분류의 상관성에 대한 고찰이 요구된다. 본 연구에서는 먼저 암석시료에 대해 탄성파속도, 탄성계수, 일축 압축강도 등의 암석물성시험과 전기비저항 코어시험을 실시하였다. 시험결과로부터 획득된 전기비저항과 암석물성의 상관성을 분석한 결과 전기비저항이 암석물성과 높은 상관성을 가지고 있음을 확인하였다. 다음으로 일반적인 지반조사에 비해 현저히 많은 12개의 시추공에서 전기비저항 검층을 실시하여, 전기비저항 탐사 및 전기비저항 검층에 의한 전기비저항과 RMR의 상관성을 고찰하였다. 전기비저항 검층은 RMR과 80% 이상의 매우 높은 상관성을 보여 전기비저항을 이용하여 암반등급을 결정하는 방법이 과학적으로 타당하다는 것을 확인하였다. 이에 반해 전기비저항 탐사는 RMR과 20% 내외의 낮은 상관성을 가지는데 이는 단층파쇄대와 같은 저비저항 이상대가 역산에 영향을 미치기 때문으로 상관관계 분석시 신선한 암반, 절리파쇄대, 단층파쇄대로 그룹을 분리하여 상관성을 분석하면 신뢰성 있는 상관식을 도출할 수 있음을 확인하였다.
Accurate prediction of mixed ground conditions ahead of a tunnel face is of vital importance for safe excavation using tunnel boring machines (TBMs). Previous studies have primarily focused on electrical resistivity surveys from the ground surface for geotechnical investigation. In this study, an FE (finite element) numerical model was developed to simulate electrical resistivity surveys for the prediction of risky mixed ground conditions in front of a tunnel face. The proposed FE model is validated by comparing with the apparent electrical resistivity values obtained from the analytical solution corresponding to a vertical fault on the ground surface (i.e., a simplified model). A series of parametric studies was performed with the FE model to analyze the effect of geological and sensor geometric conditions on the electrical resistivity survey. The parametric study revealed that the interface slope between two different ground formations affects the electrical resistivity measurements during TBM excavation. In addition, a large difference in electrical resistivity between two different ground formations represented the dramatic effect of the mixed ground conditions on the electrical resistivity values. The parametric studies of the electrode array showed that the proper selection of the electrode spacing and the location of the electrode array on the tunnel face of TBM is very important. Thus, it is concluded that the developed FE numerical model can successfully predict the presence of a mixed ground zone, which enables optimal management of potential risks.
In this study, the compressive strength of cement stabilized soil was predicted using the electrical resistivity measurement. The effects of the water to cement (w/c) ratio and recovered Carbon Black (rCB) contents were examined. A series of electrical resistivity and compressive strength tests were conducted on two types of stabilized soil after 28 days of curing. Multiple nonlinear regression (MNLR) analysis was used to evaluate the relationship between the compressive strength and the electrical resistivity in terms of the rCB, Cu (uniformity coefficient), and w/c ratio. The results showed that the w/c ratio and Cu have a strong influence on the compressive strength and electrical resistivity of the cement stabilized soil compared to the rCB content. The use of a small amount of rCB led to a decrease in the void space in the specimen and was attributed to the increase strength and decrease electrical resistivity. A high w/c ratio also induced a low electrical resistivity and compressive strength, whereas 3% rCB in the cemented soil provided the optimum strength for all w/c ratios. Finally, a prediction equation for the compressive strength using the electrical resistivity measurement was suggested based on its reliability, time effectiveness, non-destructiveness, and cost-effectiveness.
The purpose of this study is to establish a prediction model for the electrical resistivity ($E_r$) of self-consolidating concrete by using waste LCD (liquid crystal display) glass as part of the fine aggregate and then, to analyze the results obtained from a series of laboratory tests. A hyperbolic function is used to perform nonlinear multivariate regression analysis of the electrical resistivity prediction model, with parameters such as water-binder ratio (w/b), curing age (t) and waste glass content (G). Furthermore, the relationship of compressive strength and electrical resistivity of waste LCD glass concrete is also found by a logarithm function, while compressive strength is evaluated by the electrical resistivity of non-destructive testing (NDT). According to relative regression analysis, the electrical resistivity and compressive strength prediction models are developed, and the results show that a good agreement is obtained using the proposed prediction models. From the comparison between the predicted analysis values and test results, the MAPE value of electrical resistivity is 17.0-18.2% and less than 20%, the MAPE value of compressive strength evaluated by $E_r$ is 5.9-10.6% and nearly less than 10%. Therefore, the prediction models established in this study have good predictive ability for electrical resistivity and compressive strength of waste LCD glass concrete. However, further study is needed in regard to applying the proposed prediction models to other ranges of mixture parameters.
Parametric studies based on laboratory pilot tests were performed to investigate the relationships between electrical resistivity and contaminated soil properties. Three kinds of sandy soils sampled and leachates from a industrial waste landfill were mixed to model the contaminated soils. Electrical resistivity of soils were measured by using a simulated resistivity cone penetrometer probe. In the experiments, the electrical resistivity were observed with changing the water content, void ratio, unit weight, degree of saturation, and concentration of the leachate. The test results show that the electrical resistivity of soils depends largely on the water content and the electrical property of pore water rather than unit weight and types of soils.
This study was conducted to define a characteristics of Electrical Resistivity of weathered soil against volumetric water content and frequency. It is essential to analyze and understand a characteristics of the Electrical Resistivity for evaluation of soil as subsurface contaminant detection. Before the test, an effect of pore water and ion were checked using four liquids(distilled water, tap water, potassium chloride 1.8mM, and 3.7mM). As a result, the correlation between the volumetric water content and the Electrical Resistivity was estimated. The Electrical Resistivity decreases with increasing frequency and water content. Also, Electrical Resistivity could be described by an exponential function of volumetric water content with the constants.
Cement-grouts are injected into limestone cavities beneath the road in the project area, in order to improve strength and reduce permeability; the extent to which grout has penetrated in cavities need to be monitored in order to determined effectiveness of cement-grout. Geophysical approaches, offer great potential for monitoring the grout injection process in a fast and cost-effective way as well as showing whether the grout has successfully achieved the target. This paper presents the ability of surface electrical resistivity to investigate the verification of the grout placement. In order to image the cement-grout, time-lapse surface electrical resistivity surveys were conducted to compare electrical resistivity images before and after injection. Cement-grout was imaged as anomalies exhibiting low resistivity than the surrounding rocks. In accordance with field monitoring, laboratory study was also designed to monitor the resistivity changes of cement-grout specimens with time-lapse. Time-lapse laboratory measurements indicated that electrical methods are good tool to identify the grouted zone. Pre-and post grouting electrical images showed significant changes in subsurface resistivity at grouted zone. The study showed that electrical resistivity imaging technology can be a useful tool for detecting and evaluating changes in subsurface resistivity due to the injection of the grout.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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