Tải file PDF Tác giả
Đơn vị công tác
1 Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, Trường Đại học Bách khoa Tp.HCM; tovietnam@hcmut.edu.vn; ly.khaudc@hcmut.edu.vn
2 Đại học Quốc gia Tp.HCM; tovietnam@hcmut.edu.vn; ly.khaudc@hcmut.edu.vn
*Tác giả liên hệ: tovietnam@hcmut.edu.vn; Tel.: +84–984383038
Tóm tắt
Kỹ thuật chụp cắt lớp trở kháng điện (Electrical impedance tomography - EIT) đã được ứng dụng rộng rãi trong một số ngành kỹ thuật. Nhưng trong lĩnh vực địa chất, địa kỹ thuật vẫn còn có ít nghiên cứu ứng dụng EIT. Ưu điểm của kỹ thuật này là có thể cung cấp thông tin về đối tượng nghiên cứu mà không cần phải phá hủy mẫu. Bài báo này giới thiệu một nghiên cứu thực nghiệm ứng dụng EIT trong việc xác định độ thấm của 3 mẫu cát ở điều kiện phòng thí nghiệm bằng việc minh giải ảnh chụp cắt lớp trở kháng điện (EIT). Kết quả minh giải ảnh EIT cho thấy độ thấm của 3 mẫu cát có giá trị lần lượt là 16,30 m/d; 49,46 m/d và 11,94 m/d có sai khác lần lượt là 2,00%, 2,81% và 4,02% so với độ thấm của 3 mẫu cát này nếu được xác định bằng thí nghiệm Darcy. Kết quả này cho thấy tiềm năng của việc ứng dụng EIT trong việc xác định độ thấm của đất đá nói riêng và các tính chất khác của đất đá nói chung trong lĩnh vực địa chất và địa kỹ thuật.
Từ khóa
Trích dẫn bài báo
Nam, T.V.; Ly, K.T. Xác định độ thấm của cát bằng phương pháp minh giải ảnh chụp cắt lớp trở kháng điện. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2024, 759, 64-74.
Tài liệu tham khảo
1. Brown, B.H. Electrical impedance tomography (EIT): A review. J. Med. Eng. Technol. 2003, 27(3), 97–108.
2. Giao, P.H.; Chung, S.G.; Kim, D.Y.; Tanaka, H. Electric imaging and laboratory resistivity testing for geotechnical investigation of Pusan clay deposits. J. Appl. Geophys. 2003, 52(4), 157–175. Doi:10.1016/S0926-9851(03)00002-8.
3. Zohra-Hadjadj, F.; Laredj, N.; Maliki, M.; Missoum, H.; Bendani, K. Laboratory evaluation of soil geotechnical properties via electrical conductivity. Revista Facultad de Ingenieria 2019, 90, 101–112. Doi:10.17533/UDEA.REDIN.N90A11.
4. Borsic, A.; Comina, C.; Foti, S.; Lancellotta, R.; Musso, G. Imaging heterogeneities with electrical impedance tomography: Laboratory results. Geotechnique 2005, 55(7), 539–547. Doi:10.1680/geot.2005.55.7.539.
5. Amabile, A.; de Carvalho Faria Lima Lopes, B.; Pozzato, A.; Benes, V.; Tarantino, A. An assessment of ERT as a method to monitor water content regime in flood embankments: The case study of the Adige River embankment. Phys. Chem. Earth 2020, 120, 102930. Doi:10.1016/j.pce.2020.102930.
6. Ishak, M.F. et al. Interrelationship between borehole lithology and electrical resistivity for geotechnical site investigation. Phys. Chem. Earth 2022, 128, 103279. Doi:10.1016/j.pce.2022.103279.
7. Liu, X.; Shen, J.; Yang, M.; Cai, G.; Liu, S. Subsurface characterization of a construction site in Nanjing, China using ERT and CPTU methods. Eng. Geol. 2022, 299, 106563. Doi:10.1016/j.enggeo.2022.106563.
8. Mohammed, M.A.; Senosy, M.M.; Abudeif, A.M. Derivation of empirical relationships between geotechnical parameters and resistivity using electrical resistivity tomography (ERT) and borehole data at Sohag University site, upper Egypt. J. African Earth Sci. 2019, 158, 103563. Doi:10.1016/j.jafrearsci.2019.103563.
9. Orozco, A.F.; Bücker, M.; Steiner, M.; Malet, J.P. Complex-conductivity imaging for the understanding of landslide architecture. Eng. Geol. 2018, 243, 241–252. Doi:10.1016/j.enggeo.2018.07.009.
10. Sudha, K.; Israil, M.; Mittal, S.; Rai, J. Soil characterization using electrical resistivity tomography and geotechnical investigations. J. Appl. Geophys. 2009, 67(1), 74–79. Doi:10.1016/j.jappgeo.2008.09.012.
11. Holmes J. et al. 4D electrical resistivity tomography for assessing the influence of vegetation and subsurface moisture on railway cutting condition. Eng. Geol. 2022, 307, 106790. Doi:10.1016/j.enggeo.2022.106790.
12. Lage, J.L.; Antohe, B.V. Darcy’s experiments and the deviation to nonlinear flow regime. J. Fluids Eng. Trans. ASME 2000, 122(3), 619–625. Doi:10.1115/1.1287722.
13. Brown, B.H.; Seagar, A.D. The sheffield data collection system. Clin. Phys. Physiol. Meas. 1987, 8A, 91–97.
14. Adam, E.E.B.; Sathesh, Survey on medical imaging of electrical impedance tomography (EIT) by variable current pattern methods. J. ISMAC 2021, 3(2), 82–95. Doi:10.36548/jismac.2021.2.002.
15. Gisser, D.G.; Isaacson, D.; Newell, J.C. Current topics in impedance imaging. Clin. Phys. Physiol. Meas. 1987, 8 Suppl A, 39–46.
16. Newell, J.C. State of the art in impedance imaging. Int. Conf. Electr. Bio-Impedance, 1995.
17. Hua, P.; Webster, J.G.; Tompkins, W.J. Effect of the measurement method on noise handling and image quality of eit imaging. IEEE/Eng. Med. Biol. Soc. Annu. Conf. 1987, 1429–1430.
18. Geuzaine, C.; Remacle, J.F. Gmsh Reference Manual, 2022.
19. Ward, S.H. Geotechnical and Environmental Geophysics. Geotech. Environ. Geophys. 1990, pp. 398. Doi:10.1190/1.9781560802785.
20. Juandi, M.; Syahril, S. Empirical relationship between soil permeability and resistivity, and its application for determining the groundwater gross recharge in Marpoyan Damai, Pekanbaru, Indonesia. Water Pract. Technol. 2017, 12(3), 660–666. Doi:10.2166/wpt.2017.069.