Как показывает практика, зачастую при выполнении работ по проектированию заземляющих устройств учитывают сопротивление только верхнего слоя грунта, поскольку оно оказывает основное влияние на величину сопротивления заземлителей. Для создания точной карты грунта необходимо провести большой объем геологических работ (буровые работы), что вызывает значительное увеличение стоимости проекта и чаще всего невозможно. Зачастую при определении структуры грунта не выполняют буровые работы и считают, что земля во всем объеме однородна и в любой точке обладает одинаковым удельным сопротивлением, в результате чего расчеты значительно упрощаются, что приводит к неоправданному завышению числа проектируемых заземлителей на объекте. Только при проектировании глубинных заземлителей применяется метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), позволяющий определить удельное сопротивление глубинных слоев земли. При большой площади электроустановки выполнение ВЭЗ является очень дорогим мероприятием. Гораздо проще и дешевле определить структуру грунта по карте геологических разрезов [1, 2, 6].
В действительности земля имеет слоистое строение, и на объекте может оказаться несколько различных слоев грунта, имеющих не только разные уровни плотности, но и разные удельные электрические сопротивления, что, конечно, нельзя не учитывать при подборе и проектировании заземляющих устройств. Поэтому перед тем как проектировать заземляющее устройство, важно изучить карту геологического разреза грунтов данной местности.
Исследования влияния слоистости грунтов на точность расчетов параметров заземляющих устройств представлены в работах [3–6].
Слои земли чаще всего расположены горизонтально и представляют собой грунты различного рода с разным минеральным составом, пористостью, плотностью, влажностью и температурой, концентрацией растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков) и т. д. Поэтому удельные электрические сопротивления различных слоев земли могут существенно отличаться. Обычно верхние слои земли имеют большее удельное сопротивление, чем нижележащие. В редких случаях бывает наоборот, когда под поверхностью земли находятся горные породы, обладающие большим удельным сопротивлением: кварц, базальт, известняки и т. д. На практике более чем в 70 % случаев грунт на глубине более 5 м имеет в разы меньшее удельное электрическое сопротивление, чем у поверхности, за счет большей влажности и плотности. Часто встречаются грунтовые воды, которые обеспечивают грунту низкое сопротивление, в результате чего заземление получается очень надежным [4, 6].