论文部分内容阅读
电渗法是软土固结处理的有效方法,它通过在土体中插入电极并施加电场产生电渗流,土体排水发生固结从而提高强度。相对于传统固结的地基处理方法,其优势在于能使软黏土快速固结,可以极大缩短工期,并且得到良好加固效果。然而电渗需要耗费的电能较多,故现场工程应用较少。本文着眼于降低电渗能耗,提升电渗效率,基于不同电渗试验条件,利用改进的Miller Soil Box试验装置和自制电渗土工试验装置,开展对软黏土特性的一维及二维电渗试验研究,主要工作结论如下:1、改进的Miller Soil Box试验装置开展一维电渗试验,研究电渗过程中土体含水量对软黏土电渗特性的影响,试验结果表明:不同初始含水量下(42%-80%)土体电导率随通电时间增加逐渐减小,电导率数值上总体上较为接近;电渗运移量始终围绕某一值上下波动,且含水量越高,电渗运移量越低;能耗系数均随时间呈现先降低后维持稳定的变化规律。2、通过一维电渗试验研究电渗过程中土体含盐量对软黏土电渗特性的影响,试验结果表明:不同含盐量条件下(6g/L-12g/L),土体电渗电导率均随通电时间增加呈现先增大后逐渐减小直至平稳的规律;试验中前期,电渗电导率随含盐量增高而增大,在试验后期逐渐减小;电渗运移量在试验前期围绕某一值上下波动;能耗系数均随时间增大,且变化速率较慢。3、利用自制电渗土工试验装置开展软黏土在连续通电与循环通电下二维电渗试验研究。试验结果表明:两种通电条件下,能耗均值都随着通电时间的增加而增大;循环通电条件下能耗平均水平在试验各个阶段均低于连续通电条件下的能耗平均水平,因此循环通电一定程度上能降低电能能耗。4、基于GDS环剪仪,选取离阴极不同距离区域的土体开展环剪试验,对比分析电渗前后残余强度及土体粘聚力与摩擦角变化规律,试验结果表明:电渗前土体残余强度总体低于电渗后土体残余强度;电渗前土体的摩擦角与电渗后土体摩擦角相近;电渗前土体粘聚力与电渗后阴极区域土体粘聚力相近且低于电渗后距离阴极200mm、400mm等土体区域粘聚力。5、基于电渗理论的基本假定,建立直流电场作用下土体电渗耦合控制方程,同时根据空间边界条件推导出一维电渗控制方程,结合电渗边界条件及电渗初始条件,分别获得了连续通电与循环通电条件下一维电渗固结孔压解。