浅谈软粘土电渗固结试验研究

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1、浙江大学建筑工程学院硕士学位论文软粘土电渗固结试验研究姓名：焦丹申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：龚晓南20100601浙江大学硕士学位论文摘要软粘土广泛分布在我国的东南沿海及珠江三角洲地区，其高含水量、高压缩性和低抗剪强度等不良特性使得在工程建设前必须对其进行处理。传统的地基处理方法，如堆载预压法、真空预压法等，受制于土体的水力传导系数，在软粘土地基处理中排水固结缓慢，甚至不能达到预期的效果。电渗法排水与土体的水力传导系数无关，近年来在许多工程中得到了应用。虽然国内外研究者已经对电渗进行了较多的研究，但是仍然存在亟待解决的问题，如电渗的机理、土体电阻的估算等。有鉴

2、于此，本文在研究电渗相关理论的基础上，利用自行研制的电渗固结试验装置进行了多组不同条件下的电渗试验。本文主要工作和研究成果如下：1．较全面地总结了国内J't-电渗法处理软粘土地基的发展历程和现状；在分析已观测到的电渗现象的基础上，阐述了电渗排水固结的微观过程和基本原理，并归纳了电渗法的优缺点和适用范围；发展了电渗一维固结理论，给出了三种不同边界条件下的解析解，分析了电渗过程中孔隙水压力和固结度的变化规律．2．建立了土体的三相并联电阻率模型，利用模型推导出电渗刚开始时不同电极排布形式下的土体电阻表达式，并用室内试验进行了验证；试验结果表明，对于含水量大于25％且饱和度大于50

3、％的软粘土，本文的电阻表达式能够取得很好的结果，能够为电渗工程的初步设计提供依据；试验还对电渗过程中存在于电极．土接触面上的界面电阻进行了研究。3．以杭州软粘土为试验对象，进行了四组不同初始条件和通电条件的电渗室内模型试验，通过监测排水量、电流、电势分布、沉降以及电渗前后土体的不排水抗剪强度和含水量变化，研究了软粘土的电渗加固性状，并给出了电渗过程中以及电渗前后土体物理力学性质的分布和变化规律。关键词：软粘土；电渗；三相并联电阻率模型；物理力学性质Il浙江大学硕士学位论文AbstractSoftclayexistsextensivelyinthesoutheastofChi

4、naandZhujiangdeltaregion．Foundationimprovementmustbeimplementedbeforeconstructionbecauseofitsbadengineeringpropertiesincludinghighwatercontent，highcompressibilityandlowun—drainedshearstrength．Usualfoundationtreatingmethodssuchaspreloadingmethod，vacuumpreloadingmethodcouldnotachieveasatisfa

5、ctoryresultbecausetheyreliedonhydraulicpermeabilityofsoil．Moreattentionwaspaidtoelectro—osmosisinrecentyearsjustasthemethodwasirrelevanttohydraulicpermeability．Therewereseveralproblemswhichneedtobesolvedassoonaspossiblewhilemanyinvestigatorsathomeandabroadhavegainedintheelectro-osmoticrein

6、forcement，includingmechanism，calculationofinitialresistance．Soseveralseriesoftestswereconductedintheelectro-osmoticconsolidationapparatuswhichwasdevelopednewlybyauthors．Themajorstudiesandachievementsinthisthesisareasfollowing：1．Theapplicationhistoryofelectro—osmosisinthecivilengineeringwas

7、summarized；themicrocosmicprocessandbasicmechanismwereconcludedatthebasisoflotsofphenomenashowedintheliteraturespublished；theadvantagesanddisadvantagesofelectro-osmosisweregivenaftercomparingwithothermethods，SOasitsappliedrange；one-dimensionalconsolidationtheor