混合电极对电渗加固软黏土的影响研究

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1、分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士研究生学位论文混合电极对电渗加固软黏土的影响研究作者姓名：王颂科入学年份：2013年9月指导教师：王宁伟教授学科领域：建筑与土木工程申请学位类别：工程硕士作者所在单位：土木工程学院论文提交日期：2015年12月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：答辩委员会组成：邓德全李伟解磊徐岩刘潇论文评阅人：宫卫民于丹硕士研究生学位论文摘要I摘要软黏土地基的处理方法大多是利用重力排水固结的方法，如堆载预压法、真空预压法等。但是对于含水量极高

2、或者是处于流塑泥浆状态下的淤泥和黏土，采用这些方法效率非常低，很难达到预期的效果，其主要原因是此类土体渗透系数非常小。然而电渗排水固结是比较有前途的一种，因其排水固结与土体的渗透系数无关，并且具有固结速度快、安全性能高等优点，在近些年来的许多工程中得到了推广和应用，但是电渗排水固结同样存在一些有待解决的问题如金属电极的严重腐蚀、电能消耗较大等一系列问题。本文从电渗作用的基本原理入手，着重讨论了电极材料对电渗的影响，电渗在工程中的应用以及电渗过程中电能消耗的去向问题。本文的主要工作和研究成果如下：1、本文归纳了电渗

3、的发展历程、目前的研究现状及其在岩土工程中的实际应用情况；详细阐述了电渗的作用机理并概括了电渗法的特点和适用范围。2、详细的分析了用金属铁电极电渗作用下，土体电渗后的各个参数的变化情况，总结了金属铁电极电渗情况下的特征，电渗具有固结速度快、安全性能高、施工方便等优点，但是金属电极在电渗过程也存在很多不足：排水速率慢、阳极腐蚀、电能利用率低。3、首次提出混合电极的概念，混合电极即是用于电渗的阳极、阴极是由金属电极材料或非金属电极材料组合而成，即是阳极、阴极可以采用不同的材料进行电渗试验。4、本文进行了多组混合电极试

4、验：以金属铁电极与非金属电极为阴极或阳极不同组合的室内电渗排水固结试验，通过监测排水量、排水速率、电流、单位排水量能耗、能耗、含水量、单位能耗排水量、以及试验前后土体的承载力大小变化，研究了电极材料对电渗排水试验的影响，证明了混合电极代替金属铁电极作为电渗加固软黏土的优势，并给出了电渗前后土体各物理力学参数的变化规律。关键词：混合电极；电渗；非金属电极；金属电极；电能消耗；软黏土II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIAbstractMostofsoftclayFoundationtreat

5、mentmethodisusinggravitydrainageconsolidationmethod,heapedloadpreloadingandvacuumpreloadingmethodandsoon.ButformoisturecontenthighorisinaStateofplasticcementslurryofmudandclay,usingthesemethodsisverylow,itisdifficulttoachievetheexpectedresults,themainreasonis

6、thistypeofsoilpermeabilityisverysmall.Electro-OsmoticConsolidationismorepromising,however,unrelatedtotheirconsolidationandpermeabilityofthesoil,andconcretionspeed,safetyandhighperformance,inmanyworksinrecentyearshasbeenthepromotionandapplication,butElectro-Os

7、moticConsolidationalsohassomeissuestoberesolved,suchasthemetalelectrodecorrosion,powerconsumptionandotherproblems.Thispaperstartsfromthebasicprincipleofelectroosmosis,focusesontheinfluenceofelectrodematerialsonelectro-osmosis,electro-osmosisintheengineeringap

8、plicationswherepowerconsumptionproblemsandelectro-osmosisprocess.Themainworkandachievementsareasfollows:1.Theauthordiscussesthedevelopmentofelectro-osmosisprocess,currentresearchstatusand