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1、第29卷 第2期武 汉 理 工 大 学 学 报Vol.29No.22007年2月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYFeb.2007电渗排水法加固湖相软粘土的试验研究12王协群,邹维列(1.武汉理工大学土木工程与建筑学院,武汉430070;2.武汉大学土木建筑工程学院,武汉430072)摘 要: 采用不锈钢管、铜管和铝管3种金属材料自制不同电极,在一45cm×45cm×60cm的地基加固模型箱内,施加2种电压梯度(100V/m和200V/m),对湖相软粘土进行了4组电渗
2、排水固结试验。对电渗固结过程中土体的含水量、抗剪强度、沉降量等土力学参数以及电流等电学参数的分布与变化和电化学现象的监测结果表明,电渗排水法加固湖相软粘土速度快、效果好,而极性转换技术的采用使土体固结更为均匀。此外,试验中还观察到电渗的电荷累积现象。采用金属电极所获得的电渗试验成果为作者正在进行的新型电极———EKG电极材料的研制提供了非常有用的对比资料。关键词: 电渗固结; 湖相软粘土; 室内试验; 极性转换中图分类号:TU472文献标志码:A文章编号:167124431(2007)0220095205
3、ExperimentalResearchonElectro2osmoticConsolidationofLacustrineClay12WANGXie2qun,ZOUWei2lie(1.SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China;2.SchoolofCivilEngineering,WuhanUniversity,Wuhan430072,China)Abstract:Fourse
4、rieselectro2osmoticconsolidationoflacustrineclaywasstudiedinlaboratorybyusingstainlesssteel,copperandaluminumelectrodes.Thetestswereconductedunderthevoltagegradientsof100V/mand200V/m,andapolarityre2versaltechniquewasusedin3oftheseries.Parametersresearches
5、intheseriesincludedwatercontent,shearstrength,settle2ment,currentvariationandelectro2chemicalreaction.Thetestresultsindicatedthatelectro2osmoticmethodforlacustrinede2positswasfastandeffective.Moreover,adoptionofpolarityreversaltechniqueincreasestheuniform
6、ityofsoilproperties.Inad2dition,thephenomenonofelectricchargeaccumulationwasobservedinthetest.Thetestresultsofelectro2osmoticconsolidationobtainedwithmetalelectrodeswouldbeusedtocontrastmaterialtothedevelopmentofnewtypeofelectrodes———ElectrokineticGeosynt
7、hetics(EKG).Keywords:electro2osmoticconsolidation;lacustrineclay;laboratorytest;polarityreversal[1]Casagrande于1939年在德国的萨尔兹吉特(Salzgitter)首次将电渗法成功应用于铁路路堑挖方工程的排水与稳定。其后加拿大、美国、挪威、英国等国家都对电渗法进行了一些研究,并逐渐应用于地基固结、基[225]坑开挖、边坡、路堤和土坝的稳定等方面。在我国,浙江、上海、广东等地也进行过一些电渗加固软土的
8、[6]理论和现场应用研究。最近几年,在东南亚国家如泰国、马来西亚、新加坡等地又开展了一些研究工[7,8]作。由于电渗是一个多种因素相互作用、相互耦合(比如电化学与力学过程的耦合)的过程,它涉及土力学、电学、化学以及材料学等多个学科,因此目前国内外对于电渗机理的研究并不完善,尤其是金属电极的腐蚀问题至今仍难以解决;在工程应用中,还存在着有些情形下电渗效果不明显、对电渗参数的确定随意性较大等问题。作者采用不锈钢管、铜管和铝管3种金
