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电渗过程中裂缝形成机理的试验研究
张 吴 :电渗过程中裂缝形成机理的试验研究 127
电渗过程 中裂缝形成机理的试验研究
张 吴
(同济大学土木工程学院. 上海 200092)
【摘 要】 电渗法用于处理软土地基过程中,由于土体中裂缝的产生,大大的降低的电渗的效率,增加了电
渗的能耗,本文从试验的角度出发,探究电渗过程中裂缝形成的机理,确定了时间和边界条件对土体裂缝的形成
和发展有明显的影响。
【关键词】 电渗法;边界条件;裂缝
【中图分类号】TU471.8 【文献标识码】B 【文章编号】 1001—6864(2014)09—0127—03
电渗法用于软土地基处理已有很长历史,自从上 和右侧集水箱两部分,试样盒用于装放试验土体样
世纪三十年代 Casagrand将电渗法成功用于铁路挖方 本,集水箱用于收集试验过程中土样排除的水体并将
工程以后,电渗法在地基处理中的应用逐渐广泛。其 其排入下部的量筒。试样盒内部尺寸长 ×宽 X高为
主要用于加固低渗透率、高含水率的土体。但是电渗 20cm×10era×10era。试验 电极均采用铜板 ,尺寸为
法在工程中应用也受到一定的限制,主要是由于电渗 10eraX10eraX0.4cm(长 X宽X厚)。阴极 电极板 自
过程中电极板附近出现大量的裂缝,导致 电极接触处 底端每隔0.5em剪成细条状,保证电渗过程中汇集到
耗能过大,电极腐蚀严重及能源利用率低等特点。 阴极的水能从试样盒流到集水箱 中,进而流入放置在
针对上述工程中存在的问题 ,关于电渗法的研究 集水箱下面的量筒中进行体积测量。试验过程中在
和改进一直受到工程界和学术界 的重视。如为减少 阴极板与土体之间用土工布隔开,起过滤作用。试验
电渗过程中电极的腐蚀程度,Wan…提出了 “电极转 过程中沿土样长度方向均匀插入5根直径为 1mm的
换”技术;Mieie 等人研究了间歇通电对减少电极腐 不锈钢丝用作电势测针( 一 ),用于测量土体中电
蚀和电能消耗的作用;胡俞晨 等采用新型电动土 势分布。电势测针的分布及试验电路图如图1所示。
工合成材料来降低电渗过程 中电极 的腐蚀。李一
雯 等研究了不同电极布置形式对降低 电极能耗的 敬显变压直流电源
作用。由此可见当前关于改善电渗法的研究,更多的
是利用改善电渗的外部条件来改善电渗的效果,很少
有从裂缝产生的机理及对电渗的影响角都出发,来研
究改善电渗法的途径。本文笔者通过试验探究,对电
图1 电渗试验装置图
渗过程中裂缝产生的机理及规律进行了初步分析。
1 试验方案 试验土样取 自上海外滩某工地,其基本力学参数
本试验采用改进的Millersoilbox,分左侧试样盒 见表 1。试验过程中采用原状土。
向次之 ,y向最小,而z向中主要由土体损失引起,因 193,197.
此施工过程中务必要注意土体损失控制。 [2] 王日东,杨潇.上软下硬地层下穿建筑物隧道数值模拟[J].低
温建筑技术,2014,36(4):133—135.
本文计算建立在部分假定之上,实际土体并非均
[3] MINDIANRD.Forceatapointintheinteriorofa8efni—i柚nite
质弹性半无限体,管线也不一定为无刚度弹性杆件,
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