活性炭处理电渗过程中阳极产生的裂缝试验研究

在自制的模型箱里进行两组电渗排水试验,第一组试验（T1）用于探究电渗过程中在阳极和阴极附近产生的裂缝对电渗结果的影响程度,通过对比两极裂缝处消耗的电势降、电能及电阻值,得出阳极裂缝对电渗的影响明显强于阴极裂缝;在此基础之上,第二组试验（T2）用导电性良好的活性炭粉末对阳极裂缝进行了预处理,通过对比T1与T2在阳极附近消耗电势降、电能耗、试验排水量及土体最终含水率,探究对阳极裂缝处理的可行性,得出阳极裂缝处理的初步结论,即用活性炭对阳极裂缝进行初步处理有利于电渗过程中水体的排出,在较短的试验时间内,加入活性炭的土体阳极耗能大于裂缝消耗的电能。     

电势梯度对海相淤泥电渗试验的影响

基于自制的固结装置研究了电势梯度对海相淤泥电渗试验的影响。通过试验过程中的电流、电势和排水量的测试结果及加固前后土体含水率和抗剪强度的变化,得出以下结论:有效电势随电渗过程逐渐降低,且电势梯度越大,降低的速率越大;电势梯度会明显影响土体的电流和排水量,较高电势梯度下排水速率较大、电流衰减较快,最终的排水量也增多;随电势梯度增加,土体含水率下降更明显、强度增高的幅度更大,因此海相淤泥加固效果更好,但同时会导致平均能耗变大和阳极腐蚀量增加;电渗加固海相淤泥效果较好,但电渗处理前应根据工期和成本共同确定电势梯度。更多还原     

电化学注浆加固软土效果的试验研究

利用自制的试验装置做了四组软土电化学试验,通过加入四种等量的不同溶液（水玻璃溶液、 氯化钙溶液、水及氯化钙联合水玻璃溶液）来探讨不同化学溶液对软土电化学改性固结的影响。通过对 试验过程中的电流、排水量、单位时间排水速率、能耗以及试验后不同龄期加固强度的分析,得出以下结 论:电化学双液注浆能够用较小能耗有效地提升土体的强度,并且随着龄期的增长,承载力不断提升;水 玻璃对阳极区域土体加固效果较好,而氯化钙对于阴极区域加固效果较好;电化学单位时间排水速率和 排水量不光与电流和土体含水率有关,还与土体的胶结程度有关。     

电极处加入CaCl2溶液对高岭土电渗试验的影响

为了研究高岭土电渗过程中在电极处加入CaCl₂溶液对电流、排水量、界面电阻、土体电阻率及最终抗剪强度等的影响,开展了相关室内试验。结果表明:电极处加入CaCl₂溶液后,电流的减小趋势得到有效控制,电渗过程中电流大小与加入CaCl₂溶液的量有关,也可能与阳极所加CaCl₂溶液所占比例或者与CaCl₂溶液加入的时间有关;排水量变大,本试验条件下电渗排水量提高了10.9%;电极处加入CaCl₂溶液对阴极处界面电阻的减小很明显;电极处加入CaCl₂溶液后土体总电阻率下降较为明显,而阴极附近土体电阻率的下降对土体总电阻率下降起主要贡献;阳极和中部土体最终抗剪强度提高比较明显,尤其是阳极土体最终抗剪强度提高了16.4 kPa,但阴极土体抗剪强度无明显提高,因此可以考虑用反转电极的方法来加固阴极土体。该研究可为高岭土电渗试验提供新思路。     

通电方式对电渗加固软土影响试验研究

采用微型电渗试验装置,进行持续通电、逐级增加电压、逐级降低电压以及电流衰减增加电压四组室内模型试验,对比研究通电方式对电渗排水加固效果的影响,探索对电渗加固有利的通电方式。记录试验过程中排水量、电流、有效电势、排水速率等指标,检测试验结束后土体抗剪强度、含水率。试验结果表明:电流衰减时增加电压通电方式使电流保持较高水平,能排出较多的水,所得十字板抗剪强度最高,处理效果最好。其次是持续通电方式、逐级增加电压方式,逐级降低电压通电方式处理效果不理想;电势在阳极处损失较大,逐级增加电压以及电流衰减方式在处理的后期能保持较高的有效电势,相比持续通电方式有效电势高出约15%。因此采用电流衰减时增加电压能发挥较好的加固效果。     

电渗联合化学溶液加固淤泥质软土试验研究

采用自制室内试验装置,研究电渗联合化学溶液对淤泥质软土的排水固结效果。通过对比分析电流值、电渗排水量、抗剪强度和微观结构等方面的差异,进一步揭示了不同化学溶液对电渗固结效果的影响机理。试验结果表明:化学溶液的加入可以促进电渗排水,而小原子量、低价态离子的促进效果更为显著,在本次试验中Na⁺>Ca²⁺>Al³⁺;运动到阴极附近的Ca²⁺、Al³⁺离子可以参与反应生成胶结物质,增强了土颗粒间的黏结力,提高了阴极土体的抗剪强度,其中以Ca²⁺离子增强效果最明显,土体抗剪强度提高了3.5倍;而化学溶液的加入则会加速电极腐蚀和土体的酸碱化。     

海相软黏土电化学改性固结试验研究

通过对海相软黏土的电化学改性固结试验,探索同一盐溶液在不同浓度条件下对软黏土改性固结的影响,对海相软黏土的电化学改性固结机理进行了分析,试验采用三组室内试验,变量为盐溶液浓度,阐述试验现象;分析并对比电化学改性固结试验与普通电渗排水试验的电流变化规律;根据电化学改性固结试验的能耗公式,分析同一盐溶液不同浓度情况下的电化学能耗规律;最后分析并解释了同一盐溶液在不同浓度下对海相软黏土电化学改性固结的土体最终承载力的影响。研究得出:电化学改性固结试验由于通电时间的减少,使试验能耗值较普通电渗排水试验大大降低;注入浓度为25%的CaCl2溶液时,土体最终承载力最高;通电停止后7 d龄期时,土体中间区域的承载力大于其他区域。更多还原     

两极裂缝处理对电渗排水影响的试验研究

通过3组模型试验研究活性炭夹层对电渗过程中两极裂缝进行处理的电渗效果。试验表明:采用活性炭夹层对电渗过程中形成的裂缝进行处理来可改善电渗排水,具体表现为活性炭夹层的加入对于提高土体中水分的排出量、增加土体两端的有效电势、降低土体含水率及降低电极腐蚀有利,且只在阳极附近加入活性炭夹层的土样电渗效果优于在土体两极均加入活性炭夹层的土样。试验结果对电渗固结排水工程有一定参考意义。     

非金属电极在电渗排水中的应用

利用自制的非金属电极和金属铁电极分别进行四组室内软土电渗试验,探索非金属电极在电渗排水中的应用效果。通过电渗过程中电流、电渗排水量、排水速率、能量消耗、能耗系数的变化及对电渗前后土体的含水率的变化,得出以下结论：非金属电极在电渗排水中应用效果良好,土体含水率下降较大,并产生比较显著的沉降;非金属电极的电流衰减的较慢,能保证电渗排水的持续进行,最终的累积排水量大;采用非金属电极可提高电渗效率。通过该试验的研究探讨了电渗的有效性,指出了非金属电极的优越性,为电渗法的工程应用提供指导。     

基于电渗法的新近吹填土快速结壳试验

针对新近吹填土地基承载力低,无法满足机械进场施工的问题,基于电渗固结阳极区域土体固结快的特点,设计了一种新近吹填土快速结壳电渗电极,采用该电极分别开展了电渗、真空不同联合方式的室内试验,对比分析了排水量、电渗能耗、最终含水率、抗剪强度及承载力等土性参数指标。结果表明:采用该电渗电极处理后的吹填土含水率降低31.0%～61.4%,土体表层承载力最高可达192 kPa;单纯电渗处理后土层抗剪强度沿深度衰减,电渗-真空联合作用下土层抗剪强度更高且分布均匀;设计的电渗电极可实现高含水率新近吹填土浅表层快速加固。     

房渣土地基强夯加固三维数值模拟研究

为反映强夯加固作用下房渣土地基应力应变变化特点,在北京永定河园博园湿地强夯现场试验和实测资料的基础上,结合工程及加固区域地层环境特点,对房渣土强夯动力响应进行数值模拟研究,探讨房渣土地基相关物理量的响应规律,并与实际测量结果进行对比验证。研究结果表明:相对横向应力,竖向应力的最大值更大,并且竖向应力的分布区域主要集中在夯锤下方的土体中,而横向应力则更接近土体表面。动力数值模拟中夯坑的沉降量随夯击次数变化的曲线大致呈现负幂函数形式,第七击的单击沉降量小于0.1 m,总夯沉量1.23 m,曲线末端趋于水平,估计极限夯沉量在1.2～1.4 m之间。强夯过程的数值模拟结果和实际监测结果比较接近。模拟分析得出的位移与应力变化规律对于强夯加固回填土地基工作具有重要的参考意义。     

干湿循环对坝体土体孔隙影响研究

针对干湿循环对土体结构的影响,通过模型试验获取模型坝坡不同部位基质吸力变化,据此绘制土水特征曲线;根据土水特征曲线分析土体孔隙孔径,在假定土体孔隙为球体的基础上分析受旱过程中孔隙半径的变化,据此研究整个受旱过程中土体孔隙体积的改变。研究表明,对于未产生裂缝的土体在受旱过程中孔隙体积将增大,且这种变化受干湿循环条件影响越大越明显,孔隙体积的增大将降低土体的密实度,威胁填土工程的安全。     

真空预压联合导电排水板电渗法加固海相吹填土现场试验

为推动真空预压联合导电排水板电渗法在大规模吹填土地基加固中的应用,依托温州某海相淤泥吹填工程进行了真空预压联合导电排水板电渗法试验,并与真空预压联合金属电极电渗法和常规真空预压法进行了对比试验,对膜下真空度、地表沉降、电流电压变化进行了分析,着重分析了加固后地基承载力增长规律。试验结果表明:导电排水板可以取得与金属电极同等加固效果,导电排水板在电渗加固中具有一定的有效性和可行性,导电排水板的布置方式对加固效果也具有一定的影响;真空预压联合导电排水板电渗试验的地表沉降量超过常规真空预压法9%以上,地基承载力超过常规真空预压法21.4%,土体深层承载力也得到一定程度提高,加固效果显著。     

基于原位测试的黄土物理力学参数演化分析

为研究外荷载、地下水等多因素长期联合作用下黄土地基土参数的演化规律,依据原位钻探、标准贯入试验和室内土工试验等手段,结合历史勘查资料,对近30 a来渭北某黄土地基土的含水率、干密度、饱和度、孔隙比、湿陷系数等物理力学参数的演化规律进行总结,同时,依据数理统计方法对黄土物理力学参数演化影响因素的敏感性进行了分析。结果表明:长期荷载作用下黄土的干密度随时间增加总体呈现增加的趋势;受附加荷载直接影响的浅层地基土体的孔隙比减少幅度较大,而深层土体的孔隙比影响较小;土体的饱和度随着深度的增加总体呈现"增→减→增→减"的周期性;相较于附加应力的长期作用,黄土的直立性和湿陷性工程性质对土的压缩特性影响更大。该研究为黄土地区地基土强度和变形参数的研究提供借鉴。     

基于生态文明视角的典型干旱区流域水资源污染损失测算研究——以新疆区域为例

为促进新疆社会经济与水资源环境协调发展,对水资源污染损失进行经济核算,从而为政府制定区域经济发展规划及重大项目的实施提供科学决策依据。研究方法采用模糊综合评价法,选择7个社会经济活动较为频繁的典型流域,结合调查的不同流域5类水质标准数据进行具体评价。评价结果表明,2015年新疆水资源污染经济损失为175.79亿元,占当年新疆GDP总量的1.89%,相对于全国各省(自治区)水污染经济损失情况处于中等偏下水平。调查的7个流域普遍存在水资源污染情况,形成水资源污染的主观原因包括城市排污、农业排污、生活排污等,客观原因为水污染处理能力不足。亟需从产业结构调整、非点源污染治理及加强水污染处理能力等方面进行流域水资源污染综合治理。     

10 kV中压配电网应用电力空间负荷密度特性研究

针对传统方法在研究水电配电网电力空间负荷密度的特性时存在电力负荷密度预测精度较低、用电高峰期出现供电紧张、运行稳定性较弱、安全性较低等问题,提出一种基于DLBAN模型的电力空间负荷密度预测方法。利用跨小波空间算法对水电配电网电力扰动信号进行去噪,获取电力空间滤波信号,根据DLBAN构建电力空间负荷预测模型,对待测区块指定最合适的类标签进行修正。利用DLBAN预测模型完成配电网电力空间负荷密度预测,得到其属性呈正相关性,从而实现对水电配电网电力空间负荷密度特性研究。结果表明,在水电配电网的应用中,城市第二产业的负荷密度的稳定性较强;不同用户的休息时间与负荷密度具有较强的关联性;第三产业的用电时间具有周期性,且负荷密度较大,对整个水电配电网区域负荷密度的贡献度较大,且具有较高的预测精度。