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AMGPSO-BP神经网络的电渗固结排水效果预测分析

电渗固结排水法已应用于很多淤泥软土固结工程中,其过程包含有电场应力场变化和电化学作用。电渗固结排水效果综合反映了固结沉降大小和固结后土体强度,所以在工程设计或试验设计时对固结排水效果预测意义较大。但是由于其机理的复杂性,应用传统的方法很难准确预测固结排水效果。基于此本文归纳了影响排水效果的10个因素,它们和排水效果具有高度的非线性关系。并设计了AMGPSO-BP算法对电渗排水效果进行神经网络训练与预测,经过对比PSO-BP和GPSO-BP算法后发现该方法的预测精度最高,预测结果平均相对误差为13.58%,能够很好的用于电渗固结排水效果的预测。     

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。     

冲击荷载下塑料排水板间距对超软土地基固结效果的影响

对静动力排水固结法加固超软土地基而言,塑料排水板布置方式、间距、插入深度及其井阻与涂抹作用等都直接影响着加固效果。以广州某化工品仓储区工程为例,分析了冲击荷载下塑料排水板间距对超软土地基固结效果的影响,结果表明:在同种塑料排水板布置方式和相同插板深度下,不同排水板间距,固结效果不一样;在不存在底部透水层的条件下,排水板的间距越小,加固效果越好;冲击荷载作用后孔隙水压力逐渐消散,土压力和沉降量得以持续增长。此外,在反映静动力排水固结法中动力荷载、静力和排水体系相互之间的适应关系基础上,建立了冲击荷载作用下淤泥地基排水板间距L的定量模型,为一般的工程人员做设计应用提供了方便,对类似的软土地基处理工程有借鉴或指导意义。     

EKG电极的电渗现场试验研究

基于电渗法处理软土研究多为室内模型试验研究，缺乏现场试验验证电渗法的有效性。引入新型电动土工合成材料（ＥＫＧ）电极，采用电渗排水法进行大规模的现场软土处理试验，验证电渗排水法在实际应用中对软土的处理效果，同时验证新型电极的可靠性。结果表明:反转电极有利于促进电渗排水，间歇通电能让土体恢复排水能力；电渗处理后的软土含水率由６２％降至３２％，抗剪强度、干密度、承载力都有一定提高；ＥＫＧ电极在使用一个月后基本无腐蚀现象，只是表面附着一层白色沉淀物，很好地解决了电极腐蚀问题。     

电渗和振动对细尾矿砂静载固结排水的促进作用

为研究电渗、振动对细尾矿砂静载固结排水的促进作用,利用改装的空心圆柱扭剪仪进行试验研究,分别得到了不同静载压力下,单独静载、静载联合电渗和静载联合振动作用下的固结排水量。试验结果表明:随着静载压力的增加,排水量增加,排水时间减小。在单独静载基础上增加一种排水措施即会增加排水量且减少排水时间。振动在静载压力较小或固结早期的促进作用较好,电渗在静载压力较大或固结后期的促进作用较好。频率是影响振动排水的主要因素,且存在最佳排水频率,振动排水具有明显的时间优势。电渗排水的影响因素主要为电势梯度和试件导电性,电势梯度越大排水效果越好。     

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。     

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。     

水力冲挖淤泥水平电渗联合堆载预压法脱水试验研究

城市水环境治理工程中会产生大量疏浚淤泥,淤泥含水量高、体量大,直接堆场弃置将浪费城市宝贵的土地资源。设计水平电渗法处理水力冲挖淤泥的模型试验,采用水平电渗联合堆载预压的方法对水力冲挖淤泥进行脱水处理,验证了电渗法用于淤泥脱水处理的可行性,论证了水平电渗法的优势。试验表明,上部施加荷载可以限制淤泥的裂缝宽度,上部荷载越大,淤泥裂缝的宽度越小,淤泥的沉降越大;上部荷载越大,淤泥的排水量越大且处理后的含水率更低;上部施加荷载可以延迟电流的衰减,延后有效电势的降低,有利于淤泥排水固结;电渗末期能耗高、排水少,在实际应用中应该在此阶段前停止电渗。     

EKG电渗联合真空预压地基处理技术应用

为快速提高某闸室基坑范围内颗粒细、含水率高、黏性强的新沉积软黏土的强度,使其满足闸室基坑边坡放坡稳定性,以及短时间内具备机械、人员进场作业条件,采用EKG电渗联合真空预压地基处理工艺对场地进行大面积、整体性处理。现场实测数据表明,电渗联合真空预压加固法可促使处理范围内土体快速排水固结,有效降低软黏土含水率、减小孔隙比、提高土体的密实性和强度。该方法前期排水固结更快,处理效果良好,有效缩短了施工工期。