黏土在水平电渗排水作用下的应用研究

发布时间：2020-08-03 15:11

【摘要】：电渗方法用于处理高含水率、低渗透性的软土地基有广阔的应用前景,与堆载预压、真空预压等传统排水固结方法相比具有效率高,应用灵活,设备简单、对周围环境影响较小等特点。近年来电渗方法获得越来越多的关注,被广泛用于地基处理、吹填土固结,边坡防护等工程问题当中,并发展出了与传统方法相互联合处理工程问题的方法。本文在总结了电渗固结方法目前研究进展的基础上,从粘土矿物的微观结构出发,通过研究粘土矿物的晶体构造和晶片组合解释粘土颗粒带电特性的成因以及外加电场对这一特性的影响。完善电渗相关理论,将土的电阻率理论同电渗固结相互结合,研究电渗过程当中电极间土体固结不均匀的内在原因。设计了一套试验装置,以不同粘粒含量的矿坑工作为试验对象研究电渗过程中电阻率的变化规律,以钠基膨润工作为试验对象进行了水平电渗排水固结试验,记录其电渗过程中电流变化、排水量、温度、PH值、电势损失、电阻率变化结合试验现象总结其电渗固结特点。通过拟合试验数研究土样含水率和电阻率间的函数关系,以此为基础研究电渗过程中电阻率的分布规律。以不同的电极布置形式进行电渗试验,创建不同的电势场分布,通过研究电势场在电渗过程中的重分布解释电渗固结的不均匀现象。利用comsol有限元分析软件对不同电极布置情况下土中的电势场进行模拟研究,并对电渗过程中不同时间点电势场的分布情况进行了分析,结合数值模拟的结果对试验现象和试验后总结的规律进行分析对比。结合试验现象发现comsol够较好地模拟电渗过程中电势场的分布,也可以用来研究不同电极布置形式对土中电势场分布的影响。
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU442
【图文】：

图２．１粘土表面双电层结构示意图逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｄｏｕｂｌｅ邋ｅｌｅｃｔｒｉｃ邋ｌａｙｅｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｎ邋ｃｌａｙ邋ｓｕｒｆａｃｅ逡逑

图２．２黏土矿物微观结构示意图逡逑

图２．３通电处理前膨润土微观结构逡逑Ｆｉｇ２．３邋Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ邋ｂｅｆｏｒｅ邋ｅｌｅｃｔｒｏｏｓｍｏｓｉｓ逡逑

【参考文献】

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本文编号：2779808