软土地基电动加固方法与工程应用研究
发布时间：2021-11-15 12:07
电动加固方法主要包括电渗排水固结与电渗化学加固,可用来处理传统地基处理方法较难处理的含水量高,渗透系数低的软土地基。与传统地基处理方法相比,电动加固具有固结速度快,安全性高,工程造价低,产生土壤胶体使土颗粒胶结、排水速率与土颗粒大小无关等优点,具有良好的工程应用前景。但目前为止,因电动加固固结机理不完善,相关计算方法不成熟,缺乏合理的现场设计方法,电极腐蚀过重等问题,限制了电动加固的发展。本文总结了电动加固的发展与研究现状,对电动加固理论机理与电动加固的使用范围进行介绍,根据软土沉积的成因与分类,对软土的工程性质进行概括,并基于现有研究成果,给出一维、二维电渗固结孔压解与按应力定义的固结度表达式。在电动加固理论的基础上,依据工程需求,完善电渗设计方法,解决电极腐蚀等问题,本文进行一系列的室内试验,并依据试验结果,进行电势场模拟与相关现场试验。本文主要研究工作与取得的成果如下:1.自行设计一组室内电动加固模型试验系统。首先开展不同电势梯度下单对电极的电渗排水固结试验,分析电势梯度对土体加固作用的影响。然后依据实际工程中电极布置形式,进行电极组电渗排水固结试验,首次提出电极间距比的概念,即...
【文章来源】：中国地震局工程力学研究所黑龙江省
【文章页数】：184 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
水分子平面结构与分布示意图
第一章 软基电动加固综述的加固效果一般，但当在阴极管注入水玻璃后，溶从阴极移动到阳极，在此过程中会遇到从阳极迁移，生成 C-S-H。这便是离子迁移发生水化反应生成及成大量结晶和凝胶，与水泥水化类似，故电渗化学加进行。离子沉淀在通电结束后继续进行，而电渗排水应。
图 1-2 离子迁移示意图1.3.4 胶结硬化采用电渗法加固的软黏土往往具有孔隙比大，含水量高，渗透系数小的特点，因此在黏土颗粒之间，存在着大量的孔隙与自由水。在电渗化学注浆试验中，因注浆作用，黏土矿物的孔隙水中含有 Ca2+与 SiO32-，加上水的电解产生 OH-，在碱性环境下发生火山灰反应，生成的水化硅酸钙胶体填充土颗粒之间的孔隙，提高承载力与抗剪强度。土颗粒胶结过程示意图如图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑饱和度变化的一维电渗固结模型[J]. 周亚东,邓安,刘中宪,杨爱武,张海. 岩土工程学报. 2017(08)
[2]非金属电极在电渗排水中的应用[J]. 王宁伟,孙守刚,梁家豪,柴高炯,刘铁. 水利与建筑工程学报. 2016(04)
[3]淤泥质软黏土的电动加固试验研究与工程应用[J]. 张雷,王宁伟,景立平,方晨,李永强,程前. 自然灾害学报. 2016(03)
[4]CaCl2溶液对不同黏土基防渗墙渗透性的影响[J]. 朱伟,徐浩青,王升位,范惜辉. 岩土力学. 2016(05)
[5]固液界面动电效应的研究进展[J]. 郭万林,费雯雯. 振动.测试与诊断. 2015(04)
[6]淤泥质粉质黏土电化学改性加固现场试验[J]. 王宁伟,白小航,韩舰辉,马振伟,王颂科. 工程勘察. 2014(12)
[7]两极裂缝处理对电渗排水影响的试验研究[J]. 宋忠强,闫雪明,饶平平. 水资源与水工程学报. 2014(04)
[8]冲击荷载作用下海积软土的动力释水规律研究[J]. 刘勇健,符纳,林辉. 岩土力学. 2014(S1)
[9]铁、石墨、铜和铝电极的电渗对比试验研究[J]. 陶燕丽,周建,龚晓南. 岩石力学与工程学报. 2013(S2)
[10]Numerical model of soft ground improvement by vertical drain combined with vacuum preloading[J]. 吴辉,胡黎明. Journal of Central South University. 2013(07)
博士论文
[1]软土地基电渗加固方法研究[D]. 吴辉.清华大学 2015
[2]不同电极电渗过程比较及基于电导率电渗排水量计算方法[D]. 陶燕丽.浙江大学 2015
[3]土壤胶体凝聚中的离子特异性效应[D]. 田锐.西南大学 2014
[4]基于化学计量学的电分析化学信号灵敏度增强研究[D]. 涂家润.南开大学 2014
[5]水质调控的煤泥水澄清和煤泥浮选研究[D]. 张志军.东北大学 2012
[6]新型聚合铝铁—有机复合絮凝剂的混凝性能及其絮体特性研究[D]. 孙翠珍.山东大学 2012
[7]软黏土地基电渗固结试验和理论研究[D]. 李瑛.浙江大学 2011
[8]骨内流动电位特性及骨替代材料力学相容性研究[D]. 徐莲云.天津大学 2011
[9]物化型软岩电化学改性机理研究[D]. 王东.太原理工大学 2010
[10]交通荷载作用下道路与软土复合地基共同作用性状研究[D]. 梅英宝.浙江大学 2004
硕士论文
[1]低伤害阴离子粘弹性表面活性剂压裂液[D]. 贾帅.西安石油大学 2016
[2]软土地区深基坑锚索电化学加固应用研究[D]. 王心哲.沈阳建筑大学 2016
[3]青藏高原东北部苦海沉积粘土矿物记录的末次冰消期以来的环境变化研究[D]. 赵黎.西北师范大学 2015
[4]软黏土电渗系数影响因素及提高方法的试验研究[D]. 胡平川.浙江大学 2015
[5]吹填土电冲击特性试验及数值模拟研究[D]. 柳子炎.广西大学 2014
[6]大连海相淤泥电渗固结试验研究[D]. 万勇.大连理工大学 2014
[7]水泥基材料中氯离子浓缩影响因素和机理研究[D]. 李庆玲.湖南大学 2013
[8]湛江组结构性黏土工程地质效应数值模拟[D]. 刘亚光.武汉科技大学 2013
[9]大连滨海软土地基处理方法及评价[D]. 陶彦.辽宁工程技术大学 2012
[10]港区公路软土地基沉降分析与监测研究[D]. 莫志兵.长沙理工大学 2012
本文编号：3496747
【文章来源】：中国地震局工程力学研究所黑龙江省
【文章页数】：184 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
水分子平面结构与分布示意图
第一章 软基电动加固综述的加固效果一般，但当在阴极管注入水玻璃后，溶从阴极移动到阳极，在此过程中会遇到从阳极迁移，生成 C-S-H。这便是离子迁移发生水化反应生成及成大量结晶和凝胶，与水泥水化类似，故电渗化学加进行。离子沉淀在通电结束后继续进行，而电渗排水应。
图 1-2 离子迁移示意图1.3.4 胶结硬化采用电渗法加固的软黏土往往具有孔隙比大，含水量高，渗透系数小的特点，因此在黏土颗粒之间，存在着大量的孔隙与自由水。在电渗化学注浆试验中，因注浆作用，黏土矿物的孔隙水中含有 Ca2+与 SiO32-，加上水的电解产生 OH-，在碱性环境下发生火山灰反应，生成的水化硅酸钙胶体填充土颗粒之间的孔隙，提高承载力与抗剪强度。土颗粒胶结过程示意图如图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑饱和度变化的一维电渗固结模型[J]. 周亚东,邓安,刘中宪,杨爱武,张海. 岩土工程学报. 2017(08)
[2]非金属电极在电渗排水中的应用[J]. 王宁伟,孙守刚,梁家豪,柴高炯,刘铁. 水利与建筑工程学报. 2016(04)
[3]淤泥质软黏土的电动加固试验研究与工程应用[J]. 张雷,王宁伟,景立平,方晨,李永强,程前. 自然灾害学报. 2016(03)
[4]CaCl2溶液对不同黏土基防渗墙渗透性的影响[J]. 朱伟,徐浩青,王升位,范惜辉. 岩土力学. 2016(05)
[5]固液界面动电效应的研究进展[J]. 郭万林,费雯雯. 振动.测试与诊断. 2015(04)
[6]淤泥质粉质黏土电化学改性加固现场试验[J]. 王宁伟,白小航,韩舰辉,马振伟,王颂科. 工程勘察. 2014(12)
[7]两极裂缝处理对电渗排水影响的试验研究[J]. 宋忠强,闫雪明,饶平平. 水资源与水工程学报. 2014(04)
[8]冲击荷载作用下海积软土的动力释水规律研究[J]. 刘勇健,符纳,林辉. 岩土力学. 2014(S1)
[9]铁、石墨、铜和铝电极的电渗对比试验研究[J]. 陶燕丽,周建,龚晓南. 岩石力学与工程学报. 2013(S2)
[10]Numerical model of soft ground improvement by vertical drain combined with vacuum preloading[J]. 吴辉,胡黎明. Journal of Central South University. 2013(07)
博士论文
[1]软土地基电渗加固方法研究[D]. 吴辉.清华大学 2015
[2]不同电极电渗过程比较及基于电导率电渗排水量计算方法[D]. 陶燕丽.浙江大学 2015
[3]土壤胶体凝聚中的离子特异性效应[D]. 田锐.西南大学 2014
[4]基于化学计量学的电分析化学信号灵敏度增强研究[D]. 涂家润.南开大学 2014
[5]水质调控的煤泥水澄清和煤泥浮选研究[D]. 张志军.东北大学 2012
[6]新型聚合铝铁—有机复合絮凝剂的混凝性能及其絮体特性研究[D]. 孙翠珍.山东大学 2012
[7]软黏土地基电渗固结试验和理论研究[D]. 李瑛.浙江大学 2011
[8]骨内流动电位特性及骨替代材料力学相容性研究[D]. 徐莲云.天津大学 2011
[9]物化型软岩电化学改性机理研究[D]. 王东.太原理工大学 2010
[10]交通荷载作用下道路与软土复合地基共同作用性状研究[D]. 梅英宝.浙江大学 2004
硕士论文
[1]低伤害阴离子粘弹性表面活性剂压裂液[D]. 贾帅.西安石油大学 2016
[2]软土地区深基坑锚索电化学加固应用研究[D]. 王心哲.沈阳建筑大学 2016
[3]青藏高原东北部苦海沉积粘土矿物记录的末次冰消期以来的环境变化研究[D]. 赵黎.西北师范大学 2015
[4]软黏土电渗系数影响因素及提高方法的试验研究[D]. 胡平川.浙江大学 2015
[5]吹填土电冲击特性试验及数值模拟研究[D]. 柳子炎.广西大学 2014
[6]大连海相淤泥电渗固结试验研究[D]. 万勇.大连理工大学 2014
[7]水泥基材料中氯离子浓缩影响因素和机理研究[D]. 李庆玲.湖南大学 2013
[8]湛江组结构性黏土工程地质效应数值模拟[D]. 刘亚光.武汉科技大学 2013
[9]大连滨海软土地基处理方法及评价[D]. 陶彦.辽宁工程技术大学 2012
[10]港区公路软土地基沉降分析与监测研究[D]. 莫志兵.长沙理工大学 2012
本文编号：3496747
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3496747.html
