间歇通电模式影响电渗效果的试验

发布时间：2020-06-29 20:33

【摘要】：为了研究间歇通电模式对电渗加固效果的影响,采用实验室一维模型箱,在不同通断模式下开展电渗试验.试验分两个阶段,第一阶段固定通断时间比,研究不同通电周期对电渗的影响,同时与连续通电对比;第二阶段,固定通电周期,研究通断时间比对电渗的影响.测量试验过程中的电流、阴极排水量,试验结束时的抗剪强度以及含水量分布,并给出不同组试验的阳极板腐蚀图.结果表明:间歇通电能否有效以及通电周期和通断比对电渗效果的影响会因试验时间的不同而存在差异;采用适当的通电周期和通断时间比,间歇通电可以减缓电极腐蚀,提高电渗效果.文章最后对已有文献中的分歧作出了解释,并指出电渗法实际工程应用中,建议通电周期选取1~4 h,通断时间比取2.0.
【图文】：

试验装置图,电渗,试验装置

饽谑?验结果提出最优的通断电模式，以期为电渗法工程应用提供试验指导．1试验设计1.1试样制备试验土样取自杭州三墩某基坑工程，原状土性质见表1．参照已有文献中试验土样含水量数据:文献［4］100%～120%，文献［17］120%，文献［18］80%，本试验初始试样的目标含水量约为100%．制备试样时，将适量水与土倒入大型土样容器中拌合，用搅拌器搅拌均匀，所制备的重塑土样含水量为105%．并密封静置24h以上．表1原状土的基本物理指标w/%GseSr/%wL/%wP/%58.32.751.7691.945.4241.2试验装置试验电路见图1，由直流电源(GWSPD－3606)、循环电流控制器(军达科技JXH－1型)、模型盒、板式电极等组成．!"#$%&’()%*+,-%&!""!#"$%$%$%$%$"$"(a)平面图!!"#$%"&’!"#$(#"%&’##()*+,)""-./012,(b)立面图及电路图图1电渗试验装置(mm)1.3试验时间时间控制条件的确定是间歇通电对比试验的关键．由于以通电时间作为控制条件的试验结果也能反映试验时间(包括通电和断电时间)一致时的规律，本试验保证所有试验组通电时间一致．其中，通电时间由连续通电组的试验结果确定，排水速率连续3h小于总排水量的2%时停止通电，最终确定通电时间36h．1.4试验方案研究间歇通电的关键问题是通电、断电时间的分配，试验方案的制定也是围绕不同通断电模式展开．首先，定义通断比β为β=tontoff，式中:ton为通电时间，toff为断电时间．通断模式由通电周期和通断时间比两个因素控制．因此，整个试验过程分为两阶段．第一阶段，研究不同通电周期的电渗效果，并与连续通电进行对比，见表2，验证间歇通电技术的有效性，并给出通电周期对电渗的影响．通电周期作为试验

曲线,排水量,曲线,连续通电

周期一致，以通断比β作为变量，通过对比各试验结果，确定最优的β值．表2第一阶段试验条件试验组试验类型(on/off)试验时间/hT1连续通电36T212h/6h54T32h/1h54T420min/10min54表3第二阶段试验条件试验组β试验类型(on/off)试验时间/hT5105min/30s36．9T625min/2.5min54．0T715min/5min72．02试验结果及分析参考文献［8，10］等对间歇通电试验结果的描述，以下从排水量，试验结束时含水量分布，抗剪强度分布，电极腐蚀等角度对试验结果进行分析．2.1电渗排水量排水量是衡量电渗效果最直观的指标，图2给出了不同组试验排水量随时间的变化．图2(a)中，排水量T1～T4依次为:605、582、627、649mL．T4组的排水量最大，T3次之，T2最小，说明通电周期越短，排水效果越好，长周期的排水效果不如短周期．在36h，也就是常规组试验终止时，间歇通电组排水量均小于连续通电，这一现象与文献［8］的结论一致，其后，间歇通电组曲线仍呈上升趋势，而连续通电组趋向平缓，虽然T1组36h后不再通电，但从图中曲线走势也可推想，若保证处理时间一致，试验后期，连续通电组T1的效果亦会不如T3和T4组．再比较T1和T2，可以看到，两曲线初始非常接近，第一次断电后T2组效率明显下降，导致其最终排水量不如其他3组试验，这说明长周期间歇通电会降低电渗效率．由此可见，处理时间较短时，间歇通电的效果不如连续通电，只有在处理时间较长时，短周期间歇通电的优势才会逐渐显示出来，太长周期间歇通电不利于电渗．也就是说，处理时间不受限制时，选取较短的通电周期，间歇通电所能达到的处理效果优于连续通电．图2(b)是基于相同通电时间得到的试验结果．从各曲线走势可推知，处理时间较短时，通断比越大，电渗效果越好，随着处理

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