遼寧地區(qū)軟土電化學(xué)加固試驗與理論研究.pdf

1、電化學(xué)加固是指在地基土中打入一定數(shù)量的金屬電極，通過電極導(dǎo)入直流電流，水在直流電的作用下往陰極移動，而土顆粒則往陽極移動，土顆粒不斷的聚集而使土體固結(jié)。相對于傳統(tǒng)的排水固結(jié)法，如真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓等具有施工時間快、無噪音粉塵污染、安全環(huán)保等優(yōu)點。但由于在施工過程中陽極具有腐蝕性、耗能較大等技術(shù)問題，導(dǎo)致其在很多地方存在著較大的局限性，未能大范圍的推廣及使用，無法成為軟土地基處理的常規(guī)方法。但是對于含水量極高的或是流塑狀態(tài)下的吹填土、淤泥

2、質(zhì)軟土地基處理施工過程中，由于土體的承載力等問題，無法滿足常規(guī)處理方法的施工條件，傳統(tǒng)的施工工藝較難完成，電化學(xué)加固則成為此類土處理中較有前途的一種。然而，由于電化學(xué)加固機理的不完善、施工設(shè)計計算方法的欠缺等多方面的原因制約了其在工程中的應(yīng)用，因此開展軟土的電化學(xué)加固的進(jìn)一步研究是非常有必要的。
　　電化學(xué)加固涉及范圍很廣，主要包括土體的電滲排水固結(jié)以及通電過程中的化學(xué)作用，在試驗過程中，還涉及到熱效應(yīng)、水的電解產(chǎn)生氣體、土體結(jié)構(gòu)

3、的變化、陰陽兩極的PH值改變等諸多物理化學(xué)反應(yīng)。本文在電化學(xué)加固過程中，還加入了傳統(tǒng)的注漿理論，在試驗過程中，還對陽極腐蝕和能耗大的問題進(jìn)行了研究與分析。
　　根據(jù)上述問題，本文重點對以下問題進(jìn)行了研究:
　　1、本文歸納了電化學(xué)加固方法的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀、在巖土工程中的實際應(yīng)用情況以及對其未來應(yīng)用的展望。詳細(xì)闡述了電化學(xué)在土體加固過程中的作用機理及其土體加固的過程，同時研究了土體的抗剪強度、承載力、注漿溶液濃度影響的關(guān)系

4、。并且概括了電化學(xué)加固的特點以及其在工程中的適用范圍。
　　2、根據(jù)土力學(xué)以及高等土力學(xué)中有關(guān)土體的各向同性和三相介質(zhì)理論，建立非飽和黏土的電阻率模型，并依據(jù)其推導(dǎo)出土體三相并聯(lián)的電阻率公式;對試驗過程中存在的電阻進(jìn)行了研究，首次提出了陽極接觸電阻、陰極接觸電阻、陽極平均電阻、陰極平均電阻、土體平均電阻等概念，并給出了一個簡要的電阻計算公式。
　　3、根據(jù)試驗理論，自行研制試驗裝置，以沈陽地區(qū)軟土、營口地區(qū)淤泥質(zhì)軟土、大連地

5、區(qū)淤泥質(zhì)軟土為試驗對象，進(jìn)行了室內(nèi)試驗，試驗過程中通過注入不同漿液，或者是不同濃度的同種漿液，對電勢、電流、土體沉降以及試驗結(jié)束后土體的承載力和含水量變化進(jìn)行觀測，研究了注漿對普通電化學(xué)加固的影響。根據(jù)離子沉淀理論，分析了試驗結(jié)束后離子移動以及加固范圍分布。證明了電化學(xué)加固對軟土加固的有效性,并給出了加固前后土體各物理力學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律。
　　4、比較軟土加固后不同部位的土體鹽度及其電阻率，發(fā)現(xiàn)各個部位的PH值相對于初始PH值發(fā)生