国家自然科学基金(50879076)
- 作品数：15 被引量：207H指数：10
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- 相关机构：浙江大学西安建筑科技大学天津市软土特性与工程环境重点实验室更多>>
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- 铁、石墨、铜和铝电极的电渗对比试验研究被引量：14
- 2013年
- 采用典型的杭州软土,分别在1.58,0.79以及0.53 V/cm的电势梯度下,对铁、石墨、铜和铝电极在电渗过程中的表现进行室内试验研究,从排水量、有效电势、电渗后土体含水量的分布和能耗4个方面对上述4种电极的电渗效果进行分析。结果表明:随着电势梯度的降低,铁、石墨、铜和铝电极电渗效果的差异会逐渐减小;在较高的电势梯度下,铁和石墨电极表现相当,比铜电极要好得多,而在较低的电势梯度下,铁电极的电渗效果优于石墨电极,但二者的表现均略逊于铜电极,铝电极的电渗效果始终是最差的。对比本文与已有研究结果可以得出:较高电势梯度下石墨电极表现较好,而较低电势梯度下石墨电极表现不如铁或铜电极。实际工程中,应针对具体的土壤类型分析其矿物成分或离子组分后再选用最优的电极材料。对于浙江沿海地区软土的电渗加固,建议优先采用铁电极,不推荐采用铝电极。
- 陶燕丽周建龚晓南
- 关键词：土力学电极材料电渗排水量含水量
- 堆载–电渗联合作用下的耦合固结理论被引量：32
- 2010年
- 该理论考虑了水流和电流的相互作用以及地基中孔隙水压力的发展过程,利用等应变等考虑堆载–电渗联合作用的假设建立了轴对称模型的耦合固结方程,并给出了地基中平均孔压和径向固结度的解析解和工程中常用的电极梅花形排布向轴对称排布转化的方法。最后通过参数分析,研究了电源电压和土体的水力渗透系数对平均孔压消散和径向固结度的影响。结果表明:对于堆载–电渗联合作用而言,电源电压越大越好,电渗渗透系数和水力渗透系数比值合适的范围是102～103。
- 李瑛龚晓南卢萌盟郭彪
- 关键词：电渗堆载等应变砂井
- 电渗法加固软土地基试验研究被引量：37
- 2011年
- 在自制的电渗固结装置上,进行轴对称工况软黏土不同初始条件及通电条件下的电渗试验。通过监测电渗过程中的电流、电势、排水量、抗剪强度、含水率和沉降,对比分析不同条件下的土体电渗固结性状,并得出以下结论:(1)电渗法对软黏土地基处理效果良好,可达到减少土体含水率、提高土体抗剪强度、减小土体工后沉降等目的;(2)高电压及高含水率土体的电渗效果好于低电压及低含水率的土体;(3)含水率及电压相同条件下,间歇通电时的土体电能利用率较高,且电渗后土体的整体差异性较小;(4)电渗也会造成一定的电极腐蚀,低电压及间歇通电条件下,电极的腐蚀相对较小。
- 焦丹龚晓南李瑛
- 关键词：土力学电渗抗剪强度含水率
- 电渗软黏土电导率特性及其导电机制研究被引量：31
- 2010年
- 在自制的Millersoilbox中采用4相电极法分别模拟和研究电渗过程中含水率、温度和孔隙水含盐量的变化对软黏土电导率的影响。结果表明,黏土电导率随含水率变化经历3个阶段:含水率小于塑限时,电导率随含水率的增大而迅速增大;含水率大于液限时,电导率随含水率增大而缓慢减小;含水率在塑限和液限之间时,电导率随含水率的增大而缓慢增大。黏土导电性与受含水率影响的土体结构相态有关,导致土体电导率变化的导电途径依次为固液相互层、双电层和液限。温度的升高会导致电导率增大,二者成良好的线性关系,并且含水率越高电导率随温度增长的速率越慢。黏土电导率也随孔隙水含盐量的增大而增大,但是黏土含水率越高,孔隙水含盐量变化对电导率的影响越大。
- 李瑛龚晓南郭彪周志刚
- 关键词：土力学电导率电渗含水率含盐量
- 含盐量对软黏土电渗排水影响的试验研究被引量：24
- 2011年
- 为了研究土体含盐量对软黏土电渗排水的影响,在自制的试验槽里进行室内一维试验,利用试验数据从排水量、排水速率、能量消耗、含水率和电化学反应等5方面对电渗性状进行对比分析。试验结果表明:含盐量对软黏土电渗性状有着明显影响,并存在最佳含盐量;较高的含盐量不利于电渗排水和含水率降低,而且会导致能量消耗、阳极腐蚀量和电渗后酸碱不平衡较大;能量消耗系数、阳极腐蚀百分比和排水速率与电流强度的比值这3者都与土体含盐量存在一定的定量关系。试验结果能为判别电渗的工程适宜性提供一定的参考依据。
- 李瑛龚晓南
- 关键词：能量消耗电化学反应
- 软黏土地基电渗加固的设计方法研究被引量：10
- 2011年
- 土地紧张促进电渗近年来在软黏土地基加固中的大量应用,但是对其设计方法的研究却很少。从电渗的机理入手,研究了电渗过程及其电极电解反应;接着分析了土体性质、电极、电源输出和通电方式等四方面因素对电渗固结的影响,并列表总结;随后,综合已有的电渗实例,提出了软黏土电渗加固的设计计算方法;最后举例说明方法的使用。该方法主要面对常见的金属电极长方形布置的电渗处理,经简单改变也能适用其他情况。其优点是能够评价场地的电渗处理适宜性,可以考虑场地地质条件的影响,并且通过控制参数取值范围的方法来提高电渗效率。
- 李瑛龚晓南
- 关键词：电渗软黏土设计方法影响因素
- 铁和铜电极对电渗效果影响的对比试验研究被引量：28
- 2013年
- 对铁和铜电极的电渗效果进行了室内试验研究,通过监测排水量、电极处电势损失、含水率等分析比较了两者对电渗效果的影响,结果表明,铁电极在电渗中的表现优于铜电极。铜作为电渗阳极时,通电4～6 h后其电流有一迅速下降过程,同时阳极电势损失大幅增加。还开展了不同阴阳极材料组合对电渗效果影响程度的试验研究,研究发现阳极材料对电渗效果影响很大,相比之下阴极材料的影响较弱。最后从电化学角度对试验结果作了较为合理的解释。本文首次在电渗过程中发现电化学钝化现象,并指出电化学钝化将大幅降低电渗的效率,实际工程中应避免其发生。
- 陶燕丽周建龚晓南陈卓李一雯
- 关键词：铁电极铜电极电渗电极材料钝化
- 电渗电极参数优化研究被引量：1
- 2010年
- 为了在电渗设计阶段选择合适的电极间距和长度,采用土体各向同性假设,推导排形布置电渗电极的三维电场强度计算式,并比较不同电极间距和电极长度下电场特性,分析每对电极的电场影响范围。然后,考虑相邻电极对的影响,对电场进行简化。最后以工程实例说明推导方法的应用。结果表明:利用电场强度计算式,在电渗设计阶段可利用设计电渗排水速率来选择合适的电极间距、长度和排距,以满足技术和经济的要求。
- 李瑛龚晓南郭彪
- 关键词：电极电场强度
- 软黏土二维电渗固结性状的试验研究被引量：20
- 2009年
- 利用自制的试验装置,进行轴对称条件下的饱和软黏土电渗固结试验,通过测量电渗过程中的电势、电流和排出的水量以及电渗结束后土体的沉降量和含水率分布,从电渗机制和能量消耗的角度研究土体的性状。结果表明:(1)土体中的电势不仅与到阴极的距离有关,而且与通电时间有关。轴对称条件下电势以折线形式分布,折点在阴极附近。(2)土体中的电场强度并不是不变的,当忽略界面电阻的影响时,它随电渗时间线性减小。(3)在电渗的后期,土体电阻率和能量消耗急剧增加,并且存在突变点。试验证明,可以通过能耗系数曲线来控制电渗时间,减少能量消耗,提高电渗效益。
- 李瑛龚晓南焦丹刘振
- 关键词：土力学电渗电势分布电场变化
- 电压对一维电渗排水影响的试验研究被引量：44
- 2011年
- 在自制的模型箱中进行一维电渗排水试验,通过监测排水量、电势分布、含水率和电流来研究不同电源电压对电渗排水的影响。试验结果表明:较大的电压会导致排出单位体积水所需的能量消耗较高;较大的电压和较短的电渗时间会导致土体含水率分布异常,两极中间最高,阳极附近最低;排水量的逐渐减小是因为电极接触电阻的增大和电渗渗透系数的减小;电极和土体接触面上存在的接触电阻使得实际用于电渗的电压小于电源输出电压,而且电源电压越大,阳极接触电阻随电渗时间增加的速率越快,但是阴极接触电阻在高电压时缓慢增长,在低电压时迅速增大,而这与电渗排水速率有关。
- 李瑛龚晓南张雪婵
- 关键词：电渗电压接触电阻能耗
