软黏土的化学电渗法排水固结试验研究

摘要

相对于传统的排水固结方法，电渗法针对排水条件较差的软弱黏性土具有独特的优势。然而，能耗较大和土样排水不均匀的问题一直制约了电渗法在实际工程中的推广和应用。前期学者对电渗试验的研究表明，电渗法的处理效果和土样本身的性质密切相关，因此本文通过向土样中注入化学试剂 CaCl2、Na2SiO3来改变土样的性质，从而影响电渗处理的效果。同时，还开展了化学加固联合电渗法对软黏土的地基处理试验研究。主要结论如下： (1)开展土样中注入CaCl2溶液的化学电渗试验研究，以分析注入CaCl2溶液浓度对电渗处理效果的影响。试验结果表明增大注入CaCl2溶液浓度可提高电渗排水量，加快排水速率，缩短电渗处理时间；增加CaCl2溶液浓度可提高土样的导电性，降低电渗能耗，但阳极腐蚀程度增大；电渗处理后阳极附近土样强度的提升和CaCl2溶液浓度正相关，阴极附近土样提升效果不理想；注入的CaCl2溶液浓度越大，土样不均匀沉降现象越明显。 (2)开展土样中注入Na2SiO3溶液的化学电渗试验研究，以分析注入Na2SiO3溶液浓度对电渗处理效果的影响。相对于纯电渗试验，土样中注入Na2SiO3溶液提高了电渗排水量，但持续增大Na2SiO3浓度反而制约了电渗排水效果；Na2SiO3溶液改变了土样的渗透性，Na2SiO3溶液浓度越大，土样渗透性越差；增大Na2SiO3溶液浓度可提高土样导电性，但不利于土样强度的提升，且增大了阳极的腐蚀程度。 (3)进行化学加固联合电渗法对软黏土的处理试验研究，以分析化学作用和电渗作用的相互影响。电渗处理的同时向土样中注入CaCl2和Na2SiO3溶液对土样进行化学加固。电渗作用扩大了化学加固作用的影响范围；化学加固作用可提高阴极附近土样强度，改善电渗处理后土样密实度不均匀的情况；联合作用降低了电极腐蚀量，但仍然存在能耗较大的问题。

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