本文選題：電化學(xué)灌漿　切入點：海相軟黏土　出處：《沈陽建筑大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：電化學(xué)灌漿方法是在軟黏土中插人金屬電極并施加一定的直流電,同時以一定的流體壓力向電極中灌入鹽溶液,土體內(nèi)發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng),包括電滲、電泳、電解、水解、水化、氧化還原反應(yīng)、離子擴散、離子交換、離子遷移、礦物分解及離子沉淀等,其中電滲、電解、離子交換和鹽的沉淀對軟黏土加固效果最為明顯。在我國沿海地區(qū)廣泛分布著海相軟黏土,為緩解沿海地區(qū)城市基本建設(shè)用地緊張,需要對海相軟黏土進行地基處理,使其滿足工程建設(shè)的需求。海相軟黏土的特點是高含水率、高壓縮性、低滲透性、低抗剪強度、高含鹽量及顯著的結(jié)構(gòu)性與流變性,因此,對海相軟黏土的地基處理技術(shù)更加復(fù)雜。目前對海相軟黏土的地基處理方式主要采用(真空預(yù)壓或者堆載預(yù)壓)排水固結(jié)的方法,這些方法主要存在以下幾個問題：(1)加固后土體強度較低、沉降變形大,均勻性較差,已建工程也已出現(xiàn)不同程度的工程質(zhì)量問題；(2)堆載預(yù)壓或真空預(yù)壓法排水固結(jié)時間較長,沉降速率較難穩(wěn)定,對深厚軟土地基加固效果不理想,處理深度有限,有時甚至難以達到預(yù)期的加固目的。傳統(tǒng)電滲排水方法相對于其它方法具有排水固結(jié)速度快、對周邊環(huán)境影響小等優(yōu)點,但在高含鹽量的海相軟黏土中電滲排水固結(jié)效果并不理想,主要涉及到高電導(dǎo)率造成的過大能量消耗和金屬電(陽)極的嚴(yán)重腐蝕。而本文研究的電化學(xué)灌漿方法不同于傳統(tǒng)電滲排水方法,該工法不僅包含了電滲排水固結(jié)的原理,而且對海相軟黏土進行加固時,通過向陽極中灌入鹽類溶液,并發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng),這些反應(yīng)改變了土體結(jié)構(gòu)性并增強了(集)顆粒之間的聯(lián)接強度,使土體的強度得到顯著的提高,然而,電化學(xué)固結(jié)機理的不完善、設(shè)計計算方法的欠缺、能量消耗過高等原因制約了電化學(xué)灌漿的工程應(yīng)用,因此,有必要開展海相軟黏土電化學(xué)灌漿的進一步研究。根據(jù)上述問題,本文重點對以下問題進行了研究：1、本文歸納了電滲及電化學(xué)灌漿方法的發(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。詳細闡述了電化學(xué)灌漿機制以及電化學(xué)灌漿的影響因素,闡述了電化學(xué)灌漿的優(yōu)缺點。2、根據(jù)試驗理論,自行研制試驗裝置,以營口沿海產(chǎn)業(yè)基地海相軟黏土、大連普蘭店太平灣港口及大連東港商務(wù)區(qū)海相軟黏土為試驗對象,進行了室內(nèi)試驗,試驗過程中通過灌入化學(xué)溶液,對試驗過程中電流、電阻、能耗、土體溫度等參數(shù)以及通電停止后不同齡期時土體各區(qū)域的承載力進行觀測,并且根據(jù)電化學(xué)灌漿理論,研究了土體各區(qū)域的加固機制及加固范圍,根據(jù)不同齡期時土體的承載力得出有效降低電化學(xué)能耗的方式,并通過試驗說明電化學(xué)灌漿與電滲排水試驗的本質(zhì)區(qū)別。3、對陽極和陰極的膠結(jié)土樣進行化學(xué)分析以及宏觀觀測,在電化學(xué)灌漿試驗中,由于化學(xué)溶液的灌入,發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng),這些反應(yīng)改變了土體結(jié)構(gòu)性并增強了(集)顆粒之間的聯(lián)接強度,使土體化學(xué)成分發(fā)生改變,增強土體強度。4、根據(jù)室內(nèi)試驗研究成果,針對大連海洋大學(xué)新校區(qū)以及大連東港商務(wù)區(qū)的海相軟黏土進行了現(xiàn)場試驗,充分驗證了室內(nèi)試驗的準(zhǔn)確性與電化學(xué)灌漿方法加固海相軟黏土工程的可行性,為實際工程應(yīng)用提供一定的參考價值。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：沈陽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU472

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本文編號：1699225