真空预压联合电渗法处理吹填淤泥土地基加固机理研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
51408440
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
25.0万
负责人：
符洪涛
依托单位：
温州大学
学科分类：
E0807.岩土与基础工程
结题年份：
2017
批准年份：
2014
项目状态：
已结题
起止时间：
2015-01-01 至2017-12-31

项目参与者：
郭林；谷川；李桅；蔡瑛；邢娟妮；
关键词：
电化学真空预压电渗吹填土真空度

项目摘要

The research of electroosmosis method, vacuum preloading and vacuum preloading combined with electroosmosis method have a long period of development, has made many important achievements. Vacuum preloading always restricts the extensive engineering application, because of plastic drainage plate siltation, vacuum transfer blocked after reinforcement and soil consolidation limited depth , long construction period etc. Electroosmosis process is actually a complex physical and chemical process, affected by many factors, many problems still need further study.The vacuum preloading combined electroosmosis method as a promising foundation treatment method, not only can alleviate the siltation of vacuum preloading traits, also reduceengineering cost of the electroosmosis method .This project plans to reseach from the following angle, for example siltation features, vacuum transmission and pore pressure dissipation, analyzing the interaction mechanism , by the microscopic analysis of soil, siltation features test, laboratory test, the establishment of the mathematical model , in order to lay and reveal the foundation on the reinforcement mechanism of vacuum preloading combined electroosmosis method.

真空预压、电渗法以及真空预压联合电渗法的研究经过长期的发展，都取得了许多重要成果。真空预压的塑料排水板淤堵、土体加固后真空度传递受阻、土体加固深度有限，工期长等缺点一直制约着广泛的工程应用；电渗过程实际是复杂的物理化学过程，影响因素众多，许多问题还需要进一步研究。真空预压联合电渗法作为一种很有前途的地基处理方法，不仅可以缓解真空预压的淤堵性状，还可以降低电渗法的工程成本。本项目拟从淤堵特性、真空度传递和孔压消散、相互作用机理等角度进行深入分析，通过土质微观分析、淤堵特性测试、室内试验、数学模型的建立等方面入手，为真空预压联合电渗法的加固机理的揭示奠定基础。

结项摘要

真空预压联合电渗法的研究经过长期的发展，都取得了许多重要成果。真空预压的塑料排水板淤堵、土体加固后真空度传递受阻、土体加固深度有限，工期长等缺点一直制约着广泛的工程应用；电渗过程实际是复杂的物理化学过程，影响因素众多，许多问题还需要进一步研究。真空预压联合电渗法作为一种很有前途的地基处理方法，不仅可以缓解真空预压的淤堵性状，还可以降低电渗法的工程成本。从真空预压法与电渗法的相互作用机理等角度进行深入分析，通过室内模型试验得到加固过程中真空度、电流、有效电势、土体电阻和加固后含水量和抗剪强度的变化规律，为真空预压联合电渗法的加固机理的揭示奠定基础。基于此，得到以下重要成果：.1）真空预压联合电渗法包括两个重要系统：一是真空预压系统的整体式塑料排水板通过一种新型的密封帽直连于真空管以减少真空度的损失，二是待真空预压加固到最后，此时超孔压消散和沉降量接近于零才开启电渗作用。电渗的能耗只有整个真空预压能耗的8%。.2）分阶段抽真空的平均最大沉降量比一次性抽真空增加了10mm。分阶段抽真空加固后的固结度为89.09%，而一次性抽真空的固结度为84.67%；由于分阶段抽真空，使得土体达到一定强度，缓解了排水板表面和土体自身的淤堵现象，更好地促进板内真空度向土中传递；分阶段抽真空进一步促进了土体孔隙水压力的消散，间接地提高了土体有效应力。.3）真空预压联合变间距电渗法与纯真空预压试验对比，联合方法获得更优的加固效果，大间距固结期间的能耗要小于小间距的能耗。.4)单独进行真空预压处理时，后期效果不理想且耗能较多，采用以电渗为主的真空预压联合停泵电渗方法更为高效；间歇通电方式可以降低试验末期电流的衰减速率，保证了电渗阶段的排水效率不致下降过大；应尽量减小电渗阴极和排水板之间的间隙，该间隙过大易造成土体处理的不均匀性；处理后的土体黏粒含量明显下降，这有利于降低土体流变性、增强稳定性。. 总之，为真空预压联合电渗法的优化设计和现场应用提供数据支持和科学依据。