高岭土电渗固结特性及数值模拟研究
2021-07-23沈美兰周太全李吴刚
水文地质工程地质 2021年4期
沈美兰,周太全,李吴刚
(江南大学环境与土木工程学院,江苏 无锡 214122)
沉积软土具有含水率高、压缩性高、渗透系数低、强度低等特点,采用传统的堆载预压法、真空预压法排水时间过长,施工期间可能引起土体剪切强度破坏。电渗法使得软土内部形成较大孔隙水渗流,从而可以加快软土排水,是固结软土的有效方法。Casagrande[1]将电渗技术首次运用到铁路工程中。Lamont-Black[2]对较大范围的路基边坡土进行电渗处理,排出水量7300 L。为探究电渗排水固结机理,众多学者进行了室内试验研究。胡黎明等[3]探究不同干密度下土体的排水效果分析,发现随着土体干密度的增大,排水量和排水速率逐渐减小。Hamira等[4]对高岭土进行电渗排水试验,发现25 V电压下高岭土的排水量为10 V电压下的1.55倍,但单位体积排水量耗能更高。李瑛[5]对杭州土的电渗排水试验表明低电压条件下的电渗渗透系数较高。金志伟等[6]研究表明,真空-电渗联合排水法可以对低含水率盾构泥浆进行脱水分离。
随着电渗技术在岩土工程中的应用,电渗固结理论也得到进一步的发展。为预测土体电渗固结特性,Esrig[7]首先提出了一维电渗固结理论和解析解。徐伟[8]基于太沙基固结理论和电渗固结理论,进行了堆载预压-电渗联合工况下的室内试验和数值分析。胡黎明[9]在Biot固结理论的基础上,进行电场、渗流场和应力场等多场耦合模型数值分析,发现试验结果与数值分析结果吻合良好。龚明星[10]考虑有效电势变化情况下求出平均固结度和孔隙水压力的解析解。……
登录APP查看全文
