电势梯度对冻结黄土电渗效果影响的试验研究
2021-09-22金豆豆冯文杰王金国杨曙光
冰川冻土 2021年4期
金豆豆, 张 泽, 冯文杰, 王金国, 岳 攀, 杨曙光
(1.中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室,甘肃兰州730000;2.东北林业大学土木工程学院/寒区科学与工程研究院,哈尔滨黑龙江150040;3.中国科学院大学,北京100049;4.东北多年冻土区地质环境系统教育部野外科学观测研究站(东北林业大学)/东北多年冻土区环境、道路建设与养护协同创新中心(东北林业大学),哈尔滨黑龙江150040;5.雅砻江水电开发有限公司,四川成都610051)
0 引言
土壤冻结过程中,水分向冻结锋面迁移并发生相变,当土壤中某些部位含水(冰)量超过了其原始孔隙体积时,会发生冻胀现象[1]。冻胀是引起寒区工程病害的主要因素之一,可导致道路变形、输水渠道渗漏、建筑物基础破坏以及天然气管道翘曲等等[2-5],治理冻胀问题的基本思路是阻水和换填,通过切断水源或者改变土性治理冻胀灾害,但已建工程中发生冻胀灾害后,上述的施工难度将大大增加。
由于土颗粒大多带负电,且土中的水极易与被溶解物质结合形成水化阳离子,在外加电场作用下,水流会向电势低处迁移,此现象称为电渗[6]。电渗法即通过施加电场排出土中多余水分从而达到加固地基的目的,在加固软土地基方面应用较多。大量学者试验研究电场电极类型、含水率、通电方式等如何影响电渗排水效果[7-12];Tang等[13]从工程实际出发研究了温度对海洋土壤电渗脱水的影响,发现温度升高时土壤电导率增大;Vakili等[14]发现电渗处理显著提高了经历多次冻融泥灰岩的承载能力。……
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