不断丰富的理论和工程实践已经证明,电渗法在处理低水力渗透系数的深厚软黏土地基、污淤泥等岩土材料上有着独特的优势。然而传统的电渗技术因其使用的金属电极,使得其在实际应用中存在着不可忽视的阳极腐蚀、较高的能耗、界面电阻导致的电压损失和电极产气滞留等,严重阻碍着电渗在工程应用上的广泛开展。量产EKG材料的出现较好地解决了电渗过程中电极腐蚀、排气困难等问题,作为电渗处理软基、淤污泥、尾矿等的一种电极,它已被逐渐运用于室内试验研究和工程实践中,一步一步推动着电渗技术的应用和发展。为研究EKG电极、电极与土体间接触电阻的电阻特性,以及其应用于电渗中的潜力,本文在前人的基础上提出了 EKG电极电阻率测试技术及电极与土体之间的接触电阻特性测试技术,并在自制的模型箱中进行了多组测试试验,此外还在不同电极和不同模型尺寸条件下进行了室内试验研究。主要的工作及研究成果如下:1.总结了电渗法的研究历史和现状,阐述了电渗基本机理、固结理论,归纳了电渗效果的影响因素。2.针对现有的EKG电极测试技术提出其改进方案,并提出新形态下EKG电极电阻率的测试技术,使得两种测试技术能分别应用于旧形态下的EKG电极和新形态下的EKG电极。在室内试验中对新形态下的EKG电极的测试技术进行了验证,试验结果显示采用这种测试技术测得的电阻率基本不随电极长度的变化而变化,具有较好的稳定性,可以较为方便地应用于生产实践中。3.提出一种测量土体电阻率和接触电阻的方法,使之能避开传统的电势测针测量方法会不可避免地扰动土样和土中电场的缺点。提出土体与电极之间的接触电阻为非线性电阻的猜想,并在室内试验中用传统的电势测针测量方法和新方法对猜想进行了验证。试验结果表明电渗中电路总电阻大致分为土体电阻和电极与土体之间的接触电阻,土体电阻基本不随电路中电流的变化而变化,而接触电阻的大小与电流有着较为密切的联系,与电流近似呈幂函数关系。电流较小时,接触电阻较大,且随着电流的减小迅速增大;电流较大时,接触电阻较小,且随电流的变化幅度变小。4.利用新方法的室内试验结果可以对现场电渗进行预估,计算结果表明土体有效电势占比与电源的电势梯度密切相关。降低电渗中的电势梯度会导致土体有效电势占比的降低,因此不宜用过低的电源电压。另一方面,过度提高电源电压对土体的有效电势占比并无太大的促进作用。也就是说在现场的电渗中,如果土体的有效电势占比满足要求,则不必过于注重电渗效率,宜根据工期、现场条件等方面的要求选择合适的电势梯度,以达到工程上的最终目的。5.使用铝、铜、铁和EKG电极对巡司河淤泥进行室内电渗试验,试验结果表明EKG电极下电渗的整体电流最高,排水量也最大。在1.5V/cm的电势梯度下,EKG电极对巡司河淤泥的处理效果要好于金属电极,加上EKG电极难以发生电极电蚀的特点,使得其在进行淤泥脱水方面有着较大的优越性。6.随着电渗的进行,金属电极下阳极附近的电势落差逐渐增大,铜电极下阳极附近的电势落差尤其显著,EKG电极下阳极附近电势落差基本不变,这可能是由于铜电极在电渗中发生电化学钝化的缘故,电化学钝化使得阳极处电极与土体的接触电阻增大,从而使得阳极处的电势落差增大。7.电渗中每排出单位水的能耗随时间先缓慢减小然后逐渐增大,能耗减小段是由于排水速度还基本保持不变时电流开始逐渐下降所导致的,随着试验的进行,每排出单位水所需要的能耗逐渐增大,这表明想要排出一定量的水,所需要的能耗将大大增加。单位土体能耗和单位体积的排水比例基本呈线性关系,即排出相同比例的水,基本需要消耗同等比例的能量,这一线性关系持续至某一个含水量为止,随后电渗条件不变的情况下无法进一步排出土中的水。8.改变电势梯度将会同时影响电渗的成本和脱水效果,升高电势梯度会提高脱水效果,但每排出单位水的电能消耗将会随之提升,进而使得成本提升,实际工程中宜根据成本和脱水要求选择合适的电势梯度。选择合适的时机停止电渗能在基本不影响电渗总排水量的情况下较为显著地降低电能消耗,降低工程工期和成本。9.相同电势梯度下,大模型的整体电流要大于小模型下的整体电流,且模型长度越长,电渗排水所用的时间也越长。小截面面积下(12×12×20cm)的土体电渗排水所占的比例较少,而其他作用(水分蒸发、水的电解等)所占的比例则会较大。相同电势梯度和相同截面面积下电渗对土体的脱水能力会随着模型长度的增大而增大。