滨海软土电化学注浆加固试验研究

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我国沿海地区广泛分布着深厚的软黏土层,具有高含水率、低强度和低渗透系数等特性,因此需要对其进行加固处理。传统排水固结技术(如真空预压、堆载预压等)对滩涂地基的处理效率有待改善,电渗法有固结速度快、不易因承载力不足而发生失稳现象等优点。不过,电渗技术在电渗效果和能耗方面还存在一定的不足。目前对滩涂淤泥电化学注浆的电渗处理研究较少,本论文在电化学前期试验研究的基础上,通过自行设计的模型箱,进行了不同工况下电化学注浆对滩涂淤泥电渗处理效果的室内试验研究,对比分析和总结了电化学注浆与单一电渗对滩涂淤泥加固效果的区别;通过测定电渗最终排水量、排水速率、通电电流、累计能耗、土体承载力以及土体沉降等参数的变化规律,对比研究了在土体不同位置下间歇注浆和一次性注浆对电渗加固效果的影响。本文结论如下:1、相比单一电渗处理,电化学注浆联合电渗法提高了土体中阳离子含量,使土体的导电性提高、通电电流变大,电渗排水量增加、土体加固效果增强。2、相比中部单独注浆,阳极-中部共同注浆工况下试验组的注浆后平均通电电流提高14.7%,平均最终排水量提高6%,土体平均承载力提高41%。3、在阳极-中部共同注浆工况下,间歇注入盐溶液加固效果优于一次性注入盐溶液,表现在电渗后期电流强度衰减速率变缓,且整体电流强度均匀;间歇注入盐溶液的最终排水量增加4%、总能耗降低9%,电极腐蚀程度减轻;土体沉降、承载力分布更为均匀,虽然阳极附近土体、中部附近土体承载力分别降低了 17%、22%,但阴极附近土体承载力提高了 100%。4、相比单一电渗处理,电化学注浆联合电渗法可减少土体中部至阴极的裂缝数量,土体完整性更好;相比一次性注入盐溶液,间歇注入盐溶液可进一步降低土体中部的裂缝数量。5、X射线荧光光谱(XRF)成分分析和扫描电镜(SEM)微观分析,表明阳离子在电场作用下由阳极往阴极方向迁移,注入的盐溶液在提高电渗处理效果的同时,也在电场作用下扩大了加固范围,使阴极附近土体承载力提高,土体整体加固效果更为均匀。
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