發(fā)布時(shí)間：2021-01-14 03:44

　　路基含水率極大地影響路基承載力,含水率過(guò)高會(huì)使路基正常施工受到干擾,并帶來(lái)各種不明的工程隱患。運(yùn)營(yíng)期的路基在一系列內(nèi)外因素作用下,會(huì)出現(xiàn)水分遷移和濕度重分布現(xiàn)象,路基土含水率上升甚至達(dá)到飽和,使公路在運(yùn)營(yíng)期發(fā)生水損害。因此,降低運(yùn)營(yíng)期過(guò)濕路基的含水率對(duì)保證道路正常使用有著重要作用。電滲法常用于高含水率土體的排水,具有排水效率高、土體固結(jié)快且不受土體顆粒大小的影響等優(yōu)點(diǎn),常被用于地基排水工程中。本文提出將電滲法用于運(yùn)營(yíng)期過(guò)濕路基排水工程中,并開(kāi)展了相關(guān)研究;利用自行設(shè)計(jì)的三維室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖淠M運(yùn)營(yíng)期過(guò)濕路基的電滲排水過(guò)程,研究了不同電滲參數(shù)下土體模型的排水效果,并通過(guò)數(shù)值模擬方法研究電滲過(guò)程中土體含水率數(shù)值的變化規(guī)律,為電滲法在工程中的應(yīng)用提供參考。論文主要的研究成果和結(jié)論如下:（1）本文設(shè)計(jì)了一套三維的路基電滲排水室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置,利用該裝置模擬運(yùn)營(yíng)期路基的電滲排水過(guò)程,研究不同通電方式、通電電壓及土體初始含水率等排水工況下的路基排水過(guò)程,并對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中土體整個(gè)空間不同點(diǎn)位的排水量、含水率、土體沉降和能耗等試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行分析研究;（2）當(dāng)采用不同通電方式進(jìn)行排水處理時(shí),電滲后的土體參數(shù)有... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１電滲法電極排布形式??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??水分子和水化陽(yáng)離子在電場(chǎng)作用下隨機(jī)分布在土顆粒表面的一定距離內(nèi)，根據(jù)電??場(chǎng)力的大小和與土顆粒表面的距離可將離子層分為兩層：距離土顆粒表面很近范??圍內(nèi)的陽(yáng)離子緊密排列，形成吸附層，稱(chēng)為Ｓｔｅｍ層或者內(nèi)Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ層；當(dāng)水化??陽(yáng)離子距土顆粒表面距離增加時(shí)，土顆粒對(duì)二者的吸引力降低，導(dǎo)致其在土顆粒??表面排列變得逐漸疏松，從而形成擴(kuò)散層，即外Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ層。土顆粒在溶液中的??移動(dòng)會(huì)帶動(dòng)內(nèi)Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ層與外Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ層中的離子一起運(yùn)動(dòng)，而距離較遠(yuǎn)的離??子不會(huì)隨之移動(dòng)；因此，定義外Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ層的外表面為滑動(dòng)面。??１榮愛(ài)？?０?？」??ＩＩ?％？?？?０?？??ＩＩ??Ｉｆ?？？＠？?？?？??＊１１?ｌ？＠?Ｊ?？?￥??十Ｓ十十￥??１１１１荽荽）任十??Ｍ耋？?％④?？?？??？Ｓ？?？?？?十??（ｉ他二丨‘）！?叫?擴(kuò)收層?｜?，ｉ，ｎｈ孔ｅｆｔ水??圖１．２雙電層模型示意圖??土顆粒表面的電位稱(chēng)作表面電位０〇，內(nèi)Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ層與外Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ層交界處??的電位稱(chēng)為Ｓｔｅｍ電位０Ｓ，滑動(dòng)面上的電位稱(chēng)為ｚｅｔａ電位Ｃ。圖〗．３所示為土顆粒??表面電場(chǎng)強(qiáng)度分布圖。??１１??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??表酣屯位??顆?＇??ｎ?＼??表?＼??ｍ?＼??電勢(shì)分布曲線??Ｓｔｅｍ電位??ｚｅｔａ電位??圖１．３?土顆粒表面電場(chǎng)強(qiáng)度分布圖??在土體兩端施加直流電后，土顆粒表面的雙電層受到擾動(dòng)，內(nèi)Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ層中??的離子與土體緊密吸附，幾乎不會(huì)發(fā)生移動(dòng)；外Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ層和水中的陽(yáng)離子發(fā)生??移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中將帶動(dòng)土體中的極性水分子向陰極附近聚集并從土體中排出，??使土體發(fā)生排水固結(jié)。??Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ－Ｓｍｏｌｕｃｈｏｗｓｋｉ理論模型即從雙電層理論發(fā)展起來(lái)，可以較好地解釋??土體電滲機(jī)理。Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ－Ｓｍｏｌｕｃｈｏｗｓｋｉ理論認(rèn)為電滲流速可通過(guò)公式（１．１）計(jì)??算獲得。??ｖ；＝＾?（１．１）??式中，＜為土體孔隙電滲流的流速；Ｃ為ｚｅ／ｏ電位；Ｚ）為雙電層介電常數(shù)；￡為電??場(chǎng)強(qiáng)度；；７為孔隙流體的粘滯系數(shù)。??土體斷面上的平均流速為：??ｖｅ＝＾＾ｎ?（１．２）??４７Ｔ７Ｊ??式中，ｖｅ為土體孔隙斷面上的平均流速；《為孔隙率。??電滲滲透系數(shù)是指單位電勢(shì)梯度下土體中滲流的速度，根據(jù)這個(gè)定義可得到??電滲滲透系數(shù)的計(jì)算公式，艮Ｐ：??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]寒區(qū)路基土鍋蓋效應(yīng)氣態(tài)水遷移試驗(yàn)研究[J]. 羅汀,陳含,姚仰平,陳偉.  天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2019(S1)
[2]非飽和粗粒土基質(zhì)吸力與含水率及級(jí)配關(guān)系試驗(yàn)研究[J]. 何忠明,劉雅欣,曾新發(fā),劉登生,職孟林.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[3]含水率和干密度對(duì)某鈾尾砂基質(zhì)吸力的影響研究[J]. 劉永,潘宇翔,張志軍,桂榮,戴兵,章求才,伍玲玲.  中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2018(11)
[4]甘肅省潮濕多雨地區(qū)既有公路路基濕度及變形特征[J]. 蘇愛(ài)軍.  公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2018(06)
[5]化學(xué)電滲法加固軟黏土地基對(duì)比室內(nèi)試驗(yàn)研究[J]. 任連偉,肖揚(yáng),孔綱強(qiáng),張敏霞.  巖土工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[6]鍋蓋效應(yīng)水分遷移規(guī)律分析[J]. 羅汀,陳含,姚仰平,王乃東,韓劍,馬梓棋,李成志.  工業(yè)建筑. 2016(09)
[7]路基土水分?jǐn)U散和冷凝遷移的室內(nèi)模擬[J]. 王桂堯,肖侃,黃弈茗.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(12)
[8]粉質(zhì)土毛細(xì)水上升高度及含水率分布的試驗(yàn)研究[J]. 王素琴,陳晉中,劉松玉.  路基工程. 2015(05)
[9]電滲技術(shù)在吹填泥袋壩固結(jié)中的應(yīng)用研究[J]. 李秀榮.  黑龍江水利科技. 2014(12)
[10]逐級(jí)加載電壓對(duì)電滲加固吹填土的影響[J]. 劉飛禹,宓煒,王軍,符洪濤.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(12)

博士論文
[1]軟土地基電滲加固方法研究[D]. 吳輝.清華大學(xué) 2015
[2]軟黏土地基電滲固結(jié)試驗(yàn)和理論研究[D]. 李瑛.浙江大學(xué) 2011

碩士論文
[1]振動(dòng)沉管透水混凝土樁施工致堵機(jī)理及防堵塞方法研究[D]. 張磊.山東大學(xué) 2019
[2]電滲作用下非飽和路基土水分遷移規(guī)律研究[D]. 唐康為.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]非飽和路基土水分?jǐn)U散遷移試驗(yàn)研究[D]. 肖侃.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2015
[4]非飽和路基土的水分?jǐn)U散與冷凝遷移試驗(yàn)研究[D]. 黃弈茗.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2013
[5]電極布置形式對(duì)電滲效果的試驗(yàn)研究[D]. 李一雯.浙江大學(xué) 2013
[6]軟粘土電滲固結(jié)試驗(yàn)研究[D]. 焦丹.浙江大學(xué) 2010
[7]紅粘土路基水汽運(yùn)移特性及防排水優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 付強(qiáng).長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2010
[8]多雨潮濕地區(qū)電滲法處理過(guò)濕填料技術(shù)研究[D]. 王甦達(dá).昆明理工大學(xué) 2007
[9]降雨入滲補(bǔ)給地下水研究[D]. 張志才.河海大學(xué) 2006
[10]電動(dòng)土工合成材料加固軟土地基試驗(yàn)研究[D]. 胡俞晨.武漢大學(xué) 2005



本文編號(hào)：2976145