[發明專利]一種測定隔水擋板設置對基坑電滲效果影響的模型試驗裝置與測試方法

有效

• 申請號: 201910970627.2
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110629810B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 劉成;馬天龍;呂俊燕;殷孝天;肖宇豪
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D3/10;E02D3/11;G01N27/04
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本發明公開了一種測定隔水擋板設置對基坑電滲效果影響的模型試驗裝置與測試方法，由土箱、土體、隔水擋板、電極板、探針、輕質泡沫板、接線端頭、通電夾和直流電源共同組成，將配置好特定含水率的土體填充至土箱基坑頂面高度，填筑中將左側電極板、隔水擋板和探針埋入基坑一定深度，在隔水擋板左側和基坑頂面堆填與地面齊平的輕質泡沫板，并在隔水擋板右側繼續填土至預定地面高度，同時設置右側電極板及探針，靜置24小時后，移除泡沫板，通過電滲法對基坑進行加固，并每5分鐘測定電極板兩極和附近探針的電阻率，確定電滲穩定的時間。通過改變隔水擋板的材料和埋深，是研究實際工程中在隔水材料影響下電滲法固結效果差異的一種有效手段。

技術領域

本發明屬于地基處理工程模型試驗儀器技術領域，特別涉及一種測定隔水擋板設置對基坑電滲效果影響的模型試驗裝置與測試方法。

背景技術

隨著我國經濟的快速增長，基礎建設的發展越加成熟，地基土的處理也越來越復雜。軟黏土具有含水率高、壓縮性大、抗剪強度低、觸變性強等不利的工程性質，在實際工程中如果遇到了軟土地基都必須進行加固處理。但軟土的低滲透性常常導致處理費用昂貴、工期漫長。電滲固結技術能有效提高軟土固結度、縮短固結時間，解決滲透性低的地基的固結問題，植入電極并施加直流電場后，土體中將產生電滲流，通過排水提高土體強度，因此，電滲固結是軟土排水固結處理的有效技術。

目前，國內外已有電滲固結加固地基土的相關研究，例如：早在20世紀30年代，Casagrande在《Electroosmosis?in?soils》意識到電滲處理對提高細粒土的抗剪強度和穩定性有重要作用，并將電滲技術應用于巖土工程中的軟土加固。1955年汪聞韶在《土力學中電滲問題綜合報告》總結了直流電在飽和土中的物理化學作用和對土體物理力學性質的影響，分析了電滲流速的計算模型，提出了電滲和水力滲透混合流公式，闡述了電滲加固軟土的機制。1968年Esrig在《Pore?pressures，consolidation?and?electrokinetics》通過假設電勢差和水頭差引起的水流可以疊加，提出了一維電滲固結理論描述孔隙水壓力的變化和飽和土體固結過程。2003年Su和Wang在《The?two-dimensional?consolidation?theoryof?electro-osmosis》基于Esrig電滲固結理論的基礎上推導了二維固結方程及其不同邊界條件情況的解析解，討論了孔隙水壓力分布特征。2008年Rittirong和Shang在《Numerical?analysis?for?electro-osmosis?consolidation?in?two-dimensionalelectric?field》基于Esrig固結方程，采用有限差分方法對電滲固結場地進行了二維數值模擬，間接計算了地面沉降過程。2011年李瑛、龔曉南等在《含鹽量對軟黏土電滲排水影響的試驗研究》中，進行了含鹽量對電滲固結效果影響的研究。2016年莊艷峰在《電滲排水固結的設計理論和方法》探討、總結了電滲固結法中電極材料、能耗以及設計的相關理論和設計中可以用的一些方法。但這些研究和設計都沒有涉及到基于基坑設置隔水擋板情況下對基坑電滲效果影響的模型裝置。

為克服上述不足，本發明提出一種測定隔水擋板設置對基坑電滲效果影響的模型試驗裝置與測試方法，通過測定不同的隔水材料和不同埋深的情況，對比電滲固結對基坑加固的影響差異，是模擬基坑內存在隔水材料情況下，電滲法固結的影響差異。

發明內容

本發明提供了一種測定隔水擋板設置對基坑電滲效果影響的模型試驗裝置與測試方法，其目的在于，測試不同材料、不同埋深的隔水擋板作用下電滲影響效果的差異，是研究實際工程中在隔水材料作用下電滲法固結效果的一種有效手段。