板土交界處裂隙發育與化學注漿時間對一維電滲固結的影響

高程 顧佳杰 孫秀麗 劉文化

摘要：通過一維電滲固結試驗，研究了板土交界處裂縫（板土脫開）與注漿時間對軟土電滲固結過程的影響。采用緊序注入CaCl2溶液和Na2SiO3溶液的方式，進行注漿時間對照試驗。基于沉淀或膠體和離子對電滲固結的綜合效應，研究了電流、排水量、土樣含水量與抗剪強度、裂縫與體縮，以及電滲能耗等隨注漿時間的變化規律。結果表明：板土交界處裂隙（板土脫開）總是先于其他土體裂縫產生，板土脫開導致電流值的急劇減小是造成電滲效果下降的主要原因;一維電滲固結過程中存在板土交界處裂隙發展旺盛時間tcr，以tcr為表征指標確定最佳注漿時間，可達到最佳的電滲效益。為防止在土體中出現明顯的含水量突變現象，應盡可能避免在1/3tcr時刻前注漿，在2/3tcr時刻注漿能夠實現最佳電滲固結效果。

關鍵詞：電滲固結;注漿時間;裂縫;排水量;軟土

中圖分類號：TU411.2 文獻標志碼：A 文章編號：20966717（2020）04006709

收稿日期：20191025

基金項目：國家自然科學基金（51609102、51709129）;江蘇省自然科學基金（BK20170187）

作者簡介：高程（1995 ），男，主要從事電滲固結軟土研究，Email：1205520089@qq.com。

孫秀麗（通信作者），女，博士，副教授，Email：sunxiuli@jiangnan.edu.cn。

Received：20191025

Foundation items：National Natural Science Foundation of China （No. 51609102， 51709129）; Natural Science Foundation of Jiangsu Province （No. BK20170187）

Author brief：Gao Cheng （1995 ）， main research interests： electroosmosis consolidation soft soil， Email： 1205520089@qq.com.

Sun Xiuli （corresponding author）， PhD， associate professor， Email： sunxiuli@jiangnan.edu.cn.

Influence of electrode crack development and chemical grouting time on one dimensional electroosmosis consolidation

Gao Cheng， Gu Jiajie， Sun Xiuli， Liu Wenhua

（School of Environment and Civil Engineering， Jiangnan University， Wuxi 214122， Jiangsu， P. R. China）

Abstract： The effects of cracks （soil disengagement） and grouting time at the interface between slab and soil on the osmotic consolidation process of soft soil were studied through onedimensional electroosmosis consolidation test. The “grouting time” control test was performed by injecting CaCl2 solution and Na2SiO3 solution in a tight sequence. Based on the combined effects of “precipitation or colloid” and “ion” on electroosmosis consolidation， the variation of current， drainage， soil moisture content and shear strength， cracks and body shrinkage and energy consumption of electroosmosis with grouting time were studied. The test results show that cracks at the interface between slab and soil （slab detachment） always occur before other parts， and the sharp decrease of current value caused by slab detachment is the main reason of the reduction of electroosmotic effect; During the consolidation process， there is a time tcr for the fast development stage of crack at the slabsoil interface. Using tcr as the indicator to determine the optimal grouting time can achievethe best electroosmosis effect. In order to prevent the obvious abrupt change of water content in the soil， it should be noted that the grouting time should be not earlier then 1/3 tcr， and grouting at 2/3 tcr can achieve the best electroosmotic consolidation effect.

Keywords：electroosmosis consolidation; grouting time; crack; displacement; soil

吹填土和河道淤泥等軟粘土孔隙比大、含水率高、抗剪強度極低[1]，因此，形成的地基土必須經過加固處理才能滿足工程要求。電滲法是一種能使土體快速排水固結的方法，其排水速率與土顆粒的大小無關，適用于含細顆粒、低滲透性、高含水率的軟粘土地基處理[2]。

然而，電滲普遍存在電勢傳遞效率低、界面電阻增加導致電流減小等問題。……