考虑热效应的一维电渗固结解析解

作     者：卢奇 刘干斌 马永政 LU Qi;LIU Ganbin;MA Yongzheng

作者机构：宁波大学岩土工程研究所浙江宁波315211 宁波工程学院建筑与交通工程学院浙江宁波315016 

出 版 物：《水文地质工程地质》 (Hydrogeology & Engineering Geology)

年 卷 期：2024年第51卷第4期

页      面：135-145页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51778303) 

主　　题：电渗 热效应 固结 解析解 

摘      要：近年来,电渗法是疏浚淤泥最有效的地基处理方法之一,但较少学者考虑温度对电渗固结的影响。为探究温度场对电渗固结特性的影响,基于热弹性理论和Esrig电渗固结理论,建立了耦合热平衡和渗流特性的控制方程,利用变量代换和分离变量法,推导了超静孔隙水压力和固结度的解析解,验证了不考虑热效应的电渗固结解为Esrig解,并与模型试验对比,验证了所得解析解的合理性。基于所提解析解与Esrig解的对比,讨论了不同深度、温度、电压对土体电渗固结性状的影响,结果表明:相同电压和温度作用下,在土体不同深度,考虑热效应的电渗固结(简称“TE)产生的超静孔压消散速度比Esrig电渗固结(简称“E)产生的孔压更快,且产生的最终孔压值越大。相同深度和电压作用下,温度的上升,TE孔压相比于E孔压,从73%上升至155%;相同深度和温度作用下,电压增加,TE孔压与E孔压增加幅度几乎一致;不同温度与电压下,TE和E固结度的变化较小。热电耦合固结的试验与理论分析为实际工程应用提供了理论指导。