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逐级加压启动时机对电动硅化法加固软黏土影响

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山西建筑 2025年第2期51卷 97-103页

作者：范勇飞曾芳金袁国辉符洪涛江西理工大学土木与测绘工程学院江西省环境岩土与工程灾害重点实验室江西赣州341000 温州大学建筑与土木工程学院浙江省软弱土地基与海涂围垦工程技术重点实验室浙江温州325035 浙江省滩涂整治及生态保护协同创新中心浙江温州325035

逐级加压法可以有效提高电渗后期处理效果,降低能耗。本实验采用逐级加压的方式对电动硅化法进行优化,以解决电动硅化法中实验后期排水速率低、实验能耗大、电极腐蚀严重等问题。设置4组不同逐级加压启动时间实验研究最佳的逐级加压启... 详细信息

逐级加压法可以有效提高电渗后期处理效果,降低能耗。本实验采用逐级加压的方式对电动硅化法进行优化,以解决电动硅化法中实验后期排水速率低、实验能耗大、电极腐蚀严重等问题。设置4组不同逐级加压启动时间实验研究最佳的逐级加压启动时机,对实验过程中电流、排水量进行监测,分析实验结束后土体的沉降量、含水率、抗剪强度,并计算各实验过程中的能耗系数,深入探究不同加压启动时机对电渗处理效果的影响。结果表明:逐级加压的通电方式可以有效提高电渗处理效果,并且逐级加压存在最佳的加压时机,当电流下降至峰值电流的60%时加压可以有效提高电渗的排水量,增大土体整体抗剪强度,土体均匀性较好,降低实验后期能耗系数。

关键词：电渗法电动硅化法逐级加压启动时机地基处理

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砂土-格栅筋土界面特性的本构模型研究

岩土力学 2014年第S2期35卷 75-84页

作者：王军林旭符洪涛温州大学建筑与土木工程学院浙江温州325035 温州大学浙江省软弱土地基与海涂围垦工程技术重点实验室浙江温州325035 连云港职业技术学院建筑工程学院江苏连云港222006

基于砂土与土工格栅、土工织物界面的室内大型直剪试验,分析了两种不同界面的力学性能。试验结果表明,峰值、残余剪切应力与界面剪胀性曲线存在一定的联系,即峰值强度通常会发生在界面相对减缩过程结束和残余剪切强度发生在界面的相对... 详细信息

基于砂土与土工格栅、土工织物界面的室内大型直剪试验,分析了两种不同界面的力学性能。试验结果表明,峰值、残余剪切应力与界面剪胀性曲线存在一定的联系,即峰值强度通常会发生在界面相对减缩过程结束和残余剪切强度发生在界面的相对剪胀过程结束。加载过程中由于土工合成材料的逐步磨损、褶皱或者断裂导致了筋土界面强度出现较为明显的强度软化现象,在界面抗剪强度的研究中不可忽略。在试验基础上提出一种能够描述筋土界面力学性能的组合本构模型,该模型包含4个关系式:(1)峰值、残余强度包络线;(2)强度峰值前的双曲线模型;(3)强度峰值后的位移软化模型;(4)反映剪胀特性的界面剪胀模型。该组合模型的预测结果与直剪试验结果吻合较好,表明所用模型是合理的。

关键词：粗砂格栅界面本构模型峰值前峰值后剪胀性

真空预压–电渗法联合加固软黏土地基试验研究

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岩石力学与工程学报 2014年第A2期33卷 4181-4192页

作者：王军张乐刘飞禹符洪涛温州大学建筑与土木工程学院浙江温州325035 温州大学浙江省软弱土地基与海涂围垦工程技术重点实验室浙江温州325035 上海松江新城投资建设有限公司上海202620 上海大学土木工程系上海200072

利用自主研发的试验装置,进行电渗法与密闭式真空预压法联合加固软黏土地基的室内模型试验,通过实时监测真空预压膜下真空度、塑料排水板中真空度以及土体出流量变化情况,并对电渗法中电流强度、电势变化进行量测。试验结束后,量测土体... 详细信息

利用自主研发的试验装置,进行电渗法与密闭式真空预压法联合加固软黏土地基的室内模型试验,通过实时监测真空预压膜下真空度、塑料排水板中真空度以及土体出流量变化情况,并对电渗法中电流强度、电势变化进行量测。试验结束后,量测土体表面沉降值,并对不同部位的土体进行十字板抗剪强度、含水率、土体p H值、土体电导率试验。试验结果表明:真空预压–电渗联合加固软黏土地基比真空预压单独加固软黏土地基处理效果好;真空预压加固软黏土地基的处理效果的好坏取决于膜下真空度与塑料排水板中真空度的大小;在联合作用下,真空预压与电渗法能够相互促进,显示出较好的契合度,阳极区总电阻增加值大于阴极区,阴极区总电阻的增加主要与阴极区土体成分变化及土体含水率变化有关,阳极区总电阻的增加主要与界面电阻以及阳极区土体的水分减少有关。针对温州地区吹填软黏土,塑料排水板与金属电极共同作用构成的电渗阴极能够有效实现水分的汇集与排出,加固效果十分显著。

关键词：基础工程真空预压电渗法土体电阻土体电导率土体p H值

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逐级加载电压对电渗加固吹填土的影响

岩石力学与工程学报 2014年第12期33卷 2582-2591页

作者：刘飞禹宓炜王军符洪涛上海大学土木工程系上海200072 温州大学建筑与土木工程学院浙江温州325035

在自制的模型箱中对吹填土进行一系列逐级加载电压的一维电渗试验,通过监测电流强度、出流量和电势分布,分析最终含水率、抗剪强度、能耗系数和电渗透系数等指标,研究逐级加载电压对电渗加固吹填土效果的影响。试验结果表明,不同方案的... 详细信息

在自制的模型箱中对吹填土进行一系列逐级加载电压的一维电渗试验,通过监测电流强度、出流量和电势分布,分析最终含水率、抗剪强度、能耗系数和电渗透系数等指标,研究逐级加载电压对电渗加固吹填土效果的影响。试验结果表明,不同方案的逐级加载电压对吹填土的处理效果有较大区别;相比于连续施加25 V电压的方案,合理的逐级加载电压方案能降低电能消耗,提高电渗排水量以及后期电渗效率,增大阴极附近土体的抗剪强度,使土体加固地更均匀;适当地提高初始加载电压能够显著增加电渗的排水量,但初始电压过高,不仅土体加固效果不明显,而且电压损耗还会更大。

关键词：土力学逐级加载电压电渗能耗

电渗法加固温州软黏土地基固结理论和试验探究

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电渗法加固温州软黏土地基固结理论和试验探究

作者：符洪涛江西理工大学

学位级别：硕士

在温州沿海地区广泛分布着沉积的软黏土，这类软黏土含水量高、渗透性低、压缩性高、抗剪强度低和承载能力弱，且不少地区埋藏深厚和成层沉积，低渗透性导致排水固结和沉降时间很长，可能满足不了工程需求和正常使用，高压缩性导致地基... 详细信息

在温州沿海地区广泛分布着沉积的软黏土，这类软黏土含水量高、渗透性低、压缩性高、抗剪强度低和承载能力弱，且不少地区埋藏深厚和成层沉积，低渗透性导致排水固结和沉降时间很长，可能满足不了工程需求和正常使用，高压缩性导致地基沉降差极大和承载力极低，低抗剪强度导致地基的稳定性不足。基于此，需要对此类软黏土地基进行适当的处理，以满足日益增长的住房和使用需求。电渗排水固结作为一种新型且有前途的地基处理方法，它有着其它地基处理方法不可比拟的优势，如排水固结时间短、与土颗粒粒径的大小无关、不局限于土的水力渗透系数。然而，电渗加固机理不明朗、电渗能量损耗不经济和电渗设计方法不明确一直制约着电渗法的广泛工程应用，因此有必要对此进行一系列研究。笔者通过阅读大量的国内外文献，结合已有的先进试验设备、试验规范和专业知识储备等，以此展开了研究。首先，从成层软黏土一维电渗固结理论研究入手。在Esrig一维固结理论的基础上，利用差分法计算得出曲线模拟方程结合分层法结合建立了成层软黏土电渗固结理论获得了孔压解析解，同时将双层软黏土的孔压值与在Esrig的固结理论下的各单层土的形成对比，以及将分层法和平均法得出孔压进行比较，得出在工程实践中可以采用平均法来替代分层法。然后，在自制的电渗模型试验装置下进行成层软黏土一维电渗固结试验研究，通过监测电渗过程中的电流强度、电势、排水量、含水率、抗剪强度的变化规律，并与单层软黏土进行对比分析，得出了成层软黏土电渗的相关参数受土层间的界面性质影响，从而探讨了成层软黏土的电渗固结性状。接着，从线性堆载和电渗联合作用来研究电渗的加固机理。通过将单向固结过程的普遍方程推广到电渗领域，建立了线性堆载下软黏土一维电渗固结方程，给出了阴极排水，阳极不排水和阴阳极都排水两种情况下孔压和平均固结度的解析解。通过参数和试验分析，研究了最大堆载、加载速率对孔压消散的影响和电压对应力固结度和应变固结度的影响，绘制出不同最大堆载和加载速率时单面排水和双面排水的孔压消散曲线、不同电压下应力固结度变化曲线和应变固结度的变化曲线。最后，从混合电源输出方式来研究电渗固结状况。利用改进的一维电渗固结试验装置对饱和软黏土进行电渗试验，通过监测电渗过程中的电流、电压、电势、排水量、电渗前后的含水率和抗剪强度，利用电渗透系数、电迁移系数、能耗系数来研究不同电源输出方式下的电渗排水状况。最终得出流压模式下电渗工况更经济合理。本文的工作以期对工程实践有一定的指导意义。

关键词：成层软黏土解析法线性堆载固结度能耗

低能量强夯–电渗法联合加固软黏土地基试验研究

同方学位论文库评论

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岩石力学与工程学报 2015年第3期34卷 612-620页

作者：符洪涛王军蔡袁强张乐蔡瑛温州大学建筑与土木工程学院浙江温州325035 温州大学浙江省软弱土地基与海涂围垦工程技术重点实验室浙江温州325035 上海松江新城建设发展公司上海201620

针对电渗过程中土样开裂造成电阻增大,阳极腐蚀造成界面电阻增大,能量消耗增大且加固效果减弱,极端情况下甚至造成电渗过程中断的问题,以及考虑到强夯法对开裂土体进行处理,不仅使开裂土体重新弥合,更可弥补电渗法的土骨架加密部分的功... 详细信息

针对电渗过程中土样开裂造成电阻增大,阳极腐蚀造成界面电阻增大,能量消耗增大且加固效果减弱,极端情况下甚至造成电渗过程中断的问题,以及考虑到强夯法对开裂土体进行处理,不仅使开裂土体重新弥合,更可弥补电渗法的土骨架加密部分的功能缺失。因此,通过低能量强夯联合电渗法室内模型试验与单独电渗试验进行对比分析,分别获得2种试验条件下电路电流、土体出流、土体含水率、土体电导率、p H值等变化规律。研究结果表明:低能量强夯时改善了土体排水路径,使得土体出流表现强于单纯电渗的情况;低能量强夯能够增强电路电流、增强土体密实性以弥补土体裂纹的同时,促进土表沉降发展、改善环向土体处理的不均匀问题和减缓阳极腐蚀发展。在实际工程中,为提高加固效果,低能量强夯重点施加于阳极区土体开裂处,而不对阴极区土体进行强夯;在土体出流量突然变小且阳极区土体干燥时,选取阳极区土体干燥处作为夯点并开始强夯,待所有区域点夯完后,再针对阳极区土体进行低能量满夯,不对阴极区土体进行满夯处理。

关键词：土力学低能量强夯电渗法密实沉降排水路径

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砂土与格栅界面相互作用的直剪试验研究

岩土力学 2014年第S1期35卷 113-120页

作者：王军林旭刘飞禹潘涛符洪涛温州大学建筑与土木工程学院浙江温州325035 连云港职业技术学院建筑工程学院江苏连云港222006 上海大学土木工程系上海200072 南京市市政公用工程质量安全监督站南京210036

筋材与土体接触面的相互作用较为复杂,它是加筋土工程设计中的关键所在。为了研究筋土界面的作用机制,采用福建标准砂与玻璃纤维土工格栅进行了一系列室内大型直剪试验,较为系统地分析了格栅横肋与纵肋及格栅几何尺寸对于筋土界面强度... 详细信息

筋材与土体接触面的相互作用较为复杂,它是加筋土工程设计中的关键所在。为了研究筋土界面的作用机制,采用福建标准砂与玻璃纤维土工格栅进行了一系列室内大型直剪试验,较为系统地分析了格栅横肋与纵肋及格栅几何尺寸对于筋土界面强度特性的影响。试验结果表明,格栅的横肋与纵肋在界面强度中均发挥了较大的作用,两者表现为不同的作用机制,当剪切位移较小时格栅横肋的被动阻力和纵肋的摩阻力起到共同承担荷载的作用;随着剪切位移的增大,横肋的被动阻力进一步提升,纵肋发挥了较为显著的提高筋材刚度的框架作用。因此,格栅的纵横肋需要按合理比例搭配才能发挥出较大的筋土界面强度。

关键词：直剪试验筋土界面纵横肋土工格栅

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分级真空预压联合电渗和强夯法试验

中国公路学报 2020年第9期33卷 168-179页

作者：刘飞禹陶宇王军叶强符洪涛上海大学土木工程系上海200444 温州大学建筑工程学院浙江温州325035 温州大学浙江省软弱土地基与海涂围垦工程技术重点实验室浙江温州325035 佐贺大学土木工程与建筑系九州佐贺840-8502

真空预压联合电渗法是疏浚淤泥最有效的地基处理方法之一,但由于真空预压阶段排水板淤堵导致土体固结不足,同时电渗阶段土体开裂严重导致界面电阻较大、能耗过高,该方法在实际工程中并未得到广泛应用。基于此提出一种新的方法,即分级真... 详细信息

真空预压联合电渗法是疏浚淤泥最有效的地基处理方法之一,但由于真空预压阶段排水板淤堵导致土体固结不足,同时电渗阶段土体开裂严重导致界面电阻较大、能耗过高,该方法在实际工程中并未得到广泛应用。基于此提出一种新的方法,即分级真空预压联合电渗和强夯法,以克服原方法存在的缺陷;同时研究在不同真空分级级数下分级真空预压联合电渗和强夯法对疏浚淤泥的加固效果。采用自制玻璃模型桶,通过室内模型试验对疏浚淤泥加固过程中的土体出流量、电流强度、土体表面沉降以及试验后土体含水量、土体十字板剪切强度、土体pH值和阳极腐蚀量等进行监测。试验结果表明:在分级真空预压、电渗、强夯联合作用中,采用分级施加真空压力的方式有效缓解了真空预压阶段排水板淤堵,使得土体出流强于真空预压联合电渗法,土体表面沉降发展更显著;在电渗阶段与强夯结合有效提高了土体致密性,弥补了土体裂缝,增强了电路电流,提高了电渗排水效率;采用分级真空预压联合电渗和强夯法较传统真空预压联合电渗法而言阳极腐蚀量更小,能耗更低;真空分级级数越多,对疏浚淤泥的加固效果越好;在试验中采用分3级施加真空压力的方式处理疏浚淤泥,处理后的土体十字板剪切强度达到105kPa,含水量降至37.6%,对疏浚淤泥的加固效果最优。

关键词：道路工程疏浚淤泥真空预压联合电渗和强夯法真空分级级数排水板淤堵土体开裂

线性堆载下软黏土一维电渗固结理论与试验分析

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岩石力学与工程学报 2014年第1期33卷 179-188页

作者：王军符洪涛蔡袁强曾芳金申矫健温州大学建筑与土木工程学院浙江温州325035 江西理工大学建筑与测绘学院江西赣州341000

考虑线性堆载下水流和电流的相互作用以及孔隙水压力的消散情况,通过将单向渗流固结过程的普遍方程推广到电渗领域,建立线性堆载下软黏土一维电渗固结方程,并给出阴极排水、阳极不排水和阴阳极都排水2种情况下孔隙水压力和平均固结度的... 详细信息

考虑线性堆载下水流和电流的相互作用以及孔隙水压力的消散情况,通过将单向渗流固结过程的普遍方程推广到电渗领域,建立线性堆载下软黏土一维电渗固结方程,并给出阴极排水、阳极不排水和阴阳极都排水2种情况下孔隙水压力和平均固结度的解析解。通过参数和试验分析,研究最大堆载和加载速率对孔隙水压力消散的影响,以及电压对理论固结度和试验固结度的影响,绘制不同最大堆载和加载速率时,单面排水和双面排水下孔隙水压力消散曲线、不同电压下理论固结度和试验固结度变化曲线。结果表明:最大堆载和加载速率越大,孔隙水压力消散得越快,同时最大堆载和加载速率对双面排水的影响要比对单面排水的更大;电源电压越大,理论固结度和试验固结度的增长速度都越快,在相同时间段内试验固结度的变化幅度小于理论固结度的变化幅度。

关键词：土力学线性堆载电渗解析解孔隙水压力消散理论固结度试验固结度