電滲技術在改良土壤方面的應用研究

　　現場土體有效電勢觀測

　　電滲后土體的固結很不均勻，總的來說符合陽極處沉降較大陰極處較小的特點，靠近陽極比靠近陰極有效電勢要大，接近陰極，沉降量最大。裂縫處，由于裂縫且含水率較高的原因塌陷較大，但它們隨著陽極的變干而隆起，沉降量反而顯得小[5]。針對這種情況，試驗過程中考慮過采用交換電極的陰陽極的方式來改善，受傳統(tǒng)電極固有缺陷的影響[6]，效果并不理想。

　　分析與思考

　　本實驗嘗試多種手段，如交換電極，間歇通電等進行了一組典型的傳統(tǒng)單一電滲試驗，從試驗結果來看，電滲降水后土體的平均含水率相對于初始含水率減少了30%，最低處相對電滲前減少的比例達到60%。加固取得一定效果;但是并不理想，采用的多種手段更是進一步暴露了傳統(tǒng)單一電滲過程中存在的各個問題，具體歸納如下。

　　(1)陽極表面電蝕嚴重，很多學者認為電極的嚴重電蝕在很大程度上影響陽極的導電性，但是從本實驗過程可以看出，已產生電蝕的電極在土體中新的位置上仍能發(fā)揮較大的作用，延續(xù)電滲的排水效率，同時與土體接觸的界面電阻也未見較大幅度的增大，可見電極的電蝕會在一定程度上影響電滲效率，但不是主要因素。

　　(2)電極與土體接觸面電勢損失較大，界面電阻的存在影響較大。

　　(3)陽極周圍排水固結速度較快，土體迅速干硬，試驗后陽極周圍土體，呈現較好的結構性，隨著電滲過程的進行，土體產生負孔隙水壓力，越接近陽極處，該負孔隙水壓力越大，土體已從飽和狀態(tài)轉為非飽和狀態(tài)，由此導致較高的不排水抗剪強度。

　　(4)土體產生許多縱向裂縫，因為土體上部沒有任何荷載，一方面土體中水分排出，另一方面電泳過程伴隨電滲發(fā)生，少量土顆粒向陽極端運移，造成土體陽極處和陰極處都產生較大和較深的縱向裂縫。裂縫的存在加大了土體的電阻率，同時阻礙了電流的有效傳遞。

　　制約電滲效率進一步進行的主要因素有三個方面。

　　● 陽極附近的負孔壓也就是吸力逐漸增大，并與陰極端產生的較小的負孔壓形成壓力梯度[7]，使水趨向于由陰極向陽極移動，這與原來的電滲流方向相反，當二者產生的水力坡降相等時，電滲就達到平衡，效率也就趨于零。

　　● 隨著土體中裂隙的發(fā)生，和土體本身含水率的降低，土體本身的電阻率越來越大，從而進一步影響土體中電滲的主要驅動力——電流的減小，使得電滲效率變低。

　　● 電極與土體接觸端較大的界面電阻的存在，使得實際傳到土體中的有效電勢大大減小，一定程度上降低了電滲效率，電能利用率降低。