ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ И ТИПА ЭЛЕКТРОДОВ НА ЭЛЕКТРООСМОТИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ РЕЧНЫХ ИЛИСТЫХ ГРУНТОВ Effects of chemical solutions and flexible electric geotextiles on electroosmotic consolidation of river silt

Xunli Zhang, Shangqi Ge, Lingwei Zheng, Xinyu Xie

Аннотация


По сравнению с обычными методами дренирования глинистых грунтов, электроосмос обеспечивает более высокую скорость дренажа. Однако при его использовании наблюдаются сильная коррозия электродов и высокое потребление энергии. В работе исследовались сравнительные характеристики электродов-пластин из жесткой нержавеющей стали и гибкой ткани из углеродного волокна, а также влияние инъекции в грунт растворов CaCl2
и Na2SiO3. Показано, что инъекция раствора CaCl2 и Na2SiO3 повышает проводимость грунта, пространство между грунтовыми частицами заполняется нерастворимыми материалами, такими как CaSiO3, полученными в результате химических реакций, что улучшает структуру грунта и контакт между электродами и грунтом. В результате общее и на контакте с электродами сопротивление грунта понижается, но при этом снижается скорость электроосмотического дренажа и увеличивается коэффициент энергопотребления. Как общий вывод, гибкие электроды из углеродной ткани обладают хорошими электропроводностью, долговечностью и электрическим контактом с грунтом, имеют более низкий коэффициент энергопотребления и показывает лучшую эффективность использования, в том числе при инъекции указанных растворов.


Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.60, No.6


Литература


L. Casagrande, “Electro-osmosis in soils,” Geotechnique, 1(3), 159-177 (1949).

L. Esrig, “Pore pressures, consolidation, and electrokinetics,” J. Soil Mech. Found. Div., 94(4), 899-921 (1968).

J. Q. Su and Z. Wang, “Theory of two-dimensional electro-osmotic consolidation of soils,” Rock. Soil Mech., 25(1), 125-131 (2004).

M. X. Gong, D. L. Wang and G. G. Gui, “1-D electro-osmotic consolidation theory considering variation in effective potential in soft soil,” Hydrogeol. Eng. Geol., 42(4), 61-66 (2015).

X. Y. Yang and J. Y. Dong, “Calculation method of polymorphic inheritance of one-dimensional electro-osmotic consolidation theory with effective potential attenuation,” Chin. J. Rock Mech. Eng., 39(12), 2530-2539 (2020).

Y. Shen, J. T. Feng, C. C. Qiu and J. W. Wu, “Two-Dimensional Consolidation Theory of Vacuum Preloading Combined with Electroosmosis Considering the Distribution of Soil Voltage,” Soil Mech. Found. Eng., 57(1), 25-34 (2020).

P. Y. Huang, L. J. Wang and S. H. Liu, “One-dimensional advection-diffusion model and analytical solution for inorganic contaminant ion transport in electro-kinetic barrier,” Chin. J. Rock Mech. Eng., 39(8), 1719-1728 (2020).

H. T. Tao, L. L. Yuan, J. Wang, Y. Q. Cai, X. Q. Hu and X. Y. Geng, “Influence of High Voltage Gradients on Electrokinetic Dewatering for Wenzhou Clay Slurry Improvement,” Soil Mech. Found. Eng., 55(6), 400-407 (2019).

L. Y. Tao, J. Zhou and X. N. Gong, “Comparative experiment on influence of ferrum and cuprum electrodes on electroosmotic effects,” Chin. J. Geotech. Eng., 35(2), 388-394 (2013).

L. Zhang and L. M. Hu, “Laboratory tests of electro-osmotic consolidation combined with vacuum preloading on kaolinite using electrokinetic geosynthetics,” Geotext. Geomembranes, 47(2), 166-176 (2019).

Y. F. Zhuang, “Large scale soft ground consolidation using electrokinetic geosynthetics,” Geotext. Geomembranes, 49(3), 757-770 (2021).

Z. H. Sun, M. J. Gao and X. J. Yu, “Vacuum preloading combined with electro-osmotic dewatering of dredger fill using electric vertical drains,” Dry. Technol., 33(7), 847-853 (2015).

Z. H. Sun, M. J. Gao and L. Xu, “Performance and Energy Consumption of Electric Vertical Drains Used in Soft Clay Consolidation,” Soil Mech. Found. Eng., 56(1), 59-64 (2019).

Z. T. Liu, Y. F. Zhuang, Y. L. Huang, F. F. Liu, W. L. Zou and Z. Y. Li, “Field Test on Electroosmosis Using EKG Electrode,” Journal of Water Resources and Architectural Engineering, 17(2), 46-51 (2019).

J. M. Ling, X. Li, J. S. Qian and X. Y. Li, “Performance comparison of different electrode materials for electro-osmosis treatment on subgrade soil,” Constr. Build. Mater., 271, 121590 (2021).

J. C. Zang, L. W. Zheng, X. Y. Xie, H. Y. Wang, Y. M. Liu and J. Pang, “Comparative experiments on electro-osmotic treatment effect of polluted soil using EKG and iron electrodes,” J. Cent. South Univ., 25(12), 3052-3061 (2018).

X. Y. Xie, Z. M. Li, L. W. Zheng, J. Z. Li and Y. M. Liu, “Experimental study on influencing factors of contact resistance on electroosmotic consolidation,” J. Cent. South Univ (Sci. Technol), 49(3), 655-662 (2018).

F. Burnotte, G. Lefebvre, G. Grondin, “A case record of electroosmotic consolidation of soft clay with improved soil electrode contact,” Can. Geotech. J., 41(6), 1038-1053 (2004).

Z. M. Shen, X. J. Chen, J. P. Jia, L. Y. Qu and W. H. Wang, “Comparison of electrokinetic soil remediation methods using one fixed anode and approaching anodes,” Environ. Pollut., 150(2), 193-199 (2007).

F. Y. Liu, L. Zhang, J. Wang and B. Zhang, “Experimental Analysis of the Electro-Osmosis Consolidation of Soft Clay Under Anode Follow-up,” J. Civil. Arch. Environ. Eng., 36(1), 52-58 (2014).

L. W. Ren, Y. Xiao, G. Q. Kong and M. X. Zhang, “Laboratory tests on soft ground improvement by chemical electro-osmosis method,” Chin. J. Geotech. Eng., 40(7), 1247-1256 (2018).

S. C. Chien, F. C. Teng and C. Y. Ou, “Soil improvement of electroosmosis with the chemical treatment using the suitable operation process,” Acta Geotech., 10(6), 813-820 (2015).

L. Zhang and L. M. Hu, “Effect of anode condition on electro-osmotic consolidation combined with vacuum preloading,” Dry. Technol., 1-13 (2021).

L. W. Ren, H. Cao and G. Q. Kong, “Treatment effect of reagent injection mixing ratio on soft clay improved by chemical electroosmosis method,” Rock. Soil Mech., 41(4), 1219-1226 (2020).

Y. H. Cui, Q. L. Zhang and F. Chen, “Laboratory Test Research of Electrochemical Grouting Reinforcement in Soft Soil,” Railway Eng., 59(2), 8-11 (2019).

F. Y. Liu, H. T. Fu, J. Wang, M. Wei, Y. Q. Cai and X. Y. Geng, “Influence of soluble salt on electro-osmotic consolidation of soft clay,” Soil Mech. Found. Eng., 54(1), 49-55 (2017).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.