《軟土地基的電滲固結理論研究與模型試驗》是依託清華大學，由胡黎明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：軟土地基的電滲固結理論研究與模型試驗
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：胡黎明
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著社會經濟發展和基礎建設的要求，電滲固結逐漸成為有巨大潛力的軟土固結脫水高效處理技術。本項目通過一維土柱電滲試驗，分析土體物理力學、水力學、電學性質的相關關係；研製二維物理模型試驗系統，進行電滲固結試驗，研究電場、流場和位移場耦合效應；建立非線性多場耦合電滲固結數學模型，開發有限元數值計算軟體，模擬電滲固結過程中的電場、滲流、孔壓變化和土體變形規律，與模型試驗成果和現場實測數據對比分析，深入認識電滲固結機理，具有重要的學術價值。採用開發的有限元分析軟體，結合模型試驗和現場試驗成果，分析複雜邊界條件下電滲固結過程中土體物理力學參數和電場參數的變化規律，預測孔隙水壓力、土體變形和工程性質變化過程，研究電滲固結效率的主要影響因素，提出電滲固結技術的最佳化設計方案，套用於軟土地基處理等工程實踐，有廣泛的工程實用價值。
結題摘要
隨著社會經濟發展和基礎建設的要求，電滲固結逐漸成為有巨大潛力的軟土固結脫水高效處理技術。本項目通過一維土柱電滲試驗，分析土體物理力學、水力學、電學性質的相關關係，提出了電滲參數隨土體孔隙比變化的非線性經驗公式；研製軸對稱物理模型試驗系統，可以進行電滲固結與其它處理技術耦合的模型試驗，實時監測電壓、孔隙水壓力、土體位移等物理量的變化特徵，研究電場、流場和位移場耦合效應；建立三維非線性多場耦合電滲固結數學模型，採用土體位移、總水頭和電勢作為基本未知量，並針對常見工程實際情況對理論模型進行簡化，推導了不同邊界條件下的孔隙水壓力和固結度時空變化過程的解析解；開發有限元數值計算軟體，模擬電滲固結過程中的電場、滲流、孔壓變化和土體變形規律，與模型試驗成果和現場實測數據吻合良好，表明軟體可以合理描述電滲固結過程。本項目研究深入認識電滲固結機理，提出非線性多場耦合電滲固結了理論模型，具有重要的學術價值。採用開發的有限元分析軟體，結合模型試驗和現場試驗成果，分析複雜邊界條件下電滲固結過程中土體物理力學參數和電場參數的變化規律，預測孔隙水壓力、土體變形和工程性質變化過程，研究電滲固結效率的主要影響因素，提出電滲固結技術的最佳化設計方案，套用於軟土地基處理等工程實踐，有廣泛的工程實用價值。
