《軟土電滲固結機理與模型》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：軟土電滲固結機理與模型
- 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
電滲固結在處理軟土地基方面具有巨大潛力。本課題擬採用現代微觀測試手段，分析電滲過程中粘土礦物組分和微觀結構變化、離子與水分遷移規律，建立基於雙電層理論和孔隙網路模型的微觀力學理論模型，從微觀層面分析電滲機理；研製物理模型試驗系統，開展電滲固結與真空預壓聯合作用的常規物理模型試驗和離心模型試驗，監測電場、位移場和孔隙水壓力場的時空分布特徵，分析土體電學、滲流、力學等材料參數的變化規律，探討微觀機理與巨觀物理過程的內在聯繫；基於電滲固結微觀機理分析，完善非線性多場耦合理論模型，開發數值分析軟體，模擬軟基電滲固結過程的多場耦合特徵；開展軟基固結處理的現場試驗，深入了解電滲固結的處理效果，改進操作方法與流程。基於理論、試驗和數值模擬成果以及現場實測資料開展綜合分析研究，提出軟基電滲固結處理技術的設計方法和操作規程。本項目研究理論聯繫實踐，具有重要的學術意義和工程實用價值。
結題摘要
電滲固結是具有巨大套用潛力的軟土地基加固技術。本課題圍繞軟土地基電滲固結的相關工程科學問題開展三個層面的研究工作：1. 電滲固結機理層面，本課題採用現代微觀分析測試手段，針對特定粘土礦物，分析電滲過程中礦物組分和微觀結構變化、離子與水分遷移規律，從微觀層面分析電滲機理，了解土體電學、滲流、力學等材料特性的發展演化規律；2. 理論模型層面，本課題基於電滲微觀機理完善非線性多場耦合電滲固結理論模型，開發數值分析軟體，發展電滲固結設計理論；3. 工程套用層面，開發電滲固結-真空預壓聯合加固和電化學加固技術，研製物理模型試驗裝置，系統開展物理模型試驗，實時監測電場、位移場和孔隙水壓力場的時空分布特徵，研究成果可用於軟土地基加固的最佳化方案設計。本課題取得如下研究成果：發表SCI論文11篇，授權國家發明專利1項；獲得計算機軟體著作權登記2項；培養博士研究生4名，碩士研究生6名；開展國際學術交流與科研合作活動10餘次。項目工作圓滿完成，達到預期研究目標。本課題研究成果能夠推動電滲固結技術在岩土工程中的實踐套用，具有潛在的經濟和社會效益。
