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揮較大的作用，延續電滲的排水效率，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，土體已從飽和狀態轉為非飽和狀態，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。