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研究生: 古鎮維
Jen-Wei Ku
論文名稱: 電滲透化學灌漿之尺寸效應研究
A Study of Size Effect on Electro-Osmotic Chemical Treatment
指導教授: 歐章煜
Chang-Yu Ou
口試委員: 林宏達
none
謝百鈎
none
簡紹琦
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 92
中文關鍵詞: 電滲透化學灌漿
外文關鍵詞: Electro-Osmotic
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  • 從先前的研究得知,實施電滲透灌漿使用灌入漿液氯化鈣時,會有氯化鈣灌入上限時間之問題。在室內試驗中,採用的電極間距與現地實務使用的電極間距不相同。為了使室內試驗結果可供現地實務上應用,本研究透過尺寸效應的觀念,使用理論公式推估可能的氯化鈣灌入上限時間,與不同電極間距、不同壓密應力、不同電壓比值之一系列室內試驗結果比較後,將試驗結果運用到現地實務上。為達成此目的,依序進行1.相同壓密應力下之氯化鈣灌入上限時間行為試驗2.不同壓密應力下之氯化鈣灌入上限時間行為試驗。研究成果顯示,透過理論公式推估氯化鈣灌入上限時間與試驗值比較後,可得出相當接近的趨勢,因此可藉由理論公式從室內試驗結果推求任何電極間距之氯化鈣灌入上限時間與電壓比值之範圍。本研究結果可供設計者在現地實務實施電滲透化學灌漿中純灌氯化鈣漿液部分,合理的設計值與範圍。


    Previous studies indicate that amount of injection time of calcium chloride solution during electroosmotic chemical treatment could be an issue and remains to be resolved. The space of electrodes in the laboratory is different from that in the field. For application, this study investigates the size effects using theoretical formula to estimate the probable time of injecting calcium chloride solution and the results are compared with a series of laboratory test results for different space of electrodes, different ratio of voltage. In the laboratory tests, the optimum time for injecting calcium chloride solution under the same consolidation stress was firstly studied. Then, the optimum time for injecting calcium chloride solution under the different consolidation stresses was studied. Results show that the optimum time obtained from the laboratory tests are very close to the derived analytical formula. The experimental results can be used to estimate the range of the optimum time for injecting calcium chloride solution and the voltage used in a certain space of electrodes. This study can offer engineers to determine a reasonable injection time for calcium chloride solution when electroosmotic chemical treatment is conducted in the field.

    中文摘要 VI Abstract VII 誌 謝 IX 目錄 X 表目錄 XIII 圖目錄 XIV 第一章 緒論 1 1.1研究動機與目的 1 1.2研究方法 2 1.3論文內容 2 第二章 文獻回顧 3 2.1電滲透化學灌漿原理基本理論 3 2.1.1電力滲透現象 3 2.1.2電力滲透理論 4 2.1.2.1電力滲透流量理論 4 2.1.2.2電力滲透壓密理論 4 2.1.3電滲透化學反應 5 2.2電滲透化學灌漿工法相關研究 7 2.2.1國外之相關研究 7 2.2.2國內之相關研究 8 2.3電滲透化學灌漿工法近年相關研究 9 2.3.1有機物質的電滲特性和有機土壤的離子改變 9 2.3.1.1文獻描述 9 2.3.1.2文獻討論 10 2.3.2膨脹性黏土於電滲透化學灌漿下之負離子觀察 11 2.3.2.1文獻描述 11 2.3.2.2文獻討論 12 2.3.3電滲透化學灌漿對高嶺土改良強度最佳化之研究 12 2.3.3.1文獻描述 12 2.3.3.2文獻討論 13 2.4文獻綜合討論 13 第三章 試驗規畫、設備、流程與步驟 18 3.1前言 18 3.2試驗種類規畫 18 3.3氯化鈣灌入上限時間 18 3.4電滲透化學灌漿內容規畫 19 3.5電滲透化學灌漿試驗設備 21 3.5.1小模型(Model)試驗 21 3.5.1.1小模型試驗儀器主體設備 21 3.5.1.2小模型試驗之程序 22 3.5.2大模型(Prototype)試驗 23 3.5.2.1大模型試驗儀器主體設備 23 3.5.2.2大模型試驗之程序 24 3.6試驗次要設備 25 3.6.1灌漿與集水設備 25 3.6.2加壓設備 26 3.6.3電力供應系統 26 3.6.4即時監測計讀設備 26 3.6.5電子式水壓計 27 3.6.6試驗土樣 27 3.6.7去離子水 27 3.6.8氯化鈣(Calcium Chloride) 27 3.7其它相關試驗步驟及設備 28 3.7.1室內圓錐貫入試驗步驟 28 3.7.2取樣烘乾與含水量試驗步驟 28 3.7.3酸鹼值(pH)量測步驟 29 3.7.4鈣離子量測試驗步驟 29 3.7.5儀器校正 29 第四章 結果與討論 44 4.1前言 44 4.2電滲透化學灌漿試驗初始條件說明 44 4.3相關代號定義與說明 44 4.3.1電滲透化學試驗代號 44 4.3.2氯化鈣灌入上限時間定義 45 4.3.3改良強度定義 46 4.3.4成果統計方式 47 4.3.5電壓監測代號 47 4.4試驗結果與討論 47 4.4.1相同壓密應力下之試驗 47 4.4.1.1氯化鈣灌入上限時間 47 4.4.1.2改良強度 49 4.4.2不同壓密應力下之試驗 50 4.4.2.1氯化鈣灌入上限時間 50 4.4.2.2改良強度 51 4.5綜合討論 53 4.6推求現地實務之參考設計值 55 第五章 結論與建議 83 5.1前言 83 5.2結論 83 5.3建議 84 參考文獻 86 附錄A:各組試驗含水量記錄 89 附錄B:各組試驗電壓監測與電流記錄 90 附錄C:各組試驗電流詳細記錄 92

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