吹填土電沖擊特性試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究.pdf

1、雷擊常發(fā)生在地面土體電阻率較低或分布不均勻的地區(qū),廣西地處雷暴活躍地帶,近年利用吹填方法形成大量的人造陸域,其地基土往往具有高含水量、高黏粒含量、高孔隙比、低電阻率且分布不均等特點(diǎn),這為該地區(qū)的防雷安全埋下隱患。目前,關(guān)于電場與土體相互作用的研究工作主要為土體的基本電性理論及應(yīng)用,以及土壤在電氣工程領(lǐng)域的影響研究。因此,開展吹填土在雷擊電場作用下的電性響應(yīng)規(guī)律及沖擊特性試驗(yàn)研究,具有重要的理論和工程意義。
　　本文以廣西北部灣吹填

2、土為研究對象,結(jié)合理論分析研究,開展不同物理性質(zhì)條件下吹填土的電沖擊特性試驗(yàn),采用數(shù)值模擬的方法對土體在沖擊電場作用下的電性變化規(guī)律進(jìn)行研究,主要研究成果和結(jié)論如下:(1)根據(jù)土體電導(dǎo)理論和電擊穿理論,吹填土中孔隙水及內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征是影響其電性和擊穿特性的主要因素,依此建立適用于吹填土的電沖擊模型;(2)利用沖擊電壓發(fā)生器,開展不同含水量、干密度和含鹽量下吹填土的電沖擊特性試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,吹填土擊穿場強(qiáng)隨含水量和干密度呈對數(shù)關(guān)系降低,

3、隨含鹽量呈指數(shù)關(guān)系降低。當(dāng)含水量由15％增至27%,擊穿場強(qiáng)由8.23kV/cm降至6.57kV/cm,減幅為20.2%;當(dāng)干密度由1.4g/cm3增至1.7g/cm3,擊穿場強(qiáng)由8.03kV/cm降至7.10kV/cm,減幅為11.2%;當(dāng)NaCl含量由0%增至2.0%,擊穿場強(qiáng)由8.11kV/cm降至6.86kV/cm,減幅為15.4%。(3)根據(jù)吹填土電沖擊模型,采用COMSOL Multiphysics大型數(shù)值仿真軟件,對沖擊電