电渗法作为较有发展前途的地基处理工法,限制其被广泛应用的直观因素主要是能耗过高、影响经济效益。通过前人的研究发现,在电极材料、通电方式等条件不变的情况下可以通过改变电极布置形式提高电渗效率,即简单又经济,对此进行深入的试验研究十分有意义。为此,本文主要通过室内模型试验研究长方形、梅花形和平行错位三种电极布置形式对电渗排水效果的影响,并从含水量、抗剪强度、电渗排水量、电流降低率、裂缝开展、能耗系数和成本等对试验结果进行全方位的比较分析,通过本文研究为实际工程设计提供指导和理论依据。为增大试验结果的可靠度,本文分别采用铝管和钢管两种电极进行电渗试验,试验测得的电渗总排水量均为平行错位布置>长方形布置>梅花形布置,并在试验过程中发现土体产生大量裂缝,裂缝可以是有利的排水通道,但贯穿纵截面的大型裂缝却阻隔了阴阳极间的通路、降低了电渗效率,其他研究者也在现场试验或室内试验中观测到了裂缝,但并未对此进行研究。本文对三种电极布置形式的裂缝开展情况进行了详细分析,并通过裂缝来解释电渗过程中排水曲线的异常现象,弥补了现有研究的不足。本文试验所采用的三种电极布置形式的有效电场面积占单元总面积的比例为梅花形布置>长方形布置>平行错位布置,与试验测得的电渗总排水量大小排列相反,说明电渗排水量并不仅受有效电场面积的影响,大量开展的裂缝成为影响排水效果的关键因素。为了避免裂缝产生,本文在原有试验的基础上进行了上覆石英砂的电渗试验,得到电渗联合堆载试验的总排水量为梅花形布置>长方形布置>平行错位布置,与三者有效电场面积的排序相同,说明在土体不产生大量裂缝的情况下,影响电渗排水效果的主要因素是有效电场面积,并发现电渗联合堆载有利于电渗后土体均匀性的提高。为了合理的利用并制造有利裂缝,本文创新性地提出了电渗劈裂真空联合法,该法能在电渗排水固结的同时借助高压气体产生从阳极向阴极开展的有利裂缝,形成排水通道,加速固结。本文介绍了该法的原理、施工工艺及室内试验方案等,为后续的试验研究奠定基础。