盘状金属板与土体旋切黏附力测定与电渗减粘研究
摘要：通过对国内外文献的搜集，整理和归纳，从土壤黏附力，电渗法的应用，仿生电渗的发展等几个角度对课题研究现状进行综述，并为最终确定不同条件下电渗减黏的效果和规律打下基础。
关键词：土壤黏附力，电渗，非光滑表面
一、刀盘泥饼形成原因
随着我国经济和技术的发展，城市的规划建设越来越得到重视。而日益严重的交通以及人口的增长也使得地下空间、地下交通越来越得到重视与开发。盾构法由于安全高效、技术先进、不会影响地面设施等优点被广泛的利用于地下空间的开采过程中。然而，在隧道的开挖过程中，尤其是在粘性土层的开挖过程中，刀盘切割下来的粘性土粒受到挤压后，极易在刀盘中心处形成泥饼附着在上面，致使刀盘开口堵塞，对开挖过程和施工进度造成严重的影响。严重制约了盾构的安全掘进，同时也增加了施工周期和施工成本。在过往的工程案例中，因为刀盘结泥饼导致施工进度缓慢甚至无法继续推进的现象并不少见[1,2,3,4,5]。因此，如何有效的解决或者减缓刀盘结泥饼的问题成为了很多人探讨的话题。
通过阅读资料和文献中发现，刀盘结泥饼过程中，及时进行减粘处理，可以避免泥饼的快速形成，降低泥饼去除的难度。而电渗法可以有效的减少土体黏附力[6]，从而达到减缓刀盘结泥饼的效果。由于土壤是由固液气三相组合而成，而其中液相即为土壤中的水分。土壤中的水分容易和被溶解的物质结合，从而形成相应的阳离子，在通电的过程中，向电势低的地方进行移动，从而形成电渗现象。而电渗会使得土壤中的自由水和部分的弱结合水排出，增加土壤与黏附体处的水膜厚度，从而可以降低水体表面张力，达到减低粘附力的效果。
二、电渗法研究现状
宁素俭[7]等人在很久之前也提出了电渗及土方机械工作部件电渗减黏、脱土的可能性，并且通过相应的试验初步探究了影响电渗减黏的因素并将其建立了数学模型。但是就具体的土壤条件以及电势梯度、电流密度等具体因素与电渗减黏之间的关系并未进行相应的试验与解答。但其对电渗法降低土壤与金属表面之间粘附性的初步研究，给予了后人一定的启发以及引导。
任露泉[8]等通过将非光滑表面电极布置的侧盘，均匀放于土壤表面后，再垂直拉起试件的方法，发现了再非光滑表面电渗极板的有效负极区域内，如果增加电渗时间或电压会有显著的电渗效果。同时相比于常规的电渗方法，非光滑表面电渗法具有更加方便高效的特点。这也使得我国再电渗法的研究上有了新的前景和突破。
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