Feasibility assessment of electro-osmotic consolidation on marine sediment

Abstract

A procedure is developed for the feasibility assessment of electro-osmotic (EO) consolidation of geomaterials, including fine-grained soils, sediments and mine tailings containing clay minerals. The assessment is based on a series of parametric studies to examine the effectiveness and efficiency of the electro-osmotic process in a site-specific geomaterial. The feasibility study on a natural marine sediment recovered from the seabed of the Korean coast is presented to illustrate steps involved in the assessment. In particular, the effects of soil pore fluid salinity and void ratio on electro-osmotic consolidation using intermittent current are examined. The results show that the effectiveness of electro-osmotic consolidation, assessed by the EO permeability ratio, increases when the soil void ratio decreases, whereas it is not significantly affected by the pore fluid salinity. The study also illustrates that the power consumption in an electro-osmotic consolidation process is predominantly controlled by the electrical conductivity of the soil, which is a function of the soil pore fluid salinity and void ratio. Une procédure est développée pour l'évaluation de la faisabilité de la consolidation électro-osmotique (EO) des géomatériaux incluant les sols granulaires fins, les sédiments et les résidus miniers. L'évaluation est basée sur une série d'études paramétriques pour examiner l'efficacité et l'efficience du processus électro-osmotique dans un géomatériau spécifique. On présente l'étude de l'efficacité sur sédiment marin naturel provenant d'un fond marin de la cote coréenne pour illustrer les é tapes comprises dans l'évaluation. On examine, en particulier, les effets de la salinité de l'eau interstitielle et de l'indice des vides sur la consolidation électro-osmotique en utilisant le courant intermittent. Les résultats montrent que l'efficacité consolidation électro-osmotique, évaluée par le rapport de permeéabilité EO, augmente quand l'indice des vides du sol décroît tandis qu'elle n'est pas affectée de façon significative par la salinité de l'eau interstitielle. L'étude illustre aussi que la consommation de puissance dans un processus de consolidation électro-osmotique est principalement contrôlée par la conductivité é lectrique du sol qui est une fonction salinité de l'eau interstitielle et de l'indice des vides.