劉飛禹， 周 杰， 王 軍， 李玲玉

(1. 上海大學(xué)土木工程系，上海 200444；2. 溫州大學(xué)建筑工程學(xué)院，浙江 溫州 325035)

隨著沿海城市的不斷擴(kuò)張，現(xiàn)存的土地資源已經(jīng)不能滿足城市可持續(xù)發(fā)展的需要，海涂圍墾由此在沿海地區(qū)盛行。吹填淤泥是海涂圍墾的主要填充材料，具有高黏粒、高含水量、高壓縮性，低十字板抗剪強(qiáng)度、低固結(jié)系數(shù)和低滲透性的特性[1]. 土體的特性導(dǎo)致在地基處理時(shí)，真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓等傳統(tǒng)的地基加固方式，存在加固周期長(zhǎng)、深層土體加固效果差、工后沉降大等問(wèn)題，難以達(dá)到預(yù)期的加固效果。土體的電滲透系數(shù)與水力滲透系數(shù)無(wú)關(guān)[2]，因此電滲法在處理淤泥軟土地基時(shí)具有天然的優(yōu)勢(shì)。

電滲法在處理過(guò)程中由于土體含水量的變化會(huì)在電極附近以及土體中部產(chǎn)生大量的裂縫[3]，使得土體與電極間的界面電阻及土體電阻增大，并且伴隨著土體電滲透系數(shù)的降低，存在處理后期能耗高等問(wèn)題，只在少量的實(shí)際工程中被應(yīng)用[4-5]。1969 年，Gray[6]提出的電滲注漿方法能夠有效降低土體含水量，減少電滲能耗。Burnotte等[7]通過(guò)在陽(yáng)極注入化學(xué)溶液來(lái)增強(qiáng)土體與鐵質(zhì)電極的接觸，室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)結(jié)果都證實(shí)該方法能有效減小損失在陽(yáng)極接觸面上的電勢(shì)。相似的，Lefebvre等[8]通過(guò)在電極與土壤之間注入鹽溶液，有效降低了界面電阻，明顯提升了加固效果。處理高嶺土?xí)r，Ozkan等[9]在電極處注入含有硝酸鹽和鋁離子的溶液，結(jié)果顯示試樣的十字板抗剪強(qiáng)度相比初始值提高了5～6 倍。Asavadorndeja等[10]發(fā)現(xiàn)，采用電滲注漿的土體加固過(guò)程存在復(fù)雜的加固機(jī)理，不僅是土體固結(jié)的緣故，還因?yàn)橥馏w內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，例如離子交換、化學(xué)膠結(jié)等因素。此外，Ou等[11]向電滲電極管中注入一定濃度鹽溶液來(lái)改進(jìn)界面接觸特性，并通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生凝膠體來(lái)加固土體。研究人員發(fā)現(xiàn)，在電極處先注入CaCl2溶液，隨后注入Na2SiO3溶液可以更有效地加固土體[12-14]。綜上所述，目前已有的研究?jī)H針對(duì)在電滲過(guò)程中向陽(yáng)極或陰極注入化學(xué)試劑，即加固效果的提升只局限于陽(yáng)極或陰極區(qū)域[15-16]，并未對(duì)土樣中部的裂縫進(jìn)行處理，也未提及灌漿頻率對(duì)電滲的影響。Olaniyan等[17]的研究表明，在土體中摻入NaOH 溶液后，土體內(nèi)硅酸鹽和鋁酸鹽會(huì)與其發(fā)生反應(yīng)，生成黏結(jié)物質(zhì)，在該種物質(zhì)作用下土顆粒膠結(jié)，可以有效增加土體強(qiáng)度。因此，本工作采用在土樣中部裂縫處灌注濃度為1.5%的NaOH 溶液，并設(shè)計(jì)了5 個(gè)采取不同灌漿頻率的對(duì)照組，研究不同裂縫灌漿頻率對(duì)電滲效果的影響。

1 試驗(yàn)過(guò)程

1.1 土樣基本參數(shù)

試驗(yàn)采用的土樣取自溫州“甌飛”圍海造田工程的吹填現(xiàn)場(chǎng)。試驗(yàn)前將吹填淤泥烘干、粉碎、攪拌，配成重塑土樣。土樣的基本參數(shù)如表1 所示。采樣土體的含水量高于液限，呈流塑狀態(tài)。

表1 土體基本參數(shù)Table 1 Summary of soil properties

1.2 試驗(yàn)裝置

圖1 為試驗(yàn)采用的室內(nèi)一維電滲固結(jié)試驗(yàn)裝置示意圖。裝置主要由有機(jī)玻璃制成，主體分為試驗(yàn)槽（中部）和集水槽（兩邊）兩部分。試驗(yàn)槽和集水槽由下部開(kāi)口的有機(jī)玻璃隔板分隔開(kāi)，在集水槽底部中央分別開(kāi)有兩個(gè)直徑為1 cm 的出水口。中部試驗(yàn)槽尺寸（長(zhǎng)×寬×高）為205 mm×100 mm×95 mm。試驗(yàn)中陽(yáng)極采用鐵質(zhì)板式電極，陰極電極板在陽(yáng)極板的基礎(chǔ)上鉆孔，這樣便于排出試驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體，減少由于氣體沖擊而導(dǎo)致土樣的流失[18]。電極板尺寸（長(zhǎng)×寬×厚度）均為130 mm×100 mm×5 mm。另外，在陰極鉆孔電極板內(nèi)側(cè)平貼一層濾布作為反濾層。

圖1 一維電滲固結(jié)試驗(yàn)裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram of experimental apparatus

1.3 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)電源采用GW SPD-3606，20 V 穩(wěn)定電壓(電勢(shì)梯度為1.00 V/cm)，選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的NaOH 溶液作為裂縫灌漿溶液，具體試驗(yàn)方案見(jiàn)表2。本工作設(shè)置了5 個(gè)對(duì)照組，每組的初始土體質(zhì)量相同，含水量均為74%。由于試驗(yàn)中使用的模型盒、電極材料均相同，并且采用的土樣為重新配置含水量的重塑土，在試驗(yàn)過(guò)程中裂縫產(chǎn)生的時(shí)間、形態(tài)、位置等均相似，因此試驗(yàn)結(jié)果的差異可以看作是由于灌漿頻率不同而造成的。在試驗(yàn)開(kāi)始前，進(jìn)行一組不灌漿的試驗(yàn)(T0)，以確定初始灌漿時(shí)間。T0在第3 小時(shí)時(shí)土體中部開(kāi)始出現(xiàn)裂縫，因此本工作設(shè)置初始灌漿時(shí)間為試驗(yàn)第3 小時(shí)，結(jié)束時(shí)間為第15 小時(shí)，總灌漿時(shí)間為12 h，總試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)為26 h。選取4 種灌漿頻率，分別為每1、2、3、4 h 小時(shí)進(jìn)行一次灌漿，以及一組不灌漿的試驗(yàn)T0，通過(guò)對(duì)比分析研究裂縫灌漿頻率對(duì)電滲的影響并確定最優(yōu)灌漿頻率。

表2 試驗(yàn)方案Table 2 Experimental programs

1.4 試驗(yàn)過(guò)程

在裝樣前預(yù)先在試驗(yàn)糟內(nèi)壁放置一層薄膜，方便試驗(yàn)后取出完整土樣。在陰極放置附有過(guò)濾網(wǎng)的鉆孔電極板，附有過(guò)濾網(wǎng)的一側(cè)朝外；陽(yáng)極放置鐵質(zhì)電極板。分4 次裝填土樣，在確保土體無(wú)氣泡、密實(shí)后再裝入下一層。裝樣結(jié)束后，將電極通過(guò)導(dǎo)線連接至直流電源，保持穩(wěn)定電壓20 V。在集水槽下方放置塑料杯，接通電源，開(kāi)始電滲排水試驗(yàn)。試驗(yàn)過(guò)程中，前期每隔20 min 記錄一次電流、出水量，在第3 小時(shí)起每隔1 h 記錄一次。試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)處理后的土體進(jìn)行含水量和十字板剪切強(qiáng)度測(cè)試。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 排水量和排水速率

電滲排水量與通電時(shí)間的關(guān)系如圖2 所示。從整體上看，總排水量隨通電時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷增大，但是排水速率越來(lái)越小；在試驗(yàn)后期排水量逐漸減少，直至趨于平緩，累積排水量基本不變。在試驗(yàn)前期(＜3 h)，試驗(yàn)組的排水量基本相同。在試驗(yàn)3 h 時(shí)開(kāi)始第一次灌漿，可以觀察到排水量在第4 小時(shí)時(shí)出現(xiàn)驟增。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，T0～T4的最終排水量分別為103.72、214.05、195.93、181.29和155.14 g，T1 的總排水量最多。由于每組灌入的溶液總量不一，為比較各組試樣的有效排水量，定義實(shí)際排水質(zhì)量為

式中：ms為試驗(yàn)得到的實(shí)際排水質(zhì)量；mc為試驗(yàn)測(cè)得的排水質(zhì)量；mg為試驗(yàn)中灌入土體中溶液的質(zhì)量。

圖2 土體排水量與時(shí)間的關(guān)系Fig.2 Mass of extracted water versus time

圖3為計(jì)算得到的實(shí)際排水量。由于T1 灌漿最為頻繁，共灌入130 g NaOH 溶液，實(shí)際排水量最少（除T0 外），僅為94.85 g。T2～T4 的實(shí)際排水量分別比T1 增加了32.77%、38.42%和21.39%。這是由于T1 中頻繁灌入的NaOH 溶液在土體中不斷形成難溶物，試驗(yàn)初期排水速率較大時(shí)，難溶物可隨著水排出，但后期土體固結(jié)和難溶物堆積，排水速率不斷減小，土體內(nèi)的水難以從陰極排出[12]。由此可見(jiàn)，頻繁的灌漿并不能增加有效排水量，每3 h 灌漿一次時(shí)可達(dá)到最大的有效排水量。

圖4 為試驗(yàn)過(guò)程中排水速率隨時(shí)間的變化曲線。在試驗(yàn)的前3 h，試樣排水速率基本相同。試驗(yàn)第3 小時(shí)時(shí)開(kāi)始灌漿，除T0 外，其余試驗(yàn)組第4 小時(shí)的排水速率均大幅增大。同時(shí)可見(jiàn)，每次灌漿后的下一小時(shí)的排水速率均會(huì)發(fā)生較大的增大。而未灌漿的試驗(yàn)組T0，在3 h 后排水速率逐漸下降，并且最早達(dá)到排水穩(wěn)定。在T1 中，試驗(yàn)的前10 h 排水速率均大于10 g/h，即土體能有效地排出加入的NaOH 溶液，但在11 h 后，T1 的排水速率小于10 g/h，此后往裂縫中灌入的溶液并不能被土體完全排出，并且隨著土體固結(jié)、土體內(nèi)難溶物的堆積和排水通道的堵塞[12]，排水速率越來(lái)越小，滯留在土體內(nèi)的NaOH 溶液越來(lái)越多。這說(shuō)明在試驗(yàn)前期，灌漿可以有效提高電滲出水速率，排出比注入溶液體量更多的水，但在電滲后期，由于土體的固結(jié)，排水速率已經(jīng)小于10 g/h，此時(shí)頻繁的灌漿會(huì)使灌入的溶液滯留在土體中。

圖3 實(shí)際排水量Fig.3 Effective mass of extracted water

圖4 排水速率變化Fig.4 Evolution of drainage rate

2.2 表面沉降

圖5為試驗(yàn)第3 小時(shí)和第26 小時(shí)時(shí)各組試驗(yàn)中距離陰極1、6、12、18 cm 處的土體表面沉降量?？梢钥吹剑涸谠囼?yàn)3 h 時(shí)，各組的沉降量相近；在試驗(yàn)第26 h 時(shí)，陰極附近T0～T4 的沉降量相近，但隨著遠(yuǎn)離陰極的方向沉降逐漸增加，在陽(yáng)極附近存在拐點(diǎn)，沉降量減小。這是由于在電泳力的作用下，土顆粒聚集在陽(yáng)極附近[19]，并使陽(yáng)極附近的土體微微隆起。T0～T4在第26 小時(shí)時(shí)的平均沉降分別為4.49、4.79、5.16、5.60和5.31 mm，其中T3 的平均沉降最大，其后依次是T4 和T2，T1 的平均沉降最小，但比未灌漿（T0）大。表面沉降與有效排水量的規(guī)律相同，說(shuō)明試驗(yàn)存在最優(yōu)灌漿頻率，采用這個(gè)頻率時(shí)可以有效增加土體沉降。若灌漿頻率過(guò)大，灌入的NaOH 溶液在土體中生成越來(lái)越多的難溶物質(zhì)，不能被及時(shí)排出，導(dǎo)致排水通道堵塞和陰極處的水不能排出，使土體沉降減??；若頻率過(guò)小，土體裂縫開(kāi)展過(guò)大，灌入的溶液并不能起到明顯作用。

圖5 表面沉降變化Fig.5 Evolution of surface settlement

2.3 電流強(qiáng)度

圖6為電流強(qiáng)度隨時(shí)間的變化?？梢钥闯?，電流強(qiáng)度均隨著電滲的進(jìn)行呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)。電滲前期的電流增大與土體成分的非均勻分布有關(guān)。在穩(wěn)定電壓的施加下，土體中不斷形成新的導(dǎo)電路徑，使土體中電流增大[20]。隨后，在持續(xù)的電壓作用下，陽(yáng)極區(qū)自由水不斷往陰極移動(dòng)，形成硬殼層，增大了土體的界面電阻。另外，由于聚集在陰極處的水不斷排出，土體電阻隨之不斷增大，導(dǎo)致電流降低[21]。試驗(yàn)第三小時(shí)時(shí)開(kāi)始第一次灌漿，可以觀察到試驗(yàn)組的電流強(qiáng)度驟增。這是因?yàn)楣嘧⒌腘aOH 溶液與土體中的硅酸鹽和鋁酸鹽反應(yīng)[17]，一定程度上彌合了土體的裂縫，增加了土體中的導(dǎo)電離子，減小了電阻，使得電流產(chǎn)生較大增長(zhǎng)。由于土體不斷排水固結(jié)，每次灌漿后土體的最大電流均小于上一次灌漿后的最大電流。在5 個(gè)試驗(yàn)組中，T1 的電流下降最為平緩，并且電流趨于穩(wěn)定最遲，隨后依次為T2、T3、T4和T0，說(shuō)明頻繁的灌漿可以有效緩解電流下降趨勢(shì)，延長(zhǎng)通電時(shí)間。在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，試驗(yàn)組的電流都趨于穩(wěn)定。

圖6 電流隨時(shí)間的變化Fig.6 Evolution of current with time

2.4 有效排水能耗

為比較各組土樣的電滲能耗，定義有效排水能耗為

式中：ms為電滲有效排水的質(zhì)量，即總排水量減去灌入的溶液質(zhì)量；E為試驗(yàn)的總電滲能耗，

其中V為電勢(shì)，It為t1至t2時(shí)間內(nèi)土體在t時(shí)刻的電流。

經(jīng)計(jì)算，T0～T4 的總電滲能耗分別為10.66、18.49、15.66、13.82和12.83 kWh。可以看出，頻繁的灌漿會(huì)使電滲的總能耗增長(zhǎng)明顯。這是因?yàn)轭l繁的灌漿不僅會(huì)使電流維持在較大的值，而且能延長(zhǎng)電滲的通電時(shí)間。各組試驗(yàn)的有效排水能耗如圖7 所示，其中T1 的有效排水能耗最大，隨后是T4，T2 和T0，T3 的有效排水能耗最少。盡管T4 的總電滲能耗較小，但其有效排水量也小，綜合考慮的情況下有效排水能耗會(huì)大于T3。同理，雖然T0 的通電時(shí)間較短、總能耗較小，但是其有效排水量是最少的，因此T0 的有效排水能耗會(huì)較大。比較分析可得，當(dāng)灌漿頻率為3 h/次時(shí)，試驗(yàn)的有效排水量最大，同時(shí)有效排水能耗最低。

2.5 電極腐蝕

電滲效果不理想，原因之一是電滲過(guò)程中陽(yáng)極會(huì)被嚴(yán)重腐蝕。在鐵質(zhì)陽(yáng)極附近發(fā)生的電極反應(yīng)主要包括電解水和電極氧化還原反應(yīng)[18]：

在陰極處的電化學(xué)反應(yīng)主要為

從上述電化學(xué)反應(yīng)可以看到，在電滲的過(guò)程中，陰極附近會(huì)產(chǎn)生氫氣和氫氧根離子。在電極表面產(chǎn)生的氣泡會(huì)增加土體與電極間的界面電阻，降低了電滲的效率[22]。

圖7 有效排水能耗Fig.7 Effective energy consumption of drainage

圖8 為試驗(yàn)后電極減少的質(zhì)量?？梢钥吹?，T1 的電極腐蝕最嚴(yán)重，而T0 的電極腐蝕最少，其他試驗(yàn)組的電極腐蝕量在這兩組之間?？偟膩?lái)說(shuō)，灌漿越頻繁，電極腐蝕量也越大。這可能是由于頻繁的灌漿會(huì)使電流維持在一個(gè)較大的值，并且能延長(zhǎng)通電時(shí)間，而較大的電流和長(zhǎng)時(shí)間通電會(huì)使電極腐蝕變嚴(yán)重[23]。因此，灌漿越頻繁，電極腐蝕越嚴(yán)重。

圖8 試驗(yàn)后電極減少的質(zhì)量Fig.8 Reduction in weight of anodes after the tests

2.6 土體含水量

試驗(yàn)結(jié)束后研究電滲對(duì)土體含水量的影響，在距離土體表面0、5 和10 cm 處各取3 個(gè)測(cè)點(diǎn)，結(jié)果如圖9 所示?？傮w來(lái)看，各試驗(yàn)組的含水量變化趨勢(shì)均相同。含水量在豎向沿著深度的增加而增加（見(jiàn)圖9（a）），這個(gè)現(xiàn)象與許多室內(nèi)試驗(yàn)反應(yīng)一致[24]。這一方面是源于反濾層在陰極底部的滲透性較小，另一方面跟土體表面土體水分的蒸發(fā)有關(guān)。水平方向上各試樣的含水量均表現(xiàn)為陰極處最高，且隨著遠(yuǎn)離陰極的方向含水量逐漸降低，在陽(yáng)極處的含水量達(dá)到最低（見(jiàn)圖9（b））。這是由于土體內(nèi)的自由水和一部分的弱結(jié)合水在電滲力作用下往陰極移動(dòng)，而土顆粒在電泳力作用下往陽(yáng)極移動(dòng)[9]。

圖9 電滲加固后的土體含水量Fig.9 Distribution of water content after soil improvementr

整體來(lái)說(shuō)，T3 的平均含水量最小，為46.50%；其次是T2 和T4，分別為47.68%和48.69%；而T1 的平均含水量在4 個(gè)裂縫灌漿試驗(yàn)組中最大，為50.12%；但比T0(51.13%)低。這與有效排水量的規(guī)律相同，表明試驗(yàn)中存在最優(yōu)灌漿頻率，其中3 h/次灌漿時(shí)可以有效減少土體含水量。若灌漿頻率過(guò)大，NaOH 溶液會(huì)在土體中生成越來(lái)越多的難溶物，令排水通道受阻，使得試驗(yàn)后期灌入的溶液不能被土體排出，導(dǎo)致土體含水量增大；若頻率過(guò)小，土體裂縫開(kāi)展過(guò)大，灌入的溶液并不能有效減少土體電阻，因此也無(wú)法有效減少土體含水量。

2.7 十字板抗剪強(qiáng)度

在距離陰極2、10、18 cm 處和距離土體表面0、5 和10 cm 處各取9 個(gè)點(diǎn)，試驗(yàn)結(jié)束后采用微型十字板剪切儀進(jìn)行土體抗剪強(qiáng)度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖10 所示。在水平向，不同組的抗剪強(qiáng)度分布差異出現(xiàn)在土體的中間部分，而陰極、陽(yáng)極附近的土體抗剪強(qiáng)度差異較?。ㄒ?jiàn)圖10(a)）。從圖中看到，T0 和T4 的不排水抗剪強(qiáng)度分布規(guī)律和水平向上含水量的分布規(guī)律相對(duì)應(yīng)，呈現(xiàn)陰極處抗剪強(qiáng)度最低，沿著遠(yuǎn)離陰極的方向，抗剪強(qiáng)度逐漸增大，在陽(yáng)極處達(dá)到最大值。但T1、T2 和T3 最大的抗剪強(qiáng)度出現(xiàn)在土樣中部，陽(yáng)極部分的土體抗剪強(qiáng)度略小于中部，與試驗(yàn)后水平向上含水量的分布規(guī)律無(wú)法對(duì)應(yīng)。這是由于在試驗(yàn)中采取在土樣中部裂縫處灌漿，灌注的NaOH 溶液在裂縫處與土體中的硅酸鹽和鋁酸鹽發(fā)生反應(yīng)，生成黏結(jié)物質(zhì)，在該種物質(zhì)作用下土顆粒膠結(jié)，增加了土體的抗剪強(qiáng)度[17]。

在豎向上，土體的抗剪強(qiáng)度的變化規(guī)律和含水量變化規(guī)律類似，表面的十字板抗剪強(qiáng)度最高，沿著土體的深度增加而減少（見(jiàn)圖10(b)）。這主要是由于沿深度，含水量的增加導(dǎo)致土體的抗剪強(qiáng)度減少。

從整體上看，T3 的平均十字板抗剪強(qiáng)度最高，為20.45 kPa；T1和T2 組的效果差別不大；T4 的抗剪強(qiáng)度最低，但比未灌漿的T0(13.89 kPa)高。可以看出，試驗(yàn)存在最優(yōu)灌漿頻率，其中3 h/次灌漿可以有效增大土體抗剪強(qiáng)度。若灌漿頻率過(guò)大，灌入的溶液不能被土體排出，導(dǎo)致土體含水量增大，但加入的溶液會(huì)產(chǎn)生化學(xué)膠結(jié)，一定程度上增加了土體抗剪強(qiáng)度；若頻率過(guò)小，由于土體開(kāi)裂過(guò)大，灌入的溶液不能有效減小土體電阻、增加土體抗剪強(qiáng)度。

圖10 土體加固后的十字板抗剪強(qiáng)度Fig.10 Distribution of vane shear strength after soil improvement

3 結(jié)束語(yǔ)

本工作探究了裂縫灌漿頻率在電滲處理淤泥軟土加固效果中的影響，設(shè)計(jì)了4 組不同灌漿頻率的對(duì)照組，分別為1、2、3和4 h/次，在電滲進(jìn)行到第3 小時(shí)時(shí)同時(shí)啟動(dòng)，在第15 小時(shí)時(shí)同時(shí)停止灌漿?；谠囼?yàn)結(jié)果分析，可以得到以下結(jié)論。

(1) 試驗(yàn)中存在最佳灌漿頻率，當(dāng)裂縫灌漿頻率在3 h/次時(shí)，可以有效減少土體含水量，增大土體抗剪強(qiáng)度，減少電滲有效排水能耗；當(dāng)裂縫灌漿頻率大于3 h/次時(shí)，頻率越大，能耗越大、有效出水量越少、土體含水量越高，土體加固效果不理想；當(dāng)裂縫灌漿頻率小于3 h/次時(shí)，提高灌漿頻率并不能有效提升電滲的加固效果。

(2) 裂縫灌漿可以使土體電流重新回升，但是回升的電流會(huì)小于上一次灌漿的最大電流。灌漿越頻繁，電流下降的越慢，可以有效延長(zhǎng)通電時(shí)間，但同時(shí)電極的腐蝕量會(huì)越大。

(3) 加固后土體含水量在豎向沿土體深度遞增，水平方向上在陰極處最高，隨著遠(yuǎn)離陰極方向遞減，在陽(yáng)極處最低。十字板剪切強(qiáng)度在豎向隨著土體深度的增加而減小，在水平方向，由于土體中部裂縫灌漿產(chǎn)生的化學(xué)膠結(jié)作用，土體的十字板剪切強(qiáng)度在土樣中部最高，陽(yáng)極處略低于中部，陰極處最低。