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Abstract

一种适用于易液化土层的抗液化桩基，包括桩身和桩头，桩身采用空心圆柱形结构，桩头采用圆锥形结构，桩身与桩头采用钢筋混凝土进行一体式制作，桩头位于桩身底端，桩身内的钢筋骨架纵筋延伸出桩身顶端，桩身通过顶端外伸的钢筋骨架纵筋与地面建筑结构基础相固连；桩身竖直插装在易液化土层中，桩头插装在非液化土层中；在桩身表面分布有若干透水孔，易液化土层中的水通过透水孔进入桩身内腔中进行收集；桩身内竖直埋设有排水管，排水管下端延伸至桩身底部的排水坑内，排水管上端延伸至地面且与排水泵相连；透水孔两端孔口处均安装有不锈钢过滤网片；在高度方向上的相邻透水孔之间的间距根据所在高度位置的易液化土层的排水能力进行确定。

Description

一种适用于易液化土层的抗液化桩基
技术领域
本发明属于岩土工程技术领域，特别是涉及一种适用于易液化土层的抗液化桩基。
背景技术
当预制钢筋混凝土桩强力打入土体后，不但会引起土体的扰动，而且会对土体整体强度产生影响，特别是埋深较厚的易液化土层，土体的扰动程度将更加强烈，从而导致土体的强度大幅度降低。
易液化土层中多为松散的砂土和粉土，在地下水的作用下很容易达到饱和状态，当易液化土层受到外部震动作用时，就会向更加密实的趋势发展，而这种发展趋势将导致土体中孔隙水压力骤然上升，并且短时间内来不及消散，进而导致地基液化现象的发生，而地基液化现象的影响则表现为喷砂冒水、堤岸滑塌、地面开裂、不均匀沉降等地质灾害，这会对地基上部的建筑结构造成极大危害。
目前，处理易液化土层的方法主要有强夯法、桩基法、碎石桩法、深基础法、加密法、砂桩法、换填法、微生物法等，但是上述方法普遍存在处理深度较浅、施工方法繁琐、工程造价成本高等问题。
由于地震、机械不规则扰动、打桩过程等都会引起饱和土体的液化，从而造成土体发生整体性失稳，且液化土体中骤然升高的孔隙水压力将来不及消散，会迫使地下水流涌向地表上层，使液化层以上的土体受到自下而上的水作用，从而对地基上部建筑结构造成危害。因此，如何有效地处理埋深较厚的易液化土层，并将土体内的水及时排出地表，一直以来都是地基液化处理的技术难点。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于易液化土层的抗液化桩基，能够及时将易液化土层内的水排出地表，避免饱和土体液化造成土体整体性失稳情况的发生，可大幅度提高地基土层的承载力，有效降低喷砂冒水、堤岸滑塌、地面开裂、不均匀沉降等地质灾害的发生几率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于易液化土层的抗液化桩基，包括桩身和桩头，桩身采用空心圆柱形结构，桩头采用圆锥形结构，桩身与桩头采用钢筋混凝土进行一体式制作，桩头位于桩身底端，桩身内的钢筋骨架纵筋延伸出桩身顶端，桩身通过顶端外伸的钢筋骨架纵筋与地面建筑结构基础相固连；所述桩身竖直插装在易液化土层中，所述桩头插装在非液化土层中；在所述桩身表面分布有若干透水孔，易液化土层中的水通过透水孔进入桩身内腔中进行收集；在所述桩身内竖直埋设有排水管，排水管下端延伸至桩身底部，排水管上端延伸至地面且与排水泵相连。
在所述透水孔的两端孔口处均安装有不锈钢过滤网片，且透水孔外端孔口处的不锈钢过滤网片的目数小于透水孔内端孔口处的不锈钢过滤网片的目数，通过透水孔外端孔口处的不锈钢过滤网片阻止大粒径砂土颗粒进入透水孔中，通过透水孔内端孔口处的不锈钢过滤网片阻止小粒径砂土颗粒进入桩身内腔中。
在土质滑床中，所述桩身的长度为土质滑床的2倍，且桩身的长度为桩身外径的2～5倍，相邻桩基之间间距为桩身外径的3～5倍。
在同一高度上，所述桩身上的透水孔数量若干，且若干透水孔在圆周方向上均布设置。
在高度方向上的相邻所述透水孔之间的间距根据所在高度位置的易液化土层的排水能力进行确定；所在高度位置的易液化土层的排水能力越强，则在高度方向上的相邻透水孔之间的间距越大；所在高度位置的易液化土层的排水能力越弱，则在高度方向上的相邻透水孔之间的间距越小。
在高度方向上，当易液化土层的排水能力为由上至下逐渐增大时，则在高度方向上的相邻所述透水孔之间的间距由上至下逐渐增大。
所述桩基采用钻孔施工方式进行安装。
所述桩身的内腔底部开设有排水坑，所述排水管下端管口延伸至排水坑内。
本发明的有益效果：
本发明的适用于易液化土层的抗液化桩基，能够及时将易液化土层内的水排出地表，避免饱和土体液化造成土体整体性失稳情况的发生，可大幅度提高地基土层的承载力，有效降低喷砂冒水、堤岸滑塌、地面开裂、不均匀沉降等地质灾害的发生几率。
附图说明
图1为本发明的一种适用于易液化土层的抗液化桩基的结构示意图；
图2为图1中A-A剖视图；
图中，1—桩身，2—桩头，3—易液化土层，4—钢筋骨架纵筋，5—非液化土层，6—透水孔，7—排水管，8—不锈钢过滤网片，9—排水坑，10—钢筋骨架环向横筋。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1、2所示，一种适用于易液化土层的抗液化桩基，包括桩身1和桩头2，桩身1采用空心圆柱形结构，桩头2采用圆锥形结构，桩身1与桩头2采用钢筋混凝土进行一体式制作，桩头2位于桩身1底端，桩身1内的钢筋骨架纵筋3延伸出桩身1顶端，桩身1通过顶端外伸的钢筋骨架纵筋3与地面建筑结构基础相固连；所述桩身1竖直插装在易液化土层4中，所述桩头2插装在非液化土层5中；在所述桩身1表面分布有若干透水孔6，易液化土层3中的水通过透水孔6进入桩身1内腔中进行收集；在所述桩身1内竖直埋设有排水管7，排水管7下端延伸至桩身1底部，排水管7上端延伸至地面且与排水泵相连。
在所述透水孔6的两端孔口处均安装有不锈钢过滤网片8，且透水孔6外端孔口处的不锈钢过滤网片8的目数小于透水孔6内端孔口处的不锈钢过滤网片8的目数，通过透水孔6外端孔口处的不锈钢过滤网片8阻止大粒径砂土颗粒进入透水孔6中，通过透水孔6内端孔口处的不锈钢过滤网片8阻止小粒径砂土颗粒进入桩身1内腔中。
在土质滑床中，所述桩身1的长度为土质滑床的2倍，且桩身1的长度为桩身1外径的2～5倍，相邻桩基之间间距为桩身1外径的3～5倍，可以有效保证滑动土体不在相邻桩基之间滑出。
在同一高度上，所述桩身1上的透水孔6数量若干，且若干透水孔6在圆周方向上均布设置。
在高度方向上的相邻所述透水孔6之间的间距根据所在高度位置的易液化土层4的排水能力进行确定；所在高度位置的易液化土层4的排水能力越强，则在高度方向上的相邻透水孔6之间的间距越大；所在高度位置的易液化土层4的排水能力越弱，则在高度方向上的相邻透水孔6之间的间距越小。
在高度方向上，当易液化土层4的排水能力为由上至下逐渐增大时，则在高度方向上的相邻所述透水孔6之间的间距由上至下逐渐增大。
所述桩基采用钻孔施工方式进行安装，可以防止桩基破坏，避免周围土体被扰动，防止土体整体强度降低。
所述桩身1的内腔底部开设有排水坑9，所述排水管7下端管口延伸至排水坑9内，可以保证桩身1内腔中不残留积水，从而避免因残留的积水对桩身1内腔底部的腐蚀。
当桩基以钻孔施工方式安装到土层后，易液化土层4中的水会通过桩身1上的若干透水孔6流入桩身1内腔中，随着桩身1内腔中积水量的不断增加，此时可以启动地面上的排水泵，积水将通过排水管7被不断抽离。由于易液化土层4中的水不断排入桩身1内腔中，并可以被快速抽离，有效降低了易液化土层4中的孔隙水压力，同时也进一步降低了土体发生液化现象的几率，进而保证了地基土层的承载力。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (8)

1.一种适用于易液化土层的抗液化桩基，其特征在于：包括桩身和桩头，桩身采用空心圆柱形结构，桩头采用圆锥形结构，桩身与桩头采用钢筋混凝土进行一体式制作，桩头位于桩身底端，桩身内的钢筋骨架纵筋延伸出桩身顶端，桩身通过顶端外伸的钢筋骨架纵筋与地面建筑结构基础相固连；所述桩身竖直插装在易液化土层中，所述桩头插装在非液化土层中；在所述桩身表面分布有若干透水孔，易液化土层中的水通过透水孔进入桩身内腔中进行收集；在所述桩身内竖直埋设有排水管，排水管下端延伸至桩身底部，排水管上端延伸至地面且与排水泵相连。
2.根据权利要求1所述的一种适用于易液化土层的抗液化桩基，其特征在于：在所述透水孔的两端孔口处均安装有不锈钢过滤网片，且透水孔外端孔口处的不锈钢过滤网片的目数小于透水孔内端孔口处的不锈钢过滤网片的目数，通过透水孔外端孔口处的不锈钢过滤网片阻止大粒径砂土颗粒进入透水孔中，通过透水孔内端孔口处的不锈钢过滤网片阻止小粒径砂土颗粒进入桩身内腔中。
3.根据权利要求1所述的一种适用于易液化土层的抗液化桩基，其特征在于：在土质滑床中，所述桩身的长度为土质滑床的2倍，且桩身的长度为桩身外径的2～5倍，相邻桩基之间间距为桩身外径的3～5倍。
4.根据权利要求1所述的一种适用于易液化土层的抗液化桩基，其特征在于：在同一高度上，所述桩身上的透水孔数量若干，且若干透水孔在圆周方向上均布设置。
5.根据权利要求1所述的一种适用于易液化土层的抗液化桩基，其特征在于：在高度方向上的相邻所述透水孔之间的间距根据所在高度位置的易液化土层的排水能力进行确定；所在高度位置的易液化土层的排水能力越强，则在高度方向上的相邻透水孔之间的间距越大；所在高度位置的易液化土层的排水能力越弱，则在高度方向上的相邻透水孔之间的间距越小。
6.根据权利要求1所述的一种适用于易液化土层的抗液化桩基，其特征在于：在高度方向上，当易液化土层的排水能力为由上至下逐渐增大时，则在高度方向上的相邻所述透水孔之间的间距由上至下逐渐增大。
7.根据权利要求1所述的一种适用于易液化土层的抗液化桩基，其特征在于：所述桩基采用钻孔施工方式进行安装。
8.根据权利要求1所述的一种适用于易液化土层的抗液化桩基，其特征在于：所述桩身的内腔底部开设有排水坑，所述排水管下端管口延伸至排水坑内。
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