CN209923909U - 电渗复合地基 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电渗复合地基，包括电渗挤土桩复合地基和电渗非挤土桩复合地基；所述的电渗挤土桩复合地基包括桩体、导电塑料排水板、桩间软土、直流电源、真空泵、软土地基、电极棒和挤土桩；所述的电渗非挤土桩复合地基包括桩体、混凝土导管、导电塑料排水板、桩间软土、直流电源、真空泵、压气泵、软土地基、电极棒和非挤土桩。本实用新型的有益效果是：本实用新型同时试用于挤土桩和非挤土桩。对于挤土桩，电渗可用于辅助沉桩，降低沉桩阻力，加快沉桩速度。在沉桩完成后，进行电极转换，能快速消散桩周超静孔压，提高桩侧摩阻力。

Description

电渗复合地基

技术领域

本实用新型涉及软土地基加固工程领域，特别涉及一种电渗复合地基。

背景技术

在我国沿江、沿海地区大量分布着较多的软土，例如宁波、杭州、温州、福州、天津、广州、芜湖等地，土质主要为淤泥质土。沿海、沿海地区经济发展快，人口密集度高，目前正在大规模的建设中。在这些地区的工程建设中，就不可避免的会遇到软土问题。因为软土主要有含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性小、抗剪强度低等特点，所以在建筑施工过程中遇到软土地基如果不进行有效的处理，就会影响到工程的质量，进而影响到这些地区的经济发展，甚至影响人们的生命安全。

现阶段，我国处理软土主要有固结排水法、超载预压法、深层搅拌法、挤密法、高压喷射注浆等方法，已经在国内许多工程中进行应用，并且取得不错的技术效益。其中，电渗固结法在处理软土地基具有较强的技术效益。目前，在网上可查到的专利有CN105297704A,但是，此专利仍存在一些缺点。主要如下:上述专利只提出使用挤土桩，并没用涉及如何使用非挤土桩来加固软土地基。上述专利在挤土效应严重时，在沉桩前将桩体与电源正极相连接进行电渗，降低超静孔压，但是，没有考虑到电渗将桩周的水排走后引起的沉桩困难。上述专利将导电材料沿着桩体竖向粘贴，在沉桩过程中容易出现导电材料脱落而导致电渗效果降低。

为了解决上述缺陷，亟需寻求一种能够高效处理软土地基的方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种电渗复合地基。

这种电渗复合地基，包括电渗挤土桩复合地基和电渗非挤土桩复合地基；

所述的电渗挤土桩复合地基包括桩体、导电塑料排水板、桩间软土、直流电源、真空泵、软土地基、电极棒和挤土桩；软土地基中设有桩体，桩体周围设置导电塑料排水板，导电塑料排水板以螺旋的形式粘贴在桩体外侧并通过胶结剂固定；沉桩前，挤土桩通过导线与直流电源负极相连，桩间软土中的电极棒通过导线与直流电源正极相连；沉桩结束后，转换电极，正极桩体通过导线与电源正极相连，负极桩体通过导线与电源负极相连；并在电路中设置有电流表、电压表和开关；真空泵通过排水管与负极桩侧的导电塑料排水板相连接；

所述的电渗非挤土桩复合地基包括桩体、混凝土导管、导电塑料排水板、桩间软土、直流电源、真空泵、压气泵、软土地基、电极棒和非挤土桩；软土地基中设有桩体，桩间软土中打设导电塑料排水板，导电塑料排水板通过导线与直流电源负极相连；压气泵通过混凝土导管连接至桩体；非挤土桩周边插设电极棒，并通过导线与直流电源正极相连接，并在电路中设置有电流表、电压表和开关；真空泵通过排水管与导电塑料排水板相连接。

作为优选：所述桩体包括挤土桩和非挤土桩。

作为优选：所述排水管包括水平排水管和竖直排水管。

作为优选：所述桩体为圆截面钢筋混凝土桩。

作为优选：所述导线为铜芯绝缘导线。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型同时试用于挤土桩和非挤土桩。对于挤土桩，电渗可用于辅助沉桩，降低沉桩阻力，加快沉桩速度。在沉桩完成后，进行电极转换，能快速消散桩周超静孔压，提高桩侧摩阻力。

(2)本实用新型通过电渗固结作用能促使桩周软土土体固结，进一步提高了桩的承载能力，从而提高了软土地基的承载能力。

(3)本实用新型中电渗作用能对软土地基中空隙水产生作用，促使其向阴极移动，通过导电塑料排水板排出软土地基，并且促进软土颗粒胶结，提升了桩间土的强度，进而提升了软土地基的承载能力。

(4)本实用新型将导电塑料排水板直接粘贴在挤土桩外侧，采用阴阳桩形式，避免了导电塑料排水板另外打设在桩间土中，减少了施工步骤，提高了施工效率。而且导电塑料排水板采用螺旋缠绕的方式粘贴在桩周，能有效防止在沉桩过程中导电塑料排水板脱落影响电渗效果。

(5)本实用新型中的电极棒可以重复利用，节约材料，进而降低了施工成本，经济效益显著。

附图说明

图1是电渗挤土桩复合地基施工原理图；

图2是电渗非挤土桩复合地基施工原理图；

图3是电渗挤土桩复合地基电极连接示意图(其中，图a是沉桩前电极连接示意图；图b是沉桩后电极连接示意图)；

图4是电渗非挤土桩复合地基电极连接示意图；

图5是电渗挤土桩复合地基法处治软土区块示意图；

图6是电渗非挤土桩复合地基法处治软土区块示意图；

图7是桩体周围螺旋缠绕导电塑料排水板示意图。

附图标记说明：1—桩体；2—混凝土导管；3—导电塑料排水板；4—桩间软土；5—水平排水管；6—竖直排水管；7—直流电源；8—导线；9—真空泵；10—压气泵；11—电流表；12—电压表；13—软土地基；14—持力层，15—电极棒，16—挤土桩，17—非挤土桩，18—开关，19—阳离子，20—阴离子，21—水分子。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

所述的电渗复合地基，包括：电渗挤土桩复合地基和电渗非挤土桩复合地基。

所述的电渗挤土桩复合地基包括桩体1、导电塑料排水板3、桩间软土4、直流电源7、真空泵9、软土地基13、电极棒15和挤土桩16；软土地基13中设有桩体1，桩体1周围设置导电塑料排水板3，导电塑料排水板3以螺旋的形式粘贴在桩体外侧并通过胶结剂固定；沉桩前，挤土桩16通过导线8与直流电源7负极相连，桩间软土4中的电极棒15通过导线8与直流电源7正极相连；在沉桩开始时连通电源进行电渗辅助沉桩；沉桩结束后，转换电极，正极桩体通过导线8与电源正极相连，负极桩体通过导线8与电源负极相连；并在电路中设置有电流表11、电压表12和开关18；当电流超过3.6毫安时，电源可自动关闭；真空泵9通过排水管与负极桩侧的导电塑料排水板3相连接。

所述的电渗非挤土桩复合地基包括桩体1、混凝土导管2、导电塑料排水板3、桩间软土4、直流电源7、真空泵9、压气泵10、软土地基13、电极棒15和非挤土桩17；软土地基13中设有桩体1，桩间软土4中打设导电塑料排水板3，导电塑料排水板3通过导线8与直流电源7负极相连；压气泵10通过混凝土导管2连接至桩体1；打设钢护筒后利于钻机成孔，利用压气泵10通过混凝土导管2将混凝土输送到钢护筒中，待混凝土达到一定强度后拔出钢护筒和混凝土导管2；非挤土桩17周边插设电极棒15，并通过导线8与直流电源7正极相连接，并在电路中设置有电流表11、电压表12和开关18；真空泵9通过排水管与导电塑料排水板3相连接。在电渗作用下，土体中的阴离子20向阳极桩体移动，而吸附在土颗粒表面的阳离子19伴随水分子21一起向阴极的导电塑料排水板3移动，在真空泵9的作用下通过排水管排出软土地基，并在阴极和阳极处分别形成氢氧化物和胶结物质，同步提升桩间土强度和桩侧摩阻力，提高了复合地基的承载力特征值和控制沉降的能力。

所述桩体1分为挤土桩16和非挤土桩17。

所述排水管包括水平排水管5和竖直排水管6。

电渗挤土桩复合地基的施工方法步骤如下：

(1)制作导电排水桩。如图7所示，在钢筋混凝土预制桩的桩体1周围设置导电塑料排水板3，导电塑料排水板3以螺旋的形式粘贴在桩体外侧，用胶结剂将其固定。

(2)打设电极棒。如图5所示，在桩间软土4中均匀打设若干根电极棒15，电极棒15通过导线8与直流电源7正极相连接，为下一步电渗辅助沉桩做准备。

(3)电渗辅助沉桩。在沉桩前，将挤土桩16通过导线8与直流电源7负极相连接。沉桩时，连通电源进行电渗辅助沉桩，降低沉桩阻力。

(4)转换电极。沉桩完成后，重新连接电路。将阳极桩通过导线8与直流电源7正极相连接，阴极桩通过导线8与直流电源7负极相连接，如图3所示。

(5)连接真空泵。将阴极桩上的导电塑料排水板3通过水平排水管5和竖直排水管6与真空泵9相连接，如图1所示。

(6)电渗排水。关闭开关18，连通电源，并打开真空泵9，使软土地基13中的孔隙水在电渗作用下通过导电塑料排水板3排出软土地基13。

(7)持续电渗。持续进行电渗固结，提高桩侧摩阻力和桩间土强度，直至导电塑料排水板3没有水排出或者地基承载力达到要求，最后形成复合地基。

电渗非挤土桩复合地基的施工方法步骤如下：

(1)打设塑料排水板。如图6所示，桩间软土4中均匀打设导电塑料排水板3，导电塑料排水板3通过导线8与直流电源7负极相连接。

(2)桩体施工。通过钻机在钢沉管中成孔，利用压气泵10通过混凝土导管2向管中输送混凝土，待混凝土达到一定强度后拔出钢沉管和混凝土导管2。

(3)桩周插设电极棒。在桩体施工完成后，在桩周均匀插设四根电极棒15，电极棒15通过导线8与直流电源7正极相连接，如图2、图6所示。

(4)连接真空泵。将真空泵9通过水平排水管5和竖直排水管6与导电塑料排水板3相连接，如图2所示。

(5)电渗排水。关闭开关18，连通电源，并打开真空泵9，使软土地基13中的孔隙水在电渗作用下通过导电塑料排水板3排出软土地基13。

(6)持续电渗。持续进行电渗固结，提高桩侧摩阻力和桩间土强度，直至导电塑料排水板3没有水排出或者地基承载力达到要求，最后形成复合地基。

Claims (5)

1.一种电渗复合地基，其特征在于：包括电渗挤土桩复合地基和电渗非挤土桩复合地基；

所述的电渗挤土桩复合地基包括桩体(1)、导电塑料排水板(3)、桩间软土(4)、直流电源(7)、真空泵(9)、软土地基(13)、电极棒(15)和挤土桩(16)；软土地基(13)中设有桩体(1)，桩体(1)周围设置导电塑料排水板(3)，导电塑料排水板(3)以螺旋的形式粘贴在桩体外侧并通过胶结剂固定；沉桩前，挤土桩(16)通过导线(8)与直流电源(7)负极相连，桩间软土(4)中的电极棒(15)通过导线(8)与直流电源(7)正极相连；沉桩结束后，转换电极，正极桩体通过导线(8)与电源正极相连，负极桩体通过导线(8)与电源负极相连；并在电路中设置有电流表(11)、电压表(12)和开关(18)；真空泵(9)通过排水管与负极桩侧的导电塑料排水板(3)相连接；

所述的电渗非挤土桩复合地基包括桩体(1)、混凝土导管(2)、导电塑料排水板(3)、桩间软土(4)、直流电源(7)、真空泵(9)、压气泵(10)、软土地基(13)、电极棒(15)和非挤土桩(17)；软土地基(13)中设有桩体(1)，桩间软土(4)中打设导电塑料排水板(3)，导电塑料排水板(3)通过导线(8)与直流电源(7)负极相连；压气泵(10)通过混凝土导管(2)连接至桩体(1)；非挤土桩(17)周边插设电极棒(15)，并通过导线(8)与直流电源(7)正极相连接，并在电路中设置有电流表(11)、电压表(12)和开关(18)；真空泵(9)通过排水管与导电塑料排水板(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的电渗复合地基，其特征在于，所述桩体(1)包括挤土桩(16)和非挤土桩(17)。

3.根据权利要求1所述的电渗复合地基，其特征在于，所述排水管包括水平排水管(5)和竖直排水管(6)。

4.根据权利要求1所述的电渗复合地基，其特征在于，所述桩体(1)为圆截面钢筋混凝土桩。

5.根据权利要求1所述的电渗复合地基，其特征在于，所述导线(8)为铜芯绝缘导线。

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