[实用新型]一种利用微波处理软土地基的装置

说明书

本实用新型公开了一种利用微波处理软土地基的装置，主要由磁控管、功率控制系统、冷却水系统、水平波导管、波导管套筒接头、竖向波导管、微波输出孔、桩孔、桩孔支架、实心桩头、石英板组成。所述竖向波导管布置于软土地基中，水平波导管始端连接磁控管和功率控制系统。竖向波导管表面开设多个微波输出孔，其输出微波处理土体。通过桩孔来放置竖向波导管和排除水气，快速降低软土地基的含水率，提高软土地基的粘结性、承载力。本实用装置新型简单、新意，具有一定工程应用价值。

技术领域

本实用新型涉及一种利用微波处理软土地基领域，具体为利用波导管发出的微波处理软土地基装置。

背景技术

软土地基具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点，难以满足工程要求。如果处理不当，易发生塌方、沉陷、基础结构破坏等安全事故。为了保证道路和建筑物的安全运行，对软土路基进行处理就显得尤为重要。

软土地基处理常用方法有强夯法，排水固结法，机械压实，换土垫层，挤密法等，这些方法与土体渗透性有联系，对于低渗透性的软粘土地基效果不好。对于注浆法，水泥搅拌桩法,电渗透等方法虽然加固效果明显，但成本很高。

微波作为新型的加热方式近年来被广泛应用于岩土体处理领域，微波加热是使物料中的极性分子随着电磁场的变化在材料中高速运动，在高速的运动中分子相互之间产生摩擦、碰撞使得分子所携带的动能急剧增加，在宏观上就表现为材料的温度快速上升，同时材料内自由电子或离子跟随电磁场的变化而运动形成电流，在电流流过时会因电阻的作用消耗能量产生热量导致材料温度的上升。微波加热的效率很大程度取决于材料本身的介电常数，介电常数越高就越易被加热。水的相对介电常数为78.5，远远高于普通岩土体的介电常数(3-9)。饱和黏土地基一般具有高含水率和黏土含量较高等特性，这为其微波加热提供了理论基础。微波加热处理可以降低饱和黏土含水量，提高其渗透率和工程力学性能。

专利公告号为CN207436043U申请文件中公开了一种软土地基加固装置，包括设于预加固的软土外围的止水帷幕、伸入软土中的若干风干管和风干管配设的水气泵，所述风干管管壁设有若干通孔。风干固结加固软土地基装置，可以直接对拟加固范围内的软土通过水分散失和温度变化，软土硬化，达到软土地基加固的作用。但是该装置只能对风干管表面土体进行风干，对于内部的土体效果不好，且风干速度有待进一步的提高。

本实用新型提供一种微波处理软土地基的装置，适用于该软土具有一定的承载能力的软土地基上，相比于专利公告号为CN207436043U申请文件中公开的软土地基加固装置，本发明可以进一步提高风干速度，改变土体工程性质。该装置新型，处理速度快，处理范围广，处理效果较好。

发明内容

本实用新型要解决的一个技术问题是：快速降低软土地基的含水率，提高软土地基的粘结性、承载力。

本实用新型相比于专利公告号为CN207436043U申请文件中公开的软土地基加固装置的优势在于：利用微波a、提高了水分散失速度。b、改变了土体的工程性质、使土体中黏土矿物发生物理化学变化，进一步提高粘结性和承载力。

本实用新型的一个技术解决方案是：利用微波装置处理软土地基。

具体为：

为了实现上述目的，本实用新型通过一定数量的竖向波导管置于一定深度的软土地基中，在竖向波导管上面进行开孔处理，开孔数量、形状、大小视土体实际情况决定。波导管连接磁控管和功率控制系统，针对各种物理力学参数不同的土体采用不同的功率来进行处理；在土体中打入一定数量的桩孔来放置竖向波导管，其竖向波导管与水平波导管之间采用相应尺寸的套筒式接头，装卸方便。微波处理后，取出竖向波导管，填入下一个桩孔进行处理，最终达到整个软土地基的处理效果。

进一步的设置在于：