[发明专利]一种电解减饱和预制管桩复合桩基及使用方法

说明书

本发明公开了一种电解减饱和预制管桩复合桩基，包括至少两个混凝土桩，所述混凝土桩沿其长度方向间隔设置有多个惰性电极环，所述惰性电极环通过绝缘导线连接有分析供电终端。本发明公开了一种电解减饱和预制管桩复合桩基的使用方法，包括：将至少两个混凝土桩插入土体中；分析供电终端监测混凝土桩周围土体的电阻率，并换算为地基饱和度；当地基饱和度高于预设值时，分析供电终端对混凝土桩进行通电。可以应用于既有建筑物下，能够持续量化监测地基的饱和度变化情况，并能够长期、多次对建筑物下地基进行电解减饱和抗液化处理。

技术领域

本发明涉及抗液化地基处理技术领域，尤其涉及一种电解减饱和预制管桩复合桩基及使用方法。

背景技术

在地震中，如饱和砂土等可液化地基容易发生液化灾害，造成建筑物的破坏损毁和人员伤亡，常见的地基抗液化处理方法有强夯法、换填/固化法、水泥搅拌桩、钻孔灌注桩等，但是这些方法往往成本高昂，需要大型机械，且会对环境造成破坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种电解减饱和预制管桩复合桩基及使用方法，可以应用于既有建筑物下，能够持续量化监测地基的饱和度变化情况，并能够长期、多次对建筑物下地基进行电解减饱和抗液化处理。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

本发明提供了一种电解减饱和预制管桩复合桩基，包括至少两个混凝土桩，所述混凝土桩沿其长度方向间隔设置有多个惰性电极环，所述惰性电极环通过绝缘导线连接有分析供电终端。

进一步地，所述混凝土桩内部中空，所述混凝土桩对应所述惰性电极环的位置开设有与所述混凝土桩内腔相连通的出线孔，所述绝缘导线穿入所述出线孔并从所述混凝土桩内腔顶部穿出与所述分析供电终端连接。

进一步地，所述混凝土桩沿其长度方向等间距的设置有多圈凹槽，所述出线孔位于所述凹槽内，所述惰性电极环安装在所述凹槽内。

进一步地，所述混凝土桩包括混凝土桩身及混凝土桩头，所述混凝土桩头呈圆锥形。

进一步地，所述混凝土桩身包括至少两段，且相邻两段通过法兰螺栓连接。

本发明提供了一种电解减饱和预制管桩复合桩基的使用方法，包括：

将至少两个混凝土桩插入土体中；

分析供电终端监测计算混凝土桩周围土体的电阻率，并换算为地基饱和度；

当地基饱和度高于预设值时，分析供电终端对混凝土桩进行通电。

进一步地，分析供电终端监测桩周土体的电阻率的方法包括：

分析供电终端分别测量混凝土桩上相邻的四个惰性电极环A、惰性电极环B、惰性电极环M、惰性电极环N间的电阻；

按照下式计算混凝土桩周围土体电阻率：

式中，ρ为此处桩周土体电阻率；ΔV为分析供电终端施加的电压；I为通过的电流；d为惰性电极环外半径；rC、rM以及rN分别为惰性电极环AB、AM和AN间的电阻。

进一步地，换算为地基饱和度的公式如下包括：

ρ＝αS_r^-n

式中，Sr为地基土体饱和度，α、n为与砂土自身性质有关的参数。

进一步地，当地基饱和度高于预设值，分析供电终端对混凝土桩进行通电的方法包括：

分析供电终端判断此处地基饱和度高于预设值95％时，将此混凝土桩与相邻混凝土桩作为电源两极进行通电。