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Title:
LIQUEFACTION-RESISTANT PILE APPLICABLE TO EASILY LIQUEFIABLE SOIL LAYER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/155026
Kind Code:
A1
Abstract:
A liquefaction-resistant pile applicable to an easily liquefiable soil layer comprises a pile body and a pile head. The pile body has a hollow cylindrical structure, and the pile head has a conical structure. The pile body and the pile head are integrally made from reinforced concrete. The pile head is located at a bottom end of the pile body. Longitudinal bars of a steel reinforcement framework in the pile body extend out of a top end of the pile body. The pile body is fixedly connected to a foundation of a building floor structure by means of the longitudinal bars of the steel reinforcement framework extending out of the top end. The pile body is driven vertically into an easily liquefiable soil layer, and the pile head is driven into a non-liquefied soil layer. Multiple water-permeable holes are distributed on a surface of the pile body. Water in the easily liquefiable soil layer enters an inner cavity of the pile body via the water-permeable holes, and collects therein. A drain pipe is vertically embedded in the pile body. A lower end of the drain pipe extends into a drain sump at the bottom of the pile body. An upper end of the drain pipe extends to the ground, and is connected to a drainage pump. Stainless steel filter meshes are mounted at two end ports of the water-permeable hole. A distance between adjacent water-permeable holes in the height direction is determined according to the drainability of the easily liquefiable soil layer at the same height thereas.

Inventors:
WANG SHUHONG (CN)
SUN ZIHAN (CN)
WANG PENGYU (CN)
YAO QIAN (CN)
HE JIAN (CN)
JIN CHANGYU (CN)
Application Number:
PCT/CN2019/074203
Publication Date:
August 06, 2020
Filing Date:
January 31, 2019
Export Citation:
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Assignee:
UNIV NORTHEASTERN (CN)
International Classes:
E02D27/12; E02D3/10; E02D27/32
Domestic Patent References:
WO2015029054A12015-03-05
Foreign References:
CN108265704A2018-07-10
CN107604929A2018-01-19
CN104818711A2015-08-05
CN105887807A2016-08-24
JP2014012970A2014-01-23
JP2017150287A2017-08-31
Attorney, Agent or Firm:
SHENYANG DONGDA INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY CO., LTD (CN)
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种适用于易液化土层的抗液化粧基, 其特征在于: 包括粧身和粧头 , 粧身采用空心圆柱形结构, 粧头采用圆锥形结构, 粧身与粧头采用 钢筋混凝土进行一体式制作, 粧头位于粧身底端, 粧身内的钢筋骨架 纵筋延伸出粧身顶端, 粧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; 所述粧身竖直插装在易液化土层中, 所述粧头插装 在非液化土层中; 在所述粧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粧身内腔中进行收集; 在所述粧身内竖直埋设有 排水管, 排水管下端延伸至粧身底部, 排水管上端延伸至地面且与排 水泵相连。

[权利要求 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粧基, 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粧身内腔中。

[权利要求 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粧基, 其特征 在于: 在土质滑床中, 所述粧身的长度为土质滑床的 2倍, 且粧身的 长度为粧身外径的 2〜 5倍, 相邻粧基之间间距为粧身外径的 3〜 5倍。

[权利要求 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粧基, 其特征 在于: 在同一高度上, 所述粧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。

[权利要求 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粧基, 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。 [权利要求 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粧基, 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

[权利要求 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粧基, 其特征 在于: 所述粧基采用钻孔施工方式进行安装。

[权利要求 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粧基, 其特征 在于: 所述粧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。

Description:
一种适用于易液化土层的抗液化粧基 技术领域

[0001] 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粧 基。

背景技术

[0002] 当预制钢筋混凝土粧强力打入土体后, 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。

[0003] 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。

[0004] 目前, 处理易液化土层的方法主要有强夯法、 粧基法、 碎石粧法、 深基础法、 加密法、 砂粧法、 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。

[0005] 由于地震、 机械不规则扰动、 打粧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。 发明概述

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案 [0006] 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粧 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。

[0007] 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 化粧基, 包括粧身和粧头, 粧身采用空心圆柱形结构, 粧头采用圆锥形结构, 粧身与粧头采用钢筋混凝土进行一体式制作, 粧头位于粧身底端, 粧身内的钢 筋骨架纵筋延伸出粧身顶端, 粧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; 所述粧身竖直插装在易液化土层中, 所述粧头插装在非液化土 层中; 在所述粧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 粧身内腔中进行收集; 在所述粧身内竖直埋设有排水管, 排水管下端延伸至粧 身底部, 排水管上端延伸至地面且与排水泵相连。

[0008] 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 径砂土颗粒进入粧身内腔中。

[0009] 在土质滑床中, 所述粧身的长度为土质滑床的 2倍, 且粧身的长度为粧身外径 的 2〜 5倍, 相邻粧基之间间距为粧身外径的 3〜 5倍。

[0010] 在同一高度上, 所述粧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。

[0011] 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 。

[0012] 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。

[0013] 所述粧基采用钻孔施工方式进行安装。

[0014] 所述粧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。 发明的有益效果

有益效果

[0015] 本发明的适用于易液化土层的抗液化粧基, 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。

对附图的简要说明

附图说明

[0016] 图 1为本发明的一种适用于易液化土层的抗液化 基的结构示意图;

[0017] 图 2为图 1中 A- A剖视图;

[0018] 图中, 1一粧身, 2—粧头, 3—易液化土层, 4一钢筋骨架纵筋, 5—非液化土 层, 6—透水孔, 7—排水管, 8—不锈钢过滤网片, 9一排水坑, 10—钢筋骨架 环向横筋。

发明实施例

本发明的实施方式

[0019] 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。

[0020] 如图 1、 2所示, 一种适用于易液化土层的抗液化粧基, 包括粧身 1和粧头 2, 粧 身 1采用空心圆柱形结构, 粧头 2采用圆锥形结构, 粧身 1与粧头 2采用钢筋混凝 土进行一体式制作, 粧头 2位于粧身 1底端, 粧身 1内的钢筋骨架纵筋 3延伸出粧 身 1顶端, 粧身 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 述粧身 1竖直插装在易液化土层 4中, 所述粧头 2插装在非液化土层 5中; 在所述 粧身 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进入粧身 1内腔 中进行收集; 在所述粧身 1内竖直埋设有排水管 7 , 排水管 7下端延伸至粧身 1底 部, 排水管 7上端延伸至地面且与排水泵相连。

[0021] 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粧身 1 内腔中。

[0022] 在土质滑床中, 所述粧身 1的长度为土质滑床的 2倍, 且粧身 1的长度为粧身 1外 径的 2〜 5倍, 相邻粧基之间间距为粧身 1外径的 3〜 5倍, 可以有效保证滑动土体 不在相邻粧基之间滑出。

[0023] 在同一高度上, 所述粧身 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。

[0024] 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。

[0025] 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。

[0026] 所述粧基采用钻孔施工方式进行安装, 可以防止粧基破坏, 避免周围土体被扰 动, 防止土体整体强度降低。

[0027] 所述粧身 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 , 可以保证粧身 1内腔中不残留积水, 从而避免因残留的积水对粧身 1内腔底部 的腐蚀。

[0028] 当粧基以钻孔施工方式安装到土层后, 易液化土层 4中的水会通过粧身 1上的若 干透水孔 6流入粧身 1内腔中, 随着粧身 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 不断排入粧身 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。

[0029] 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。