[发明专利]一种用于沙土液化的高频排水桩

说明书

本发明公开了一种用于沙土液化的高频排水桩，从内到外依次包括不透水桩芯、与所述桩芯同心轴的透水桩壳，所述桩芯的顶端固定连接有截面为梯形的不透水桩顶，所述桩芯的底端固定连接有锥形的不透水桩尖，所述桩尖、桩顶、桩芯由钢筋网架和混凝土制备而成，所述桩顶、桩尖的直径大于桩芯的直径，所述桩壳位于所述桩顶与所述桩尖之间；所述桩芯开设有第一排水槽、第二排水槽、排水通道，所述第一排水槽沿着桩芯的长度方向开设在其侧表面，所述第二排水槽沿着桩芯的长度方向开设在其顶面，所述排水通道用于连通所述第一排水槽和所述第二排水槽；桩顶沿着其高度方向开设有通孔，所述通孔与所述第二排水槽密封连接。本发明排水能力良好，承载能力高。

技术领域

本发明涉及这一种排水桩，具体来说，是一种用于沙土液化的高频排水桩。

背景技术

随着国民经济的迅速发展，桩基础逐渐成为应用最广泛的一种基础形式。桩基础因其施工速度快、施工工期短、加固处理深度大、承载力大、稳定性好、沉降值小、对各种地质条件及荷载情况适应性强等方面的显著优势，日益广泛应用于高层建筑、重型厂房、公路、桥梁、近海工程等诸多领域。伴随着装基础的大范围应用，一些存在的问题也逐渐暴露出来。近年来随着人类对地震灾害本质认识的进一步加深以及对地震危害资料的不断累积，发现普遍存在着这样一种现象，即由于液化土层中桩的破坏所导致的基础的失效及上部结构的破坏，且其带来的后果是相当严重甚至是灾难性的。因此，地震作用下位于可液化土层中的桩基性能的研究已经成为当今岩土地震工程领域的一个热点课题。

依据地基土体的性质，桩基的震害可划分为液化土层中的震害和非液化土层中的震害两种典型形式。国内外震害调查结果均表明，液化地基中桩的易损坏程度及其带来的破坏程度均远远超过处于非液化地基中的桩。

李雨润，袁晓敏通过对多次地震中的桩基震害总结发现，较小地震力下液化导致地基丧失承载力，土体产生大变形和滑移，容易使大多数桩基破坏，而非液化地基下桩基破坏主要由于强地震力引起，因此液化场地下桩基破坏远比非液化场地严重。总结房屋、桥梁和码头桩基震害时发现，软弱可液化地基下桩基破坏占据了破坏的绝大部分，其中液化土体侧向扩展对桩基造成的损坏被认为是具有普遍性的一种破坏形式。液化造成土体很快进入非线性工作状态，致使桩基发生横向大变位，由此造成的损失比其他原因引起的破坏要大得多。

在地震过程中，随着孔隙水压力的上升，有效应力降低，导致土体模量和强度降低，液化土层的侧阻和横向抗力有所折减，在一定条件下桩体在液化土体和上部结构体系惯性力的共同作用下发生变形甚至破坏。

防止土体液化最有效的途径是排水，减小孔隙水压力的威胁，减小液化的危险性。而最常用的方法是设置排水桩，排水桩既要有排水铜带来抵抗地基液化，又要对房屋有承载力。现有排水桩要么抗压承载能力不高，抗拔承载能力很小；要么排水性能不好。

发明内容

本发明目的是旨在提供了一种用于防止沙土液化的高频排水桩，排水能力良好，承载能力高。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于沙土液化的高频排水桩，从内到外依次包括不透水桩芯、与所述桩芯同心轴的透水桩壳，所述桩芯的顶端固定连接有截面为梯形的不透水桩顶，所述桩芯的底端固定连接有锥形的不透水桩尖，所述桩尖、桩顶、桩芯由钢筋网架和混凝土制备而成，所述桩顶、桩尖的直径大于桩芯的直径，所述桩壳位于所述桩顶与所述桩尖之间；所述桩芯开设有第一排水槽、第二排水槽、排水通道，所述第一排水槽沿着桩芯的长度方向开设在其侧表面，所述第二排水槽沿着桩芯的长度方向开设在其顶面，所述排水通道用于连通所述第一排水槽和所述第二排水槽；所述桩顶沿着其高度方向开设有通孔，所述通孔与所述第二排水槽密封连接。