[发明专利]一种可液化场地桥梁桩基的智能保护系统及方法

说明书

本发明公开了一种可液化场地桥梁桩基的智能保护系统及方法，止水墙由两个以上的挡水板首尾拼接围成，桩体位于止水墙的中心，止水墙内均匀开设有两个以上的排水孔，套筒插接于排水孔内，套筒外侧开设有两个以上的通孔，套筒内填充有吸水层，套筒内壁固设有孔压检测装置，抽水装置包括抽水管，抽水管底端插接于套筒内，孔压检测装置与抽水装置电性连接。本发明中，通过设置止水墙，当地震造成砂土孔隙水压上升后，止水墙可以防止远场液化后的水体和土体向近场流动，同时抽水装置能够将近场内水由套筒抽出，进而防止孔隙水压力升高，造成土体发生液化，从而保证了近场桩体周边土壤的稳定性，能够有效的保护桩体。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，更具体的，涉及一种可液化场地桥梁桩基的智能保护系统及方法。

背景技术

砂土在我国分布广泛，在地震作用下，某些砂土可能发生液化现象，尤其近几年地震活动相当频繁，砂土液化给人类带来了巨大的经济损失和人员伤亡，一些地区的砂土液化危害甚至比地震本身还要大很多。当砂土液化的时候，砂土中孔隙水压力增大，进而引起砂土的结构变化，导致桩体侧面的摩擦力丧失，最终会对桩体的稳定性产生影响，甚至破坏。

目前处理砂土液化较常用的方法有强夯法和深层搅拌桩加固法，其中，强夯法利用重锤落下以夯击土体，使土产生强制压密而减少其压缩性，提高强度；深层搅拌加固法利用深层搅拌机械,在软土地基内边钻进边喷射浆液和外加剂,并且利用搅拌轴的旋转充分拌和,使固化剂和土体之间发生一系列的物理和化学反应,改变原状土的结构,使之硬结成具有整体性和水稳性及一定强度的水泥土,从而使土体的强度增加,达到加固目的。但这两种方法存在以下缺陷：1.现有的强夯法不适用于小的施工场地，且施工噪音较大，扰民。此外，强夯法只是将土密实了，后期仍然有发生砂土液化的可能；2.深层搅拌桩加固法能够有效的保护桩体，但是在大地震情况下，地震产生的孔隙水压力较大，很难立刻降低，有可能使土体产生液化，进而破坏桩体的稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术无法解决砂土液化、造成桩体的稳定性较差的问题。为了克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种可液化场地桥梁桩基的智能保护系统与方法，通过设置止水墙，当地震造成砂土孔隙水压上升后，止水墙可以防止远场液化后的水体和土体向近场流动，同时抽水装置能够将近场内水由套筒抽出，进而防止孔隙水压力升高、造成土体发生液化，从而保证了近场桩体周边土壤的稳定性，能够有效的保护桩体。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种可液化场地桥梁桩基的智能保护系统，包括止水墙、桩体、套筒、孔压检测装置和抽水装置，止水墙由两个以上的挡水板首尾拼接围成，桩体位于止水墙的中心，止水墙内均匀开设有两个以上的排水孔，套筒插接于排水孔内，套筒外侧开设有两个以上的通孔，套筒内填充有吸水层，套筒内壁固设有孔压检测装置，抽水装置包括抽水管，抽水管底端插接于套筒内，孔压检测装置与抽水装置电性连接。

在本发明较佳的技术方案中，所述孔压检测装置设置有两个以上，且两个以上的孔压检测装置沿所述套筒长度方向均匀布置。

在本发明较佳的技术方案中，所述孔压检测装置包括压力传感器和防水外壳，压力传感器密封于防水外壳内，防水外壳嵌于所述套筒内壁。

在本发明较佳的技术方案中，所述排水孔的直径优选为0.8m。

在本发明较佳的技术方案中，所述抽水装置还包括抽水泵和太阳能板，抽水泵固设于所述桩体上，所述抽水管的顶端与抽水泵连接，太阳能板固设于桩体顶部，且抽水泵与太阳能板电性连接。

在本发明较佳的技术方案中，所述桩体顶部还固设有照明灯，照明灯与所述太阳能板电性连接。

在本发明较佳的技术方案中，所述吸水层优选为高吸水性树脂。

一种采用上述可液化场地桥梁桩基智能保护系统的保护方法，包括以下步骤：