[发明专利]可液化砂土中辅助静压下沉的桩及辅助沉桩方法

摘要

本发明公开了一种可液化砂土中辅助静压下沉的桩及辅助沉桩方法，包括桩体、液化发生系统、液化监测系统、液化调节系统、桩侧摩阻力监测装置、桩端阻力监测装置和补充水单元；所述液化发生单元包含一个高压电极和一个接地电极，当两电极上施加电压差时产生液电效应从而引发冲击波，在此冲击波作用下液化发生单元附近砂土发生液化，从而减少桩下沉过程中受到的阻力。本发明还公开了可液化砂土中的辅助沉桩方法。本发明克服可液化砂土地基中静压沉桩使桩附近砂越挤越密，以致桩难以下沉至指定深度的问题，通过液电效应产生的冲击波激发砂土液化，从而辅助静压桩下沉。

主权项

1.一种可液化砂土中辅助静压下沉的桩的辅助沉桩方法，其特征在于：/n该可液化砂土中辅助静压下沉的桩包括桩体、液化发生系统、液化监测系统、液化调节系统、桩侧摩阻力监测装置、桩端阻力监测装置；所述液化发生系统包含一个或若干个液化发生单元，所述液化发生单元包含一个高压电极和一个接地电极，两个电极间有空隙，当两电极上施加电压差时产生液电效应从而引发冲击波，在此冲击波作用下液化发生单元附近砂土发生液化；所述液化监测系统包含一个或若干个液化监测单元，所述液化监测单元包含一个孔隙水压力计和一个土压力计；所述液化调节系统控制液化发生单元中电极之间电压差的大小；所述桩侧摩阻力监测装置为沿桩长度方向的光纤，光纤嵌在桩内可以测沿桩长度方向的应变；所述桩端阻力监测装置为放置于桩底端的土压力计；/n每个所述液化发生单元旁边布设一个液化监测单元；/n所述液化发生单元和液化监测单元嵌于桩表面并与桩表面齐平；/n所述液化调节系统与每个液化发生单元以及每个液化监测单元连接，/n该可液化砂土中辅助静压下沉的桩的辅助沉桩方法，其包括下述步骤：/n步骤1：将桩竖直立于可液化砂土地基表面，在桩顶面施加静力载荷，开始将桩缓慢压入地基；桩侧摩阻力监测装置得到桩侧的摩阻力，即沿桩长度方向的光纤嵌在桩内可以测沿桩长度方向的应变，由应变结合桩的模量可以得到任意两个桩截面之间的轴力差，这个轴力差就是这任意两个桩截面之间的桩侧摩阻力；用桩端阻力监测装置得到桩底端的土压力；/n步骤2：桩将砂土越挤越密直至桩无法下沉时，液化发生单元中的电极之间施加电压差产生液电效应从而引发冲击波，在此冲击波作用下液化发生单元附近砂土发生液化，减少桩附近砂土对桩的阻力从而促进桩下沉；如果监测得到的桩侧摩阻力和桩端阻力过大则加大液化发生单元电极间的电压差；/n步骤3：液化调节系统接收每个液化监测单元测得的孔隙水压力和土压力，然后分两种情况用液化调节系统控制第