[發(fā)明專利]一種分級式電滲排水軟基處理電極排布結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410527717.1
• 申請日: 2014-10-08
• 公開（公告）號: CN104314067A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊艷峰;陳文;王有成;楊宏武
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢河海澤地電滲科技有限公司
• 主分類號: E02D3/11
• 分類號: E02D3/11
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種分級式電滲排水軟基處理電極排布結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

電滲法是一種非常有效的針對軟土地基的排水固結(jié)方法，但目前存在的主要困難之一是對于深度超過5m的軟土地基，電滲處理效果不佳，其主要原因有兩個(gè)方面：1)電勢從上到下逐漸衰減，隨著土體深度增加，通過深層土體的電流減小；2)目前電滲排水的排布結(jié)構(gòu)是將電極從土體表層直通到軟基底部，在表層將電極與電源正負(fù)極交替連接，這樣的排布結(jié)構(gòu)，電勢梯度是沿水平方向分布的，電滲排水也是水平流動(dòng)的；土體中的水，在水平電場作用下，遷移到陰極附近，再通過陰極處的排水通道排出地面，擁集在陰極處的水向上提升還需要額外的能量，如果深度很大，向上提升的能量又不足，水就難以排出地面。

因?yàn)殡娔苎厣疃确较虻乃p和電場方向是水平的，這兩個(gè)原因造成深層軟土地基電滲處理效果不理想。本發(fā)明即針對這兩個(gè)方面的問題提出解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要解決上述背景技術(shù)的不足，提供一種分級式電滲排水軟基處理電極排布結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種分級式電滲排水軟基處理電極排布結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：導(dǎo)電管和非導(dǎo)電管，所述導(dǎo)電管上與非導(dǎo)電管上均勻間隔開設(shè)排水孔，所述導(dǎo)電管與非導(dǎo)電管通過接頭交錯(cuò)連接成主外管，所述主外管豎直設(shè)置且各導(dǎo)電管間通電電壓為縱向向上逐漸減小的梯度設(shè)置，多根所述主外管等距離間隔排成陣列。

優(yōu)選的，所述主外管外壁與底部包裹非導(dǎo)電土工織物濾層。

優(yōu)選的，所述主外管內(nèi)設(shè)有未開孔的非導(dǎo)電塑料內(nèi)管。

優(yōu)選的，所述主外管上端設(shè)有柔性導(dǎo)電塑料排水板，所述柔性導(dǎo)電塑料排水板上設(shè)有排水槽。柔性導(dǎo)電塑料排水板為可卷繞的柔性材料制成。

優(yōu)選的，還包括與主外管對應(yīng)設(shè)置的副外管，所述副外管由導(dǎo)電管與非導(dǎo)電管通過接頭交錯(cuò)連接成的而成副外管，所述副外管的導(dǎo)電管與主外管的非導(dǎo)電管上下端相對應(yīng)。

進(jìn)一步的，所述副外管豎直設(shè)置且等距離間隔排列插入主外管陣列中，相鄰行或相鄰列的副外管與主外管交錯(cuò)排列。用主外管和副外管兩種類型的管，副外管導(dǎo)電管的位置對應(yīng)主外管非導(dǎo)電管的位置，這樣可提高非導(dǎo)電管所在土層的電滲處理效果。

進(jìn)一步的，所述副外管內(nèi)設(shè)有未開孔的非導(dǎo)電塑料內(nèi)管。

進(jìn)一步的，所述副外管上端設(shè)有柔性導(dǎo)電塑料排水板，所述柔性導(dǎo)電塑料排水板上設(shè)有排水槽。

優(yōu)選的，還包括柔性導(dǎo)電塑料排水板，所述柔性導(dǎo)電塑料排水板上設(shè)有排水槽，所述柔性導(dǎo)電塑料排水板等距離間隔排列插入主外管陣列中。柔性導(dǎo)電塑料排水板與土體的接觸面積比電極管大，在分級式電極管將電勢分配到土體深部的情況下，采用導(dǎo)電塑料排水板增加導(dǎo)電面積，可使電流增大，電滲效果更好。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電塑料排水板互相平行設(shè)置，所述相鄰行或相鄰列的導(dǎo)電塑料排水板與主外管交錯(cuò)排列。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電塑料排水板行與列表面互相垂直，所述柔性導(dǎo)電塑料排水板與主外管的行與列均交替排列。

對于軟土地基，排水固結(jié)會產(chǎn)生很大的沉降，試驗(yàn)和實(shí)踐表明這個(gè)沉降量將達(dá)到土層厚度的20％左右。土體沉降會使得排布的電極管伸出地面，將地表上覆的土工布和土工膜頂開，影響表層的抽真空排水，因此在地表處深度20％范圍內(nèi)采用柔性導(dǎo)電塑料排水板，土體沉降時(shí)柔性導(dǎo)電塑料排水板上端部分露出土體后會彎曲覆在土體表面，保證了地表土工布和土工膜的平整。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：

1.通過將導(dǎo)電管和非導(dǎo)電管上下交替排布，形成從下往上減小的電勢梯度，這樣在不同深度處皆可通過電源設(shè)定該處的電勢，避免了電勢沿深度方向的衰減。

2.導(dǎo)電管形成的電勢梯度方向是向上的，因此電滲排水方向也是向上的，不需要額外的向上提升的能量，電滲排水可在電場作用下直接從下往上排出地面。

3.用主外管和副外管兩種類型的管配合排列，副外管導(dǎo)電管的位置對應(yīng)主外管非中導(dǎo)電塑料管的位置，這樣可提高主外管非導(dǎo)電管所在的水平方向土層的電滲處理效果。

4.主外管和副外管的上端采用柔性導(dǎo)電塑料排水板，使土體沉降時(shí)柔性導(dǎo)電塑料排水板上端部分露出土體后會彎曲覆在土體表面，保證了地表抽真空時(shí)土工布和土工膜的平整。

5.用主外管和柔性導(dǎo)電塑料排水板配合排列，在分級式電極管將電勢分配到土體深部的情況下，采用導(dǎo)電塑料排水板增加導(dǎo)電面積，可使電流增大，電滲效果更好。

附圖說明

圖1為導(dǎo)電塑料管結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為非導(dǎo)電管結(jié)構(gòu)示意圖