一种抗滑桩的制作方法及使用抗滑桩防治滑坡的施工方法

摘要

本发明涉及一种抗滑桩的制作方法及使用抗滑桩防治滑坡的施工方法，设计要点在于，第一，制作钢筋笼，且在钢筋笼上绑扎穿线管，将导线穿入导线管内；在钢筋笼上绑扎竖向的抽水管以及连接接头；第二，安装外侧的模板：阴极金属管、阳极金属管作为桩基的外模，其中，阴极金属管预先开设有打孔区域，阴极金属管的预定打孔区域的内部凸出有螺纹接头；螺纹接头的内部为中空，且其大小大于打孔区域的大小；第三，然后浇筑混凝土，养护，脱模，脱模时阴极金属管和阳极金属管保留；最后得到电渗排水一体桩。采用本发明的一种抗滑桩的制作方法及使用抗滑桩防治滑坡的施工方法，能够对斜坡土体中的含水率进行控制，避免滑坡。

说明书

技术领域

本发明专利涉及岩土工程领域等领域，特别涉及一种抗滑桩的制作方法及使用抗滑桩防治滑坡的施工方法。

背景技术

“虹吸法排除滑坡体中的深层地下水”(舒群，张文德，中国西部科技)，“滑坡虹吸排水方法”，(尚岳全等，工程地质学报)，上述文献均指出：排水是治理滑坡的有效方法；虹吸具有免动力实现水体的跨越输送和流动过程由液位变化自动调整等特性，非常适合控制滑坡地下水位上升的需要。然而，对于虹吸吸水而言，最大虹吸扬程10m和间歇性排水可能产生虹吸管顶部空气积累，制约了其应用。

而电渗法在地基处理、基坑井点降水已经有较为成熟的应用。因此，采用电渗的方法用于滑坡体的排水，其不会受到深度的影响，成为一种可能。

然而，现有技术还未有报道电渗应用在滑坡的降水中。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗滑桩的制作方法，以用于在抗滑桩的基础上集合电渗排水的功能，以便提高土体的强度，进一步防治滑坡的可能性。

本发明的目的是提供一种使用抗滑桩防治滑坡的施工方法。

一种抗滑桩的制作方法，包括以下步骤：

第一，制作钢筋笼，且在钢筋笼上绑扎穿线管，将导线穿入导线管内；在钢筋笼上绑扎竖向的抽水管以及连接接头；

第二，安装外侧的模板：阴极金属管、阳极金属管作为桩基的外模，其中，阴极金属管预先开设有打孔区域，阴极金属管的预定打孔区域的内部凸出有螺纹接头；螺纹接头的内部为中空，且其大小大于打孔区域的大小；

首先安装固定阴极金属管、阳极金属管；

然后，然后将水平向的抽水管5-1与竖向的抽水管通过螺纹连接接头(绝缘件)连接在一起；

将导线与阴极金属管、阳极金属管的导电连接头连接在一起；

然后安装其他部分的模板；

第三，然后浇筑混凝土，养护，脱模，脱模时阴极金属管和阳极金属管保留；最后得到电渗排水一体桩。

进一步，阴极金属管、阳极金属管的直径在20～50cm，其长度在10～40cm；在阴极金属管上打孔，孔直径d为1mm-5mm，孔间距在d-5d之间。

进一步，每组电渗单元构件1内的阴极金属管1-1-1与阳极金属管1-2-1之间的间隔距离L1，一般取值在10～30cm；每组电渗单元构件的电压小于等于人体安全电压。

进一步，相邻的电渗单元构件之间的间距L2，一般取值在1m～1.5m；

进一步，阴极金属管的内侧焊接的连接头设置在阴极金属管高度的中央部分，打孔时分为至少2个区域，其分布在阴极金属管的内侧的连接头的上侧与下侧。

一种使用抗滑桩防治滑坡的施工方法，包括以下步骤：

第一，根据数值模拟软件计算出可能的滑动面；

第二，根据数值模拟软件的计算结果设计布置抗滑桩：相邻的桩之间的间距大于等于L2，即确保相邻的桩之间的电渗单元构件避免相互干扰；抗滑桩深入滑动面下方；

第三，按照上述设计结果现场施工抗滑桩；

第四，将上述的抗滑桩的导线与直流电源接通，然后开启抽水泵，将土体中的水抽出，排入专门的排水沟中。

采用上述技术方案，与现有技术相比，优点包括以下几点：

第一，本申请将抗滑桩与电渗排水有机的结合在一起；

第二，本申请利用多组电渗排水构件，来将土体中的水分抽取上来；从而降低土体中的水平，以便提高边坡的安全系数。

第三，本申请采用了：阴极金属管打孔区域-水平抽水管-竖向抽水管的设计，以便将水分从地下土体中抽取上来，通过专门的排水沟排走。

第四，对上述桩体用于滑坡治理的施工步骤进行了说明，其桩体可按照三角形、正方形排列。

第五，对上述桩体的制作方法，也进行了说明。

附图说明：

图1：预制抗滑桩的制作步骤。

图2：抗滑桩用来治理滑坡的施工步骤。

图3：实施例一的预制桩的竖向截面图。

图4：实施例一的混凝土桩的竖向截面图。

图5：实施例一的阳极金属管与导线连接的横截面图。

图6：实施例一的阴极金属管与导线连接的横截面图。

图7：实施例一的阴极金属管设置打孔区域以及水平的抽水管的连接示意图(平展图)。

图8：实施例一的导线、抽水管设计示意图。

具体实施方式

直接将电渗井点降水用来对滑坡降水时，其存在以下几个问题：

(1)滑坡降水是个长期性的工程，直接采用电渗井点降水时，井点降水完成后，由于雨水等的渗入，需要再次进行井点，即需要不断的启停电源系统；

(2)电渗井点所需要的电压相对较大，在滑坡防治区域内需要长期保持较大的电压，安全性也是一个问题(电压过小，电渗井点降水效果无法保证)。

实施例一的方案为：

一种预制桩，其包括：电渗单元构件1、混凝土桩2，电渗单元构件1的数量为多组，且间隔分布在混凝土桩上；

所述电渗单元构件1包括：阴极构件1-1、阳极构件1-2；

阴极构件1-1包括：阴极金属管1-1-1，在阴极金属管1-1-1的表面设置有孔，在阴极金属管1-1-1的开孔内部设置有过滤材料；

阳极构件1-2包括：阳极金属管1-2-1；

阴极金属管1-1-1、阳极金属管1-2-1设置在混凝土桩2的外表面，且每组的阴极金属管1-1-1、阳极金属管1-2-1之间间隔一定距离；

每组电渗单元构件1内的阴极金属管1-1-1与阳极金属管1-2-1之间的间隔距离L1，小于相邻的电渗单元构件之间的间距L2；

混凝土桩的外表明设置有若干环状凹槽，阴极金属管1-1-1、阳极金属管1-2-1与混凝土桩2的凹槽部分相匹配，使得预制桩的外表面齐平。

在混凝土桩内的竖向筋采用FRP筋，其优点在于FRP筋具有绝缘性能；若竖向筋采用钢筋，由于钢筋的导电性能佳，电流可能会按照从阴极金属管-箍筋-竖向筋-箍筋-阳极金属管来流动(箍筋的保护层厚度较小)。

若混凝土桩中设置钢筋骨架时，在环向箍筋的外部和/或主筋的外部缠绕绝缘材料。

在混凝土桩中设置有至少2根竖向导线：正极线3(+)、负极线4(-)；所述正极线与阳极金属管1-2-1的内侧连通，阳极金属管的内侧设置有突出的连接头，正极线设置有连接导线，以便与阳极金属管的内侧设置的导电连接头连接；

所述负极线(-)与阴极金属管1-1-1的内侧连通，阴极金属管的内侧设置有突出的连接头，负极线设置有连接导线，以便与阴极金属管的内侧设置的导电连接头连接；

所述正极线(+)、负极线(-)分别与直流电源的正极、负极相连接；

所有的电渗单元构件属于并联。

在混凝桩2设置有竖向的抽水管5-2；

在阴极金属管1-1-1表面的设置有多组开孔区域；

每组开孔区域包括有多个小孔，且其对应的内侧设置有水平向的抽水管5-1；所述水平向的抽水管5-1与阴极金属管连接在一起，且抽水管5-1采用绝缘材料；水平向的抽水管5-1与竖向的抽水管5-2通过连接接头(三通或者四通)连接在一起；

所述多组开孔区域分布在不同的高度；

所述水平向的抽水管5-1与竖向的抽水管5-2连通，竖向的抽水管5-2与上部的泵连通。

直流电源采用蓄电池，蓄电池也采用太阳能电池板进行充电。

为了提高金属管的耐久性，可采用不锈钢管或者铜管；

实施例一的预制桩的制作方法，包括以下步骤：

第一，制作钢筋笼，且在钢筋笼上绑扎穿线管，将导线穿入导线管内；在钢筋笼上绑扎竖向的抽水管以及连接接头；

第二，安装外侧的模板：阴极金属管、阳极金属管作为桩基的外模，其中，阴极金属管预先开设有打孔区域，阴极金属管的预定打孔区域的内部凸出有螺纹接头；螺纹接头的内部为中空，且其大小大于打孔区域的大小；

首先安装固定阴极金属管、阳极金属管；

然后，然后将水平向的抽水管5-1与竖向的抽水管通过螺纹连接接头(绝缘件)连接在一起；

将导线与阴极金属管、阳极金属管的导电连接头连接在一起；

然后安装其他部分的模板；

第三，然后浇筑混凝土，养护，脱模(阴极金属管和阳极金属管保留)；最后得到电渗排水一体桩。

阴极金属管、阳极金属管的直径在20～50cm，其长度在10～40cm；在阴极金属管上打孔，孔直径d为1mm-5mm，孔间距在d-5d之间；

每组电渗单元构件1内的阴极金属管1-1-1与阳极金属管1-2-1之间的间隔距离L1，一般取值在10～30cm；每组电渗单元构件的电压小于等于人体安全电压(36v)；

相邻的电渗单元构件之间的间距L2，一般取值在1m～1.5m；

阴极金属管的内侧焊接的连接头设置在阴极金属管高度的中央部分，打孔时分为至少2个区域，其分布在阴极金属管的内侧的连接头的上侧与下侧。

实施例二，在滑坡处理区域，滑坡一般发生在大雨之后，其原因是，雨水下渗，导致土体松软；因此，可以采用实施例一的桩来作为抗滑桩，一是可以利用桩体本身的强度来增强抗滑力，二是将其用来将桩下面的水(特别是雨水下渗)抽取排出，三是土体向阳极管附近聚集，提高了土体强度。

具体而言，其施工步骤如下：

第一，根据数值模拟软件计算出可能的滑动面；

第二，根据数值模拟软件的计算结果设计布置抗滑桩：相邻的桩之间的间距大于等于L2，即确保相邻的桩之间的电渗单元构件避免相互干扰；抗滑桩深入滑动面下方；

第三，将上述的抗滑桩的导线与直流电源接通，然后开启抽水泵，将土体中的水抽出。

实施例三，实施例一中的桩体，所有的电渗单元构件通过一组导线(正极线、负极线)并联连接在一起，在通电时，所有的电渗单元构件同时工作。

然而，在实际工程中，土体的含水率一直在变化。因此，为了更精准的控制土体的不同土层的含水率，所有的电渗单元构件均采用独立的一组导线(正极线、负极线)来与直流电源连通；此时，可以根据实际土体各层的含水率来控制预制桩的哪些电渗单元构件工作、哪些不工作。

,以上已详细描述了本方面的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书的保护范围中。