一种用于边坡防护功能的电极桩及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种用于边坡防护功能的电极桩及其使用方法，包括电极桩对和钢筋混凝土桩；所述电极桩对包括多组阳极桩和阴极桩；所述阴极桩和阳极桩分别连接在所述钢筋混凝土桩的两端且阴极桩、钢筋混凝土桩和阳极桩循环安装，其中，电极桩长度长于土体滑动面；使用方法包括制作电极桩、压入电极桩、连接电路接通电源，开始处理；本发明专利技术充分利用电场作用，阻止水分进入土体深部引起大体积滑坡，增强土体的结构稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于边坡防护功能的电极桩及其使用方法
本专利技术涉及土木工程中边坡防护
，尤其是一种用于边坡防护功能的电极桩及其使用方法。
技术介绍
我国是一个滑坡灾害相当严重的国家，滑坡灾害直接影响着人民生命，财产安全，而滑坡治理是一项技术难度高、投资金额大、施工危险且破坏性巨大的国家防灾减灾工程。在进行边坡稳定性土力学计算时，都会考虑到土体的容重，粘聚力等，这些都与土内的含水率密切相关，当含水量增加时，土体粘聚力、摩擦角、土体的抗滑力均会降低。当土体的抗滑力小于土体的滑动力时，土体将会发生滑移，形成泥石流，造成巨大危害。依靠土体的摩擦力或者通过构建挡土墙来抵御滑动力，进而分散土重量。目前，城市道路、公路、铁路、水利等工程设计的边坡防护一般采用削坡，减重反压，设置抗滑墙，抗滑桩，锚固和预应力、抗滑键等几种方法；采用上述方法均主要是通过增大土体抗滑力或者减少土体下滑力来防止滑坡作用于土体本身。而针对山坡中的水分，让水分定向及时排出从而减小滑坡发生概率的方法鲜有研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于边坡防护功能的电极桩及其使用方法，该电极桩外接直流电源可以产生电场，基于在直流电场的作用阳极水分流入阴极原理，及时让水分定向排出并有效阻止水分渗透面积过大；通过电极桩降低雨水下渗透量并且通过电极桩提高滑坡稳定性，增大抗滑力，同时免去土方开挖，提高工程效率，缩短工期、同时本电极桩还可以用于水力，水土保持等自然地质灾害多发地区进行山体滑坡防治。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于边坡防护功能的电极桩，包括电极桩对和钢筋混凝土桩；所述电极桩对包括多组阳极桩和阴极桩；所述阴极桩和阳极桩分别连接在所述钢筋混凝土桩的两端且阴极桩、钢筋混凝土桩和阳极桩循环安装，其中，电极桩长度长于土体滑动面。作为上述所述用于边坡防护功能的电极桩的进一步改进，阳极桩和阴极桩均设置有导线连接螺栓，并通过导线与电源连接。作为上述所述用于边坡防护功能的电极桩的进一步改进，所述钢筋混凝土桩包括长钢筋混凝土桩和短钢筋混凝土桩，所述短钢筋混凝土桩置于阴极桩和阳极桩之间，所述长钢筋混凝土桩置于阳极桩和阴极桩之间。作为上述所述用于边坡防护功能的电极桩的进一步改进，所述阳极桩和阴极桩的桩体长度小于30cm；短钢筋混凝土桩小于30cm；长钢筋混凝土桩小于50cm。作为上述所述用于边坡防护功能的电极桩的进一步改进，所述阴极桩和阳极桩均为金属管。作为上述所述用于边坡防护功能的电极桩的进一步改进，所述钢筋混凝土桩还连接设置有铁鞋，所述铁鞋为空芯锥形体。作为上述所述用于边坡防护功能的电极桩的进一步改进，所述阴极桩和阳极桩的直径小于10cm，所述导线分别与不同深度阳极桩和阴极桩的导线螺栓相连接，所述阴极桩、钢筋混凝土桩和阳极桩均设置有导向槽，所述导线经过导线槽与相邻同性电极桩相连，最顶层的阴极桩和阳极桩的导线分别连接电源的负极和正极连接。作为上述所述用于边坡防护功能的电极桩的进一步改进，所述导线分为红色导线和黑色导线；其中红色导线的一端与阳极桩上的导线连接螺栓相连接，红色导线的另一端与电源的正极相连接；黑色导线的一端与阴极桩上的导线连接螺栓相连接，黑色导线的另一端与电源的负极连接，所述电源为低压直流电源太阳板。作为上述所述用于边坡防护功能的电极桩的进一步改进，电极桩的布置在坡面上呈现梅花形式或者矩形形式，相邻的电极桩平面距离长度为0.5-2米且不短于长钢筋混凝土桩的长度。本专利技术另一方面提供一种用于边坡防护功能的电极桩的使用方法，包括以下步骤：1）制作电极桩：压入土体安装之前预先制备电极桩，将多组电极对按照阴极桩-短钢筋混凝土桩-阳极桩-长钢筋混凝土桩-阴极桩-短钢筋混凝土桩-阳极桩-短钢筋混凝土桩-铁鞋的顺序依次通过螺纹接头连接；2）压入电极桩：通过静压法将电极桩压入土体中，在坡面上布置成梅花型或者矩形形式，相邻电极桩的间距长于长钢筋混凝土桩的距离，所述电极桩的总长度经过拼装穿过滑动带；3）连接电路：将不同深度阳极桩和阴极桩导线依次分别汇入底部阴极桩和阳极桩，然后将顶部阴极桩黑色导线与电源的负极相连接，顶部阳极桩红色导线与电源的正极相连接；4）接通电源，开始处理。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：充分利用电场作用，阻止水分进入土体深部引起大体积滑坡，且增强结构稳定性。本专利技术通过静压法将电极桩压入山坡土体，形成电渗抗滑体系，提高抗滑阻力，通过电渗力作用，降低水分进入深部土体，同时，有助于减缓水分的流入。同时本专利技术具有机械化程度低能够批量生产，组装简单、施工方便，能持续加固土体，经久耐用，成本低且桩体力学性能可控。附图说明图1所示为本专利技术的电极桩拼装图；图2所示为本专利技术的阳极桩和阴极图；图3所示为本专利技术的钢筋混凝土桩结构详图；图4所示为本专利技术的场地安装坡面布置图。图中：1.阴极桩，2.钢筋混凝土桩，3.阳极桩，4.螺纹接头，5.铁鞋，6导线，7.导线连接螺栓，8.导线槽，9.螺纹钢筋，10.钢管、11.电源。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图所示，一种用于边坡防护功能的电极桩，包括多组电极桩对和钢筋混凝土桩；所述电极桩包括阴极桩1和阳极桩3；所述阴极桩1和阳极桩3分别连接在所述钢筋混凝土桩2的两端且阴极桩1、钢筋混凝土桩2和阳极桩3循环安装；其中，电极桩长度长于土体滑动面；所述阳极桩3和阴极桩1均设置有导线连接螺栓7，并通过导线6与电源11连接；在使用时，所有不同深度阳极桩通过导线连接并汇入直流电源的正极，同时将不同深度阴极桩通过导线连接并汇入直流电源负极。所述钢筋混凝土桩2包括长钢筋混凝土桩和短钢筋混凝土桩，所述短钢筋混凝土桩置于阴极桩和阳极桩之间，所述长钢筋混凝土桩置于阳极桩和阴极桩之间。所述阳极桩3和阴极桩1的桩体长度小于30cm；短钢筋混凝土桩小于30cm；长钢筋混凝土桩小于50cm。所述阴极桩1和阳极桩3均为金属管，其中金属管可以是不锈钢管、铜管、铝管的一种，从而有效防止腐蚀，且阴极桩1和阳极桩3的两端带有螺纹接头4并与所述钢筋混凝土桩2的两端设置的螺纹接头连接，在使用时，通过静压法将电极桩压入土体中，其中电压不超过36V的安全电压，所述钢筋混凝土桩体2可以加入螺纹钢筋9，提高其强度。所述阳极桩3还连接设置有铁鞋5，所述铁鞋5为空芯锥形体，施工时有利于下穿土层。所述铁鞋5连接设置有钢管10，钢管10与铁鞋5焊接连接。所述阴极桩1和阳极桩3的直径小于10cm，所述导线6分别与不同深度阳极桩3和阴极桩1的导线螺栓7相连接，所述阴极桩1、钢筋混凝土桩2和阳极桩3均设置有导向槽8，所述导线槽8连接成一条直线，所述导线6经过导线槽8与相邻同性电极桩相连，然后将最顶层的阴极桩1和阳极桩3的导线6分别连接电源的负极和正极连接。所述导线6分为红色导线和黑色导线；其中红色导线的一端与阳极桩3上的导线连接螺栓7相连接，红色导线的另一端与电源的正极相连接；黑色导线的一端与阴极桩1上的导线连接螺栓7相连接，黑色导线6的另一端与电源的负极连接，所述电源为低压直流电源太阳板。电极桩布置在坡面上呈现梅花形式或者矩形形式，相邻的电极桩平面距离长度为0.5-2米且不短于长钢筋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于边坡防护功能的电极桩，其特征在于：包括电极桩对和钢筋混凝土桩；所述电极桩对包括多组阳极桩和阴极桩；所述阴极桩和阳极桩分别连接在所述钢筋混凝土桩的两端且阴极桩、钢筋混凝土桩和阳极桩循环安装，其中，电极桩长度长于土体滑动面。

【技术特征摘要】
1.一种用于边坡防护功能的电极桩，其特征在于：包括电极桩对和钢筋混凝土桩；所述电极桩对包括多组阳极桩和阴极桩；所述阴极桩和阳极桩分别连接在所述钢筋混凝土桩的两端且阴极桩、钢筋混凝土桩和阳极桩循环安装，其中，电极桩长度长于土体滑动面。2.根据权利要求1所述的用于边坡防护功能的电极桩，其特征在于：所述阳极桩和阴极桩均设置有导线连接螺栓，并通过导线与电源连接。3.根据权利要求1所述的用于边坡防护功能的电极桩，其特征在于：所述钢筋混凝土桩包括长钢筋混凝土桩和短钢筋混凝土桩，所述短钢筋混凝土桩置于阴极桩和阳极桩之间，所述长钢筋混凝土桩置于阳极桩和阴极桩之间。4.根据权利要求1所述的用于边坡防护功能的电极桩，其特征在于：所述阳极桩和阴极桩的桩体长度小于30cm；短钢筋混凝土桩小于30cm；长钢筋混凝土桩小于50cm。5.根据权利要求1所述的用于边坡防护功能的电极桩，其特征在于：所述阴极桩和阳极桩均为金属管。6.根据权利要求1所述的用于边坡防护功能的电极桩，其特征在于：所述钢筋混凝土桩还连接设置有铁鞋，所述铁鞋为空芯锥形体。7.根据权利要求2所述的用于边坡防护功能的电极桩，其特征在于：所述阴极桩和阳极桩的直径小于10cm，所述导线分别与不同深度阳极桩和阴极桩的导线螺栓相连接，所述阴极桩、钢筋混凝土桩和阳极桩均设置有导向槽，所述导线经过导线槽与...

【专利技术属性】
技术研发人员：周亚东，付继宇，刘中宪，姜龙飞，李顺群，王杨，张超，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：天津,12