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申请/专利权人：安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司
摘要：本发明公开了一种可抽芯式电荷防淤排水加固软土地基装置，包括中空钻杆、排水套管、梯度阻淤透水结构和密封帽；所述排水套管套设在所述中空钻杆内，所述梯度阻淤透水结构设置在排水套管的底部，所述密封帽密封设置于排水套管的顶部；所述梯度阻淤透水结构由外向内依次设置有透水基材、隔离层、封闭层和聚电解质层。本发明在软土地基加固装置中引进负电荷材料，保障排水套管在软土地基排水过程中避免带电黏土颗粒淤堵。同时采用可抽芯式透水基材和隔离层，不仅可将剩余不带电杂质与少量、微小电荷黏土颗粒阻隔，实现将黏土颗粒梯度阻隔，并且使得排水装置具有可修复性，保证装置长期使用，确保排水通畅。
主权项：1.一种可抽芯式电荷防淤排水加固软土地基装置，其特征在于，包括中空钻杆、排水套管、梯度阻淤透水结构和密封帽；所述排水套管套设在所述中空钻杆内，所述梯度阻淤透水结构设置在排水套管的底部，所述密封帽密封设置于排水套管的顶部；所述梯度阻淤透水结构由外向内依次设置有透水基材、隔离层、封闭层和聚电解质层；所述聚电解质层为负电荷基团磺酸基形成的阴离子聚电解质溶液层；聚电解质层有效作用范围可覆盖至中空钻杆的外侧，所述聚电解质层的有效作用范围R为： q1＝2abcHh1r1·NAC656.81其中， 其中：a为聚电解质浓度，b为磺酸基占聚电解质溶液的比例，c为磺酸基解离比率，H为聚电解质层的高度，h1为聚电解质层的厚度，r1为排水套管半径，NA为阿伏加德罗常数，C为单个电子的电量，N1为矿物颗粒表面每平方厘米的吸附点数量，假设单层水分子所占据的每一点都是一个潜在的阳离子点，则表面吸附点的数目为N1≈1015个cm2，v≈2，为土壤扩散层阳离子的平均化合价，e＝1.6×10-19，Mω＝18，为溶剂分子量，n0为土壤溶液浓度，Φδ是吸附层电位，k为玻尔兹曼常数，T'为热力学温度，Ψ＝0，为黏土颗粒表面的特定吸附势，ε为扩散层溶液的平均介电常数，v为黏土颗粒在软土地基向透水膜的移动速度，k为玻尔兹曼常数，q1为聚电解质层所带电荷，q2为黏土颗粒表面负电荷，m为黏土颗粒的质量。
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