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所屬欄目:工業設計論文 發布日期:2010-08-23 16:55 熱度:
摘要:本文主要對軟土地基的輸電線路基礎設計進行簡要分析
關鍵詞:軟土地基,輸電線路,基礎設計
1引言基礎作為輸電線路體系的重要組成部分,在設計、施工與試驗檢測等方面都具有明顯的行業特點,因為輸電線路基礎即承受下壓力又承受上拔力,同時又承受水平力。基礎設計在安全、可靠的前提下,盡量做到經濟、環保,減少施工對環境的破壞。近年來隨著電網建設和改造的力度加大,線路的路徑走向受到城鎮化建設發展的制約。在最近設計的輸電線路中有多條位于圩區,如220千伏順安~新江變線路、220千伏萬劉線楊橋變開斷線、110千伏三華變線路工程,部分塔位淤泥層厚度達到16米。如何選擇合理的基礎型式對于減少工程造價、降低施工難度和保護環境有著重要的意義。現就已設計的輸電線路基礎以及兄弟單位的經驗對于軟土地基基礎設計進行簡要分析。
2板式基礎
此類基礎適用于具備一定承載力的軟塑及淤泥質粘性土,可采取基礎淺埋方式來降低基坑施工開挖難度。
2.1板式直柱基礎。此基礎型式是采用地腳螺栓與基礎主柱相連,具有適用地質范圍廣、施工方便的優點。采用加大基礎底板或埋深,通過修正基礎埋深的深度來提高地基耐力,以滿足承載力的要求。與臺階基礎相比,經測算當底板為2.4米、埋深為2.0米時,大小運輸距離相同時,綜合造價相當。但隨著底板的增大,雖然鋼筋用量增加,但混凝土方量減少約35%,綜合效益十分明顯。
2.2插入角鋼斜柱基礎。此基礎是采用鐵塔主材角鋼與基礎主柱相連。基礎主柱的中心線與鐵塔的心線重合。相對于板式基礎,可以使水平力減少50%以上,使基礎和地基受力合理。由于水平力的減少,使得偏心彎矩相應減少,受控制的基礎底板尺寸可得到相應的減少,從而降低了混凝土和鋼筋的用量。但此類基礎要求施工精度高。
2.3預偏心板式直柱基礎。此基礎型式是采用地腳螺栓與基礎主柱相連。是把地腳螺栓沿水平力方向反響預偏心,來減少或消除水平力產生的彎矩,從而解決了直柱板式基礎的偏心問題。預偏心處理和未偏心處理的板式直柱基礎,其混凝土節省約20%,鋼材節省約10%,其混凝土指標與斜柱基礎相當,同時該基礎施工方便,施工誤差小。
2.4地腳螺栓型斜柱基礎。此基礎型式采用地腳螺栓與基礎主柱相連,吸收了插入角鋼斜柱基礎和板式基礎的優點。相對于插入角鋼斜柱基礎,其受力型式相同,混凝土量基本相同,但鋼材量明顯降低。相對于板式基礎,可以減少水平力50%以上,從而降低混凝土和鋼筋用量,由于鐵塔底腳板垂直基礎柱軸線,并垂直于鐵塔主材,鐵塔主材向下傳力時增加了底腳板與主柱頂面的摩擦力,可抵抗部分橫向力,減少地腳螺栓的剪切力。
3灌注樁基礎
此類基礎適用于地質情況差,土質為淤泥或淤泥質粉質粘土,易液化的粉土和粉砂,基坑施工時開挖十分困難采用此類基礎型式。
3.1機械鉆孔樁基礎。該基礎型式可根據基礎作用力的大小以及地基的情況,選擇合適的直徑、埋深。在本省已設計常規輸電線路中直徑可以從0.6米~2.4米,埋深可以從8.0米~35.0米,還可以選擇單樁、群樁,以滿足設計要求。該基礎施工工藝及檢驗技術已經十分成熟,在許多工程中應用效果良好。但此基礎由于要泥漿排放,對環境還是有一定的影響。
3.2復合微型樁基礎。該基礎是一種小直徑鉆孔灌注樁,直徑通常為0.1~0.4米,可以做成直樁與斜樁網狀結構布置,布置形式比較靈活。在樁身強度和剛度一定的條件下,微型樁基礎通過壓力灌漿,從而改善樁周圍土體的手里特性,達到提高抗傾覆的能力。與同體積大直徑灌注樁相比,承載能力較高,既能滿足抗壓要求,又能承受較大的上拔力和水平力,同時可以減少基礎的沉降。施工機具簡單,對環境和場地適應性強,施工工藝簡單,易于連續流水作業。500千伏安慶~廬銅變線路采用此基礎型式,社會和經濟效益十分明顯。
3.3后注漿灌注樁基礎。該基礎能夠改善持力層條件,提高單樁承載力。對持力層通過滲透、劈裂和擠密,使持力層在一定范圍內形成漿液和土的結石體,從而改善持力層物理力學性能,恢復和提高持力層強度。后注漿在壓力作用下,漿液從樁端沿樁側向上,通過滲透、劈裂、充填、擠密和膠結作用下,對裝周泥皮置換和空隙填充,在樁周形成結石體,從而使樁摩阻力大幅提高。同時形成樁端擴大頭,增大了樁受力面積,進而提高承載力。
3.4板式螺旋錨基礎。該基礎是一種特殊的樁基礎,通過在樁頭施加扭矩,將樁體旋入地基成樁,直徑為0.1米~0.3米,所以一般采用群樁形式。其承臺結構與普通樁基礎基本相同,只是采用帶螺旋葉片的鋼管作為樁基來承受上拔力和下壓力。此基礎對于原狀土擾動極小,充分利用了原狀土的承載力,降低材料消耗,施工工藝簡單、便捷,不需要大型機械機具,可以在交通困難的各種復雜環境下使用,對塔基周圍環境基本沒有影響。但是需要有效的仿佛措施。
3.5筒樁基礎。筒樁是指采用專用施工機械在地基中形成大直徑筒形孔,配置鋼筋籠,后灌注混凝土而形成的筒形樁。筒樁是在沉管灌注樁的基礎上加以改進發展而成的一種新樁型。筒樁屬于弱擠土樁,采用雙鋼管筒加環形樁尖結構,套管上部與振動錘連接,下部與樁靴上的內外支承面相接觸,應用高頻振動頭將樁筒沉入土中,外管和內管形成排土體積向內心擠密并部分排出地面,外側土體基本不受擠壓。即避免了沉管灌注樁易產生的質量缺陷,又克服了沉管灌注樁擠土效應強、樁徑小和承載力低等缺點。
4結論
終上所述,對于位于軟土地基的輸電線路基礎應根據基礎作用力的大小,地基承載力和地下水的情況配置合理的基礎型式,做到安全可靠、經濟合理,同時減少對環境的破壞,保護環境。以取得良好的社會效益和經濟效益。
參考文獻
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2.《建筑樁基礎技術規范》(JGJ94-2008)
3.《架空送電線路基礎設計技術規定》(DL/T5219-2005)4.《電力工程地基處理技術規程》(DL/T5024-2005)
5.《建筑結構荷載規范》(GB50009-2001)
6.《110kV-750kV架空輸電線路設計規范》(GB50545-2010)
7.《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)
文章標題:軟土地基輸電線路基礎設計簡析
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