摘要：在220kV雄鷹變π接長望～陸川110kV線路工程中，結(jié)合了臺(tái)階基礎(chǔ)及巖石錨桿基礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)應(yīng)用了巖石錨桿淺埋臺(tái)階基礎(chǔ)。經(jīng)過實(shí)踐證明該類基礎(chǔ)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用。
前言
鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)歷來是輸電線路工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，輸電線路工程特殊性要求基礎(chǔ)型式也具有多樣性，以適應(yīng)各種各樣地形地質(zhì)條件下立塔要求。目前輸電線路鐵塔基礎(chǔ)常見形式主要有掏挖基礎(chǔ)、板式基礎(chǔ)、臺(tái)階基礎(chǔ)、斜柱式基礎(chǔ)、巖石嵌固基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)。但在實(shí)際工程中往往出現(xiàn)一些特殊條件使得這些常見的基礎(chǔ)形式無法滿足工程要求。本文通過220kV雄鷹變π接長望～陸川110kV線路工程中臺(tái)階基礎(chǔ)的改良設(shè)計(jì)給予總結(jié)，論述在特殊工程條件下多種基礎(chǔ)形式結(jié)合的可行性。
1工程概況及遇到問題
220kV雄鷹變π接長望～陸川110kV線路全長2.4km，新建鐵塔9基。沿線經(jīng)過地貌主要為水田，地質(zhì)條件0～1m為可塑粘土，1m以下為完整微風(fēng)化灰?guī)r，地下水位0.3m左右。水田場(chǎng)地在有地下水時(shí)優(yōu)先選用臺(tái)階基礎(chǔ)方便施工。但本工程大部分塔基場(chǎng)地只有1m左右覆土，1m以下均為完整的微風(fēng)化硬質(zhì)灰?guī)r，臺(tái)階基礎(chǔ)需要采用爆破施工開挖基坑，具有施工困難、工期長、成本高、對(duì)周邊環(huán)境破壞大等缺點(diǎn)。本工程投資小、工期緊，采用常規(guī)基礎(chǔ)形式不能滿足建設(shè)要求。
2基礎(chǔ)方案分析
本工程塔基場(chǎng)地基巖均為微風(fēng)化灰?guī)r，其具有較高地基承載力，能滿足鐵塔基礎(chǔ)下壓力要求。塔基場(chǎng)地只有1米左右覆土，如不開挖基巖加大基礎(chǔ)埋深不能滿足基礎(chǔ)抗拔要求。如何提高淺埋臺(tái)階基礎(chǔ)抗拔力成為解決問題的關(guān)鍵。常規(guī)鐵塔基礎(chǔ)通過自重或抗拔土體與地基土間摩擦力提供抗拔力，受工程地質(zhì)條件限制，顯然這兩種方式不是最佳選擇。
分析工程地質(zhì)特點(diǎn)，1米左右可塑粘土，1米以下為完整微風(fēng)化灰?guī)r。粘土地區(qū)通常選用板式或臺(tái)階基礎(chǔ)，遇到完整硬質(zhì)巖石開挖困難時(shí)則多選用錨筋基礎(chǔ)。根據(jù)工程特點(diǎn)，采用了淺埋臺(tái)階基礎(chǔ)加巖石錨桿結(jié)合的特殊基礎(chǔ)形式。通過臺(tái)階基礎(chǔ)底板和巖石錨桿分別將基礎(chǔ)下壓力和上拔力傳到基巖上。采用巖石錨桿淺埋臺(tái)階基礎(chǔ)有效結(jié)合了兩種基礎(chǔ)形式及工程地質(zhì)條件的優(yōu)點(diǎn)。
3設(shè)計(jì)計(jì)算
鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)包括有地基強(qiáng)度計(jì)算，上拔穩(wěn)定計(jì)算及基礎(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算。根據(jù)巖石錨桿淺埋臺(tái)階基礎(chǔ)的特點(diǎn)，本文只對(duì)上拔穩(wěn)定計(jì)算進(jìn)行分析。基礎(chǔ)抗拔力主要由錨桿提供，因此基礎(chǔ)上拔計(jì)算主要為錨桿計(jì)算。
3.1計(jì)算簡圖
3.2單根上拔錨桿受力計(jì)算
單根錨桿受到上拔力為：
Ti=(T-Qf)/n+Mx*Yi/∑Yi2+My*Xi/∑Xi2
Mx=Px*HMy=Py*H
T———基礎(chǔ)上拔力設(shè)計(jì)值（kN）；
Px、Py———分別作用于基礎(chǔ)頂面X、Y方向的
水平力設(shè)計(jì)值（kN）；
Qf———基礎(chǔ)自重（kN），有地下水時(shí)取浮
重度；
n———錨桿總根數(shù)；
Mx、My———Px、Py對(duì)通過群桿重心的Y軸
和X軸的力矩（kN.m）；
Xi、Yi———錨桿i至通過群桿重心的Y軸和X軸的距離（m）；
3.3錨桿與砂漿的粘結(jié)力計(jì)算
單根錨桿與砂漿的粘結(jié)力應(yīng)符合下式計(jì)算要求：
π*d*h0*τa≥γf*Ti
d———錨桿直徑（m）；
h0———錨桿有效錨固長度（m）；
τa———鋼筋與砂漿或細(xì)石混凝土間的粘結(jié)強(qiáng)度，C30級(jí)取3000kPa；
γf———基礎(chǔ)附加分項(xiàng)系數(shù)，耐張塔取1.6，直線塔取1.1。
3.4砂漿與巖石間的粘結(jié)力計(jì)算
砂漿與巖石間的粘結(jié)力應(yīng)符合下式計(jì)算要求：
π*D*h0*τb≥γf*Ti
D———錨孔直徑，（m）；
τb———砂漿與巖石的粘結(jié)強(qiáng)度特征值，按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）表6.7.6取值；
3.5單根錨桿巖石抗剪力計(jì)算
單根錨桿巖石抗剪力計(jì)算應(yīng)符合下式計(jì)算要求：
π*h0*τs*(D+h0)≥γf*Ti
τs———巖石等代極限剪切強(qiáng)度，按《架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范技術(shù)規(guī)定》（DL/T5219-2005）表10.2.4取值。
3.6群錨桿巖石抗剪力計(jì)算
群錨桿巖石抗剪力計(jì)算應(yīng)符合下式計(jì)算要求：
π*h0*τs*(c+h0)+Qf≥γf*T
(c=√2*b+D)
c———群錨桿外切直徑，（m）。
4設(shè)計(jì)及施工注意事項(xiàng)
巖石錨桿除了滿足計(jì)算要求外，尚應(yīng)滿足《架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范技術(shù)規(guī)定》10.3條的構(gòu)造要求。
采用巖石錨桿淺埋臺(tái)階基礎(chǔ)對(duì)基巖要求較高，宜為完整微風(fēng)化硬質(zhì)巖，基礎(chǔ)應(yīng)與基巖連成整體，錨孔必須落在整塊生根石上，不能落在浮石上；錨孔灌漿前應(yīng)將孔壁清理或沖洗干凈，開孔至澆灌的間隙時(shí)間應(yīng)盡量縮短。錨筋另一端與基礎(chǔ)主筋用鐵線綁扎固定，并插入主筋籠內(nèi)。
5結(jié)語
巖石錨桿淺埋臺(tái)階基礎(chǔ)成功應(yīng)用在220kV雄鷹變π接長望～陸川110kV線路工程中，該工程已經(jīng)竣工投產(chǎn)，目前運(yùn)行情況良好。巖石錨桿淺埋臺(tái)階基礎(chǔ)混凝土及鋼材用量均小于臺(tái)階基礎(chǔ)的用量，且施工時(shí)不需大開挖基巖，大大縮短了施工工期。此外，該類型基礎(chǔ)不需要大型機(jī)械進(jìn)場(chǎng)施工，大大減輕了對(duì)塔基周邊環(huán)境的影響，保護(hù)了農(nóng)田。巖石錨桿淺埋臺(tái)階基礎(chǔ)在本工程應(yīng)用取得了良好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益，值得在類似工程借鑒應(yīng)用。
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