摘要：在特高壓直流輸電工程中，可以采用錨桿基礎。錨桿基礎可以減少人工挖孔和爆破作業(yè)對山體基面、植被的破壞。同時錨桿基礎具有混凝土量少、開方量小，減少了對山區(qū)原始地形、地貌的破壞。本文結合糯扎渡送電廣東±800kV直流輸電線路工程中采用的錨桿基礎，總結錨桿基礎的設計理論，通過檢測驗證計算的合理性。通過對經(jīng)濟性進行分析，表明采用錨桿基礎具有較強的經(jīng)濟效益和社會效益。
引言
特高壓直流輸電技術一般指電壓等級為±800kV及以上電壓等級輸電技術。巖石錨桿基礎具有力學性能優(yōu)越，耗材少，施工相對簡便，環(huán)境破壞小等良好的技術和經(jīng)濟效益，在輸電線路中越來越被廣泛應用[1-3]。巖石錨桿基礎采用機械進行鉆孔，可以減少人工挖孔和爆破作業(yè)對山體基面、植被的破壞。同時錨桿基礎具有混凝土量少、開方量小，減少了對山區(qū)原始地形、地貌的破壞[4-5]。因此在特高壓直流線路中采用錨桿基礎具有非常明顯的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。
本文結合糯扎渡送電廣東±800kV直流輸電線路工程，對錨桿基礎的計算方法進行探討，同時結合錨桿檢測的結果，驗證設計的合理性，同時也對錨桿基礎的經(jīng)濟性進行了分析。
1.錨桿基礎
錨桿基礎是將鋼制錨桿（錨筋、錨索）埋入巖（土）石孔中，再向孔中灌入混凝土將錨桿與原始地基粘結形成的基礎形式，通過錨桿與下部巖土的粘結特性來承受上部荷載。
1.1錨桿基礎特點
?。?）錨桿基礎充分發(fā)揮了原狀巖體的力學性能，具有良好的抗拔能力。
?。?）可以減少混凝土和基礎鋼材等材料的用量，與巖石嵌固基礎和掏挖基礎相比具有較大的優(yōu)勢。
?。?）由于采用機械化進行施工，提高了速度和效率，減輕了勞動強度。
?。?）大大減少了開方量，有利于水土保持，避免山體滑坡，環(huán)保效益明顯。
在線路工程中采用錨桿基礎，還有以下優(yōu)點：
?。?）線路周邊居民擔心爆破影響自身房屋安全，極力反對爆破施工，采用錨桿施工是非常理想的施工方式。
（2）棄土的處理要求越來越高，隨之而來的成本費用也非常高，采用錨桿基礎基本上沒有太大的棄土。
（3）山區(qū)的線路運輸比較困難，如果采用常規(guī)的基礎（巖石、掏挖基礎），混凝土方量比較大，原材料比較多，運輸困難，費用大。采用錨桿基礎所用的原材料少，運輸容易。
1.2錨桿基礎特點
錨桿基礎設計包括以下幾個方面：
2）由多根樁組成的群錨樁，在微風化巖石中，樁間距b大于4倍樁徑D時和在中等風化至強風化巖石中，間距b大于6-8倍樁徑D時，或者當樁間距b大于三分之一錨樁有效錨固深度h0時，應符合式（4）的要求；當樁間距不符合上述條件時，除應符合式（4）的要求外，尚應符合式（5）的要求：
?。?）群錨基礎的單錨桿頂所承受的軸向力，可按式（5）及式（6）計算。
式中：N為軸心豎向力作用下任一單錨桿的豎向力設計值，kN；Ni為i錨桿桿頂承受的軸向壓力，kN；F為作用于土層錨桿頂面的豎向力設計值，kN；G為承臺及其上部土自重的設計值，kN；n為土層錨桿中的錨桿根數(shù)；Mx和My分別為作用于土層錨桿上的外力對通過錨桿群重心的x和y軸的力矩設計值，kN.m；Xi和yi分別為i錨桿至通過錨桿群重心的y和x軸的距離，m。
?。?）受水平力作用的復合土層錨桿，應按《建筑樁基技術規(guī)范》中規(guī)定的m值方法計算單錨桿的內力和變位。并按《混凝土結構設計規(guī)范》有關規(guī)定驗算錨桿自身強度計算。
2.錨桿檢測
2.1檢測裝置
荷載與沉降的量測儀表通過高壓油泵聯(lián)動加載，采用連接于千斤頂?shù)母呔扔蛪罕頊y定油壓。根據(jù)千斤頂率定曲線換算荷載，荷載量由精密壓力表控制。
2.2試驗分級
（1）驗收試驗采用分級加載，初始荷載宜取錨桿軸向拉力設計值的0.1倍，分級加載值宜取軸向拉力設計值的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33、1.5倍。
根據(jù)確定的最大加載為210kN，參考《巖土錨桿（索）技術規(guī)程》（CECS22：2005），本次驗收試驗的加載分級為：
14→70→105→140→168→186.2→210→14→140（單位為kN）。
（2）試驗中，每級荷載均應穩(wěn)定5-10min，并記錄位移增量。最后一級試驗荷載應維持10min。如在1-10min內錨
頭位移增量超過1.0mm，則該級荷載應再維持50min，并在15、20、25、30、45和60min時記錄錨頭位移增量。
?。?）試驗采用2次循環(huán)加載。當首次逐漸加荷至最大試驗荷載并觀測10min，待位移穩(wěn)定后即卸荷至0.1Nt（Nt為承載力設計值），然后加荷至鎖定荷載（鎖定荷載為1.0Nt）鎖定。繪制荷載——位移（P-S）曲線。
2.3錨桿合格標準
?。?）拉力型錨桿在最大試驗荷載下所測得的彈性位移量，應超過該荷載下桿體自由段理論彈性伸長值的80%，且小于桿體自由段與1/2錨固段長度之和的理論彈性伸長值。
?。?）在最后一級荷載作用下1～10min，錨桿蠕變量不大于1mm，如超過，則6～60min內錨桿蠕變量不大于2.0mm。
2.4試驗終止條件
?。?）上拔量持續(xù)增加，在最后一級荷載作用下1～10min，錨索蠕變量大于1mm，在6～60min內錨桿蠕變量大于2.0mm；
（2）新增加的荷載無法施加，或者施加后無法使荷載保持穩(wěn)定；
?。?）錨桿破壞或拔出。
2.5檢測結果分析
錨桿檢測結果。根據(jù)虎克定律可以計算自由段理論彈性伸長值和自由端與部分錨固段長度之和的理論彈性伸長值。
計算結果，檢測值位于兩者之間，錨桿檢測合格。滿足工程的實際要求，同時也證明本工程錨桿設計的正確性和合理性。
采用巖石錨桿基礎的地質條件和采用巖石基礎的地質條件是一致的，因此可以對兩種基礎型式進行對比。
對本工程中所用的錨桿基礎的本體造價同巖石基礎進行比較：
通過比較可以看出，錨桿基礎比巖石基礎在材料上有了很大的減少，在施工費用上比巖石基礎要稍多一些?？傮w費用有所減少，具有較好的經(jīng)濟效益。
采用錨桿基礎，可減少施工棄土60-70%，大大減少基坑開挖量，降低工人勞動強度，對于雨量大、植被好的南方工程，更有利于減少水土流失，保護植被，符合“安全生產(chǎn)、環(huán)保設計”的發(fā)展趨勢，具有明顯的社會效益和環(huán)境效益。
4.結語
充分考慮特高壓工程的重要性，在保證安全可靠的前提下，可以采用錨桿基礎。
在特高壓直流工程中采用錨桿基礎可降低工程造價，減少材料用量和施工棄土，減低人員勞動強度，其經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益顯著，符合“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”政策。
在保證安全、降低造價的前提下，支持鼓勵設計、施工企業(yè)采用錨桿新技術，提高線路行業(yè)錨桿技術整體水平。
鑒于目前送電線路中的現(xiàn)狀，在將來的建設過程中，對于錨桿基礎，設計和施工應該密切配合，在實踐中逐步建立起一套適合我國國情的輸電線路錨桿基礎設計、監(jiān)理、施工的相關標準，健全線路行業(yè)的錨桿基礎設計、施工和檢驗驗收的企業(yè)標準乃至行業(yè)規(guī)范。
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