浅议输电铁塔灌注桩基础设计方法

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1、浅议输电铁塔灌注桩基础设计方法摘要：铁塔作为高压输电线路的重要组成部分，其基础设计直接关系到线路的安全运行、工程投资以及工程的综合效益。随着输电线路电压的等级越来越高，回路数和导线的截面积越来越大，对基础的要求也就越来越高，尤其是在一些地质条件较差的塔位，灌注桩逐渐成为铁塔基础的主要型式之一。灌注桩具有施工机械小、工艺简单以及施工技术成熟等优点，因此被广泛运用于软土、河道以及自重湿陷性黄土等特殊地基中的铁塔基础。本文结合工程实例，分析了灌注桩技术在输电铁塔基础中的应用中的设计方法，可供同类工程参考。关键词：

2、输电铁塔；灌注桩；设计输电线路铁塔基础型式的选择，主要是根据杆塔型式和受力情况、工程沿线的地形和地质情况、运输等条件来进行确定。在基础设计中，必须要保证地基的稳定性和结构的构造要求。1、工程概况某输电铁塔为塔高二百一十六米的大跨越钢管塔，而且该塔处于八度的强地震带上，对于基础要采取抗震措施，该工程所处地区的地形十分复杂，有很深的基岩面，而且淤泥层也很厚，如果基础发生倾斜是很难修复的。地震会随时导致基础沉降，产生的变形也是随机的，这在很大程度上加大了设计的难度。通过大量的参考资料，综合实际情况进行了分析，为了

3、保证工程的安全可靠和经济合理，最终确定了采用的设计方案时钻孔灌注桩结合承台和连梁。2、该工程设计中的难点2.1如何选择桩径、桩长和承台的尺寸通过该工程的地质资料看以看到，该区有很厚的淤泥层，一些孔位的淤泥层达到了二十七米的厚度，还有一些孔位在在四十米深处还夹杂着近乎两米厚的含有淤泥的砂土。还有较厚的粘土层和粉砂及粗砂层。如果在淤泥和粘土层较厚的地带的桩径太小或者是桩太长，钻孔就需要很长的时间，就很容易导致缩颈和塌孔。由于粉土和砂土具有较强的透水性，很容易造成流沙塌孔和是断桩。桩径如果太大的话,会增加施工中的

4、耗材，也就增加了施工的成本，而且对施工机械的要求非常高，很难满足这些要求可能会对工程进度造成影响。承台的基础围岩水塘内，而且地下水位较高，要同时保证承载力方面的要求和施工中对基坑开挖和排水的可行性。所以在选择钻孔灌注桩桩长、桩径和承台尺寸的时候,要遵循相关的设计规范规定的基础上，还要综合对施工的机械、施工能力以及工期进行考虑。2.2基础之间会产生不均匀沉降该铁塔的基础根开较大，而且桩群布置的外缘范围较大，在施工区域内地质条件也有较大的变化。每根桩的地质条件都各不相同，在设计时每根桩的长度也就各不相同。端桩支

5、撑都处在不同的地质中，这样各个基础的沉降量都是不相同的，一旦产生太大的沉降差异，就会造成基础的整体倾斜，对基础的上部结构造成严重的影响。基础之间的沉降和地质状况、基础的本身以及上部的作用力都有直接的关系，对于基础本身的修复也很难。所以，对各种因素的影响进行综合考虑，设计的关键就是将基础之间的不均匀沉降控制在规范中要求的范围之内。2.3在淤泥层有震陷的可能性在地震的荷载作用下，软土土体结构容易遭到破坏，随着软土层塑性区的扩大，强度不断降低，进而产生永久性的变形就是软土震陷。该工程处于八度地震带中，淤泥层的厚度

6、达到了十七到二十七米，在发生震陷之后，淤泥软土层对桩侧的作用力会迅速减小甚至消失，这时桩侧摩阻力会消失甚至会变成负值，这样就加大了桩的附加变形。由于桩的土侧压力会迅速见效甚至是消失，桩顶和上部结构的水平位移会加大，这样上部结构就会被破坏进而给整体结构带来严重的影响。在目前通常采用的对软土震陷进行分析的方法是有限元法，但是通过这种方法计算出的模型和实际比较，往往有较大的出入，而且这种方法对地质土层的参数也有很高的要求，因此这种方法在实际工程中并不实用。但在现行的相关规定中，还没有提供可行的计算方法，因此，在设

7、计中急需解决的问题就是对软土地基的震陷的解决方法。2.4对基础承台连梁的设计在基础之间增加连梁，可以进行基础水平作用力的传递，由于基础具有整体性，当发生地震时，能对基础的受力分布状况进行改善，但目前还没有可行的基础连梁的计算方法，对于连梁的配筋只能是按照构造进行配置。由于连梁适合基础承台固接的，因此梁端肯定是要承受弯矩的，而弯矩和梁的截面积的大小和配筋又有直接的关系，当梁端承受较大的弯矩时，这时在设计中就需要考虑如何保证梁端处不开裂的问题。而梁端弯矩和梁自身的线刚度以及基础的整体线的刚度有关系，但是周围土层

8、的压力会给基础整体线的刚度产生一定的影响，但却没有办法确定到底有多大的影响，因此就没有办法从理论上对梁端的弯矩进行确定。2.5对地脚螺栓的设计该工程基础具有较大的作用力，通过计算可以得知地脚螺栓的质量和塔脚法兰的厚度、尺寸、质量都很大，在运输和安装时都是相当困难的。地脚螺栓和塔脚法兰的配合必须准确。由于规格太大在施工中很难保证能精确定位，而塔脚底板和主材钢管是焊接牢固的，如果它们之间的偏差太大，很难重新处理塔脚法