送电线路钻孔灌注桩设计与应用

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1、送电线路钻孔灌注桩设计与应用【摘要】钻孔灌注桩的应用，设计方法做以简述,着重阐述了其承载力。稳定性及强度的计算方法，解决设计难点，使设计简要明了。【关键词】输电线路、灌注桩【中图分类号】TM621.5【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)07-0370-02一、钻孔灌注桩的应用送电线路基础中，在正常地质条件下，普遍采用“大开挖”式现浇钢筋混凝土基础，但在软弱地基或跨河中普遍采用钻孔灌注桩以保证送电杆塔安全。二、钻孔灌注桩的适用条件送电线路杆塔处于下列位置时必须使用钻孔灌注桩：处于地下水位高的易产生流砂现象的粉砂、细砂和软塑、流塑状态的粘性地基的塔位；处于设计洪

2、水位高且有漂浮物危害的跨河段塔位。三、钻孔灌注桩基础的设计计算项目1•承受上拔力的单桩，计算桩的抗拔稳定性，并使桩顶处的设计上拔力T不大于单桩的允许上拔力［Ta］；2•承受下压力的单桩，计算桩的下压承载力，使桩顶的设计下压力N不大于单桩的允许下压力［Na］,还应作冻切力的上拔稳定计算；3.承受水平力和弯矩的单桩，计算桩身的最大弯矩Mmax及其作用位置Z以及桩侧向的最大土压力oz(max),并使其不大于侧向上的容许承受力[oz];4.桩身的正截面强度应按圆形偏心受拉或偏心受压构件计算。四、设计步骤1•基础设计的主要资料水文地质资料：220kV及其以下线路30年一遇的最高洪水位为设计

3、洪水位，洪水期间局部冲刷深度及水的纵向平均流速；工程地质资料：基础设计深度各土层内土的物理力学特性，包括天然容重、天然含水量、天然孔隙比、容许承载力R,凝聚力以及内摩阻角；基础作用力设计最大风速时基础上拔力(T)、下压力(N)及风荷载(Hxy)；设计最高洪水时，取与最大风速时的条件组合基础作用力取最大风速时的0.75倍动水压力Qw=0.75KwYwUwD0/2g(KN/m)Kw基形系数圆形取0.8Yw水的容重一般取10(KN/m3)Uw水的纵向平均流速（m/s）g重力加速度取9.81（m/s）漂浮物冲击力Qw=Uw/gt（KN）W设计漂浮物重力（KN）关于撞击时间一般取1秒2.基

4、础型式U桩身截面的周长（m）Tp桩周土单位面积的加权平均极限摩阻力（KN/m2）A桩身截面的面积（m）Sr桩周土单位面积的极限承载力（KN/m2）Q设计地面以上桩身有效重力加上桩径不小于1.Om时,设计地面以下桩身之半的重力（KN）K1基础稳定设计安全系数容许上拔力［Ta］二（abUhtp+Qf）/K12TAb桩周土极限摩阻力的上拔折减系数取0.6-0.8Qf桩身有效重力（KN）冻切稳定性验算埋置于季节性冻土中的受压桩基础，尚应按下式验算桩身受冻切力作用的稳定性ttAtW［Ta.Tt季节性冻土层中，桩周土的冻切力（KN/m）At季节性冻土层中，桩的侧表面积At二"DOZO(m)Z

5、0标准冻结深度，铁岭境内取1.35m4.桩稳定验算验算最大洪水时的情况计算参数4.1基桩的计算宽度b当桩基直径DO>1.0m时，b=0.9(DO+l.O)当桩基直径DOWl.Om时，b=0.9(1.5D0+0.5)变形系数amM桩侧上的侧向比例系数EI桩的抗弯钢度，直线塔EI=0.8EhI转角终端塔EI=0.667EhlEh混凝土的弹性模量I桩截面的惯性矩I=nDO/64局部冲刷线处的桩身内力由受力分析可知，桩身受水平力有风荷载Hxy、动力压力Qw及漂浮物冲击力Qw,根据理论力学原理可得：切力Q0二Hxy+Qw+Qm弯矩mO=Hxy(hO+ht)+Qm(hO+ht)+Qm(hO+

6、ht)4.2计算桩的最大弯矩Mmax和最大上压力(6z)max及其位置z根据《基础规程》，按照m简捷法计算规定，可计算出求Mmax根据am二MO/QO二CI由《基础规程》附表B.7和B.8查对应的c(mZ和CII，可求出Mmax^MOCII及其位置Z求(6z)max根据am=M0/Q0=CIv由《基础规程》附表B.10和B.11查对应的amZ和Cv,可求出(6z)max=amQOCv/b及其位置Z3.横向稳定验算(6z)max应符合下列条件当(6z)max的位置W(h~hO)/3时(6z)max<4(YZtgd)+C)/K1C0S4)当(6z)max的位置〉(h~hO)/3时(6

7、z)max<4(Y(h-hO)tgd)/3+C)/K1C0S"©桩侧上的内摩阻角C桩侧上的凝聚力(KN/m2)Z最大上压力处自局部冲刷线算起的深度(m)Y桩侧上的有效容量(KN/ni3)K1设计安全系数4.桩身强度验算也即桩身配筋验算。根据材料力学原理，可知，送电线路中应用的钻孔灌注桩属于偏心受力构件，因此，其受拉桩和受压桩强度分别按圆形偏心受拉和偏受压构件计算。受拉桩：由于在送电线路中的受拉桩的偏心矩e0>rg/2,根据力学原理，属于圆形大偏心受拉构件，则其圆形正截面的纵向钢筋