学习冻土区电力塔基地质调查及选型

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1、罗霄等：冻土区电力塔基地质调查及选型91·冻土与地基基础·冻土区电力塔基地质调查及选型57罗霄，-，牛怀俊，李勇，杨晓明，朱兆荣(1．中国铁道科学研究院．北京100081；2．中铁西北科学研究院有限公司．兰州730o00}【摘要】青藏+500kV直流联网工程沿线多年冻土工程地质情况复杂，不良地质现象发育。在探明多年冻土地质情况的同时，选择合适的电力塔基类型，关系到整个工程的安全稳定，在充分了解冻土区地质条件的前提下，有针对性的提出防治对策，对同类工程有一定的参考意义。【关键词】电力塔基；多年冻土；病害防治【中图分类号

2、】TU475．2【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2012)05—0091-03青藏．4-500kV直流联网工程穿越550kin多年冻土段，伴随着线路的修建，沿线冻土条件将不可避免地发生变化，气温的变化也会影响冻土的生存条件，而修建在变化的冻土地基上的电力塔基的稳定性和耐久性又直接依赖于沿线工程冻土条件的稳定性。所以，探明沿线的冻土地质情况，以及提出相应的防治对策，对保证青藏±500kV直流联网工程建成后的安全运营，以及建设世界一流的冻土区输电线路，均有长远的意义。1976—19801986—19901

3、996—20001青藏~500kV直流联网工程气温特征年份气温是地表辐射一热量平衡和大气环流的综合反映，图2典型气象站最冷月份(1月)和冻土层与大气环境之间的温度差异是影响两者之间热量交最热月份(7月)温度变化趋势图换的主要环境条件。青藏高原的气温变化，对多年冻土的稳定性有极其重要的影响，图1是依据五道梁、风火山、沱沱表1典型气象站升温率统计河气象站的统计资料绘制，可以看出近3O年气温总体上是地区升温率／℃(46年)升温率／℃(36年)简略分析逐年升高的。图2是三个气象站最冷月份(1月)和最热月份(7月)温度变化趋势

4、图，从图中可以明显的看出：冬季最冷月份(1月)气温升高趋势比较明显，而夏季气温升高的趋势不太明显。典型气象站升温率统计如表1。2工程冻土特征一13匡风火山青藏±500kV直流联网工程是首次在青藏高原海拔婆鎏鎏4000—5000m地区、乃至世界多年冻土区建设高标准的高压直流输电线路，在多年冻土区，由于多年冻土、厚层地下冰的存在，使得输电线路电力塔基的稳定性具有极大的不确定性，沿线多年冻土分布情况归纳表2。-21沿线多年冻土分布特点：①复杂性：冻土的平面、垂直197519801985199019952000分布，冻土类型

5、变化、年平均地温等变化异常复杂；②多变年份性：多年冻土的特性(分布、含冰程度、地温等)随时间、空图1典型气象站年平均气温变化图间、气候、人类工程经济活动不断发生变化。3工程冻土病害防治对策气温变化直接影响冻土工程的稳定，寒季气温和暖季根据各类建筑物的破坏情况的调查总结，一方面由于气温的变化差异对冻土工程的能量基础有较大的影响，气冻胀作用将基础拔起，可能使基础埋置深度逐年地减小，或温的变化一定程度上反映了地面热量的消长，而地表温度是地下冻土温度变化的能量标志。在气温逐年升高的气候者将基础拉断，导致构筑物丧失稳定性；另一

6、方面，多年冻土地基土融化而使基础产生不均匀下沉。因此，多年冻土背景下，对电力塔基的设计施工，提出了更高的要求。区建筑物基础设计时，既要防止冻胀作用，又要防止不均匀[基金项目]科技部科研院所技术开发研究专项资金项目(2008EG123206、NCSTE一2007一JKZX一209)联合资助低温建筑技术2012年第5期(总第167期)下沉，设计原则主要为：①保持冻土地基冻结状态的设计原则；②按地基土融化状态的设计原则。表1输电线路工程多年冻土情况由于多年冻土区与非多年冻土区存在几个重要的差3．1工程电力塔基础类型别，杆塔

7、的基础型式应有较为特殊的形式与要求。冻土与线路基础类型的选择应考虑铁塔的安全等级、类型、冻非冻土区的重要差别和特殊性为：地基土具有冻胀性与融土地基的热稳定性等。在本工程中建议如图3几种冻土区沉性、冻结地基土具有高强度与流变性、冻土地基具有构造铁塔的基础型式，并辅以辅助工程措施，确保塔基稳定。变化的不均匀性、冻土地基受热侵蚀作用的热不稳定性。蛮类型I斜面柱剐性基础类型U直面柱刚性基础类型Ⅲ管柱装配基础类型Ⅳ人工掏挖基础】L^、一、、—一、类型V灌注深桩基础类型Ⅵ浅桩基础类型Ⅶ小桩承台基础类型Ⅶ夯扩基础图3电力塔基基础类

8、型图3．2工程电力塔基础3．3工程电力塔基础工程措施的使用辅助工程措施(1)良好工程地质地段：按非多年冻土地区的常规基(1)热棒：用于加快基础下多年冻土回冻及防止基底础类型设计，可采用(I、II、III)型基础，基础埋深除满足锚固法向冻胀力。要求外，在粉土地段，地面以下2／3季节冻结深度范围内，基(2)油砂混合物：用于基侧防冻胀。础侧表面涂抹渣