新型基础在山区输电线路设计中的研究及应用

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1、2014年9月建材与装饰电力建设新型基础在山区输电线路设计中的研究及应用林锦（福建省电力勘测设计院福建省福州市350001）摘要：中国经济高速发展，对电力需求日益增长，加快电网建设势在必行，针对山区线路工程特点，结合正在建设的线路工程，选择典型的地质地貌条件，通过研究新型基础设计方案的可行性、合理性及稳定性，分析此类基础的应用范围并在山区线路工程中推广使用。关键词：新型基础；岩石基础；强风化岩石；原状土中图分类号：TM75文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）38-0099-03为进一步扩展新型原状土基础在山区线路工程中的应用，以该型基础的计算并无特殊之处，上部按斜柱基础计算

2、方法计适应在电网建设新形势下对线路工程基础设计中减少塔基基面算，下部按桩基础计算方法计算。设计中的难点在于方形斜柱与开方、缩短工期、保护自然生态环境及降低工程总造价等要求，圆形挖孔桩变截面相连处的处理，为此，依据某特高压工程段典结合正在建设实际工程，对山区典型的地质地貌条件下，通过研型地质情况、采用SZ2713直线塔基础负荷，利用ANSYS有限元究基础设计方案的可行性、合理性及塔基的稳定性，在山区线路软件对其进行三维仿真模拟分析，主柱悬臂按3m计算。工程中推广使用新型基础。表1普通、斜柱人工挖孔桩基础经济性比较表项目斜柱截面桩直径（m）桩埋深（m）混凝土（m3）基础钢筋（kg）1基础型式选择

3、的基本原则普通挖孔桩/2.0m12.5m55.674898（1）结合地区地形、地质特点及运输条件，充分发挥各种基础斜柱挖孔桩1.4m伊1.4m2.0m11.5m51.994575型式的优势；ANSYS有限元分析反映出了在方形和圆形截面连接处出现（2）在安全、可靠的前提下，基础型式选择做到经济、环保；了应力集中现象，并且应力集中的区域大小，在水平力合力的两（3）对特殊、不良地基条件，因地制宜选用特殊的基础型式和个角点上应力集中现象最为明显，内角点受局部压应力，外角点处理措施；局部受拉应力，钢筋配置时应注意这些特点。（4）注重施工的可操作性和质量的可控制性，考虑现实施工（2）钢结构塔脚架条件。塔

4、脚架由上下塔座板和角钢绗架组成，具有节省材料、运输2新型基础方案研究及应用方便、缩短工期等优点，经采用了ANSYS通用有限元软件初步2.1大高差塔位基础优化处理方案分析，直线塔在高度不超过3m时，位移量可控制在5mm以内。由于山区线路地形复杂，部分地段塔位地形坡度在达40~表2是SZ2713塔型需加高3m时采用塔脚架和常规基础露高两60毅，传统的铁塔长短腿由于主斜材夹角的限制，一般最多只能满种方案的比较。足36毅左右的坡度，很明显不能满足工程需要，要避免上边坡大表2常规桩基础、采用塔脚架经济性比较表量开方带来的环境破坏，只能采用基础主柱加高的方法，造成额塔脚架钢材桩直径方案桩埋深（m）混凝土

5、（m3）综合造价（万元）（kg）（m）外的基础直径增加，对资源的浪费明显。经分析可以采用以下优常规桩基础/2.0m12.5m55.679.7化处理方案，来避免塔位高边坡的开方，将对环境的影响减少到塔脚架+桩基础26002.0m11.0m51.999.2最低限度。（1）带斜柱桩基础方案该方案将基础主柱上部做成斜柱型式，有效减小了水平力的影响，从而减小了基础尺寸和材料耗量。缺点是顶部斜柱的支模和混凝土浇筑较为困难。图2塔脚架使用示意图图3塔脚架优化方案对于直线塔，由于垂直力、水平力均不是很大，采用单桩单柱塔架可以满足强度和刚度要求。但对于转角度数较大的转角塔，在塔腿根部存在相对较大的水平力，塔架

6、会产生较大的侧向位移，影响塔架的整体承载力同时增加塔身应力。经分析研究，可采用斜塔架的形式优化解决。图1带斜柱桩基础应用图·99·电力建设建材与装饰2014年9月斜塔架顶部形心和底部形心的连线不与地面垂直，塔架轴心通常沿着塔腿主材方向倾斜。该方案有效的结合了单柱塔架和混凝土斜柱的优点。2.2压力注浆锚杆基础岩石锚杆基础是采用锚杆钻机成孔，并通过水泥砂浆或细石混凝土在岩孔内的胶结，使锚筋与岩体结成整体的一种基础型式。它充分发挥了原状岩体的力学性能，具有良好的抗拔能力，避免了人凿和爆破作业对基础周围岩石基面、林木植被的损害。此种基础工艺先进，施工基面小，混凝土用量少，弃渣少，土石方图5变截面桩示

7、意图图图6桩身弯矩应力分布规律图开方量少，缩短了工期，减少了对山区原始地貌的破坏，有利于围内的桩身侧面积得到提高，从而增大了L1范围内的桩侧摩阻植被及生态环境保护，在环保效益和经济效益上能体现出比目力，桩身整体抗拔承载力提高。前山区线路工程常用的掏挖式或斜柱式基础具有更明显的优（2）提高了桩的抗压承载力势。由于桩身上部L1范围内桩身直径由d增大到D，增加了该鉴于山区线路基岩以强风化破碎为主，对常规的锚杆基础进