输电线路杆塔基础型式选择和优化设计.pdf

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1、规划设计输电线路杆塔基础型式选择和优化设计骆贵珍I广州l广东天联电力设计有限公司5106OO摘要：针对输电线路基础的受力特点，通过分析输电线路常用的基础型式，提出了精细化设计的概念，为以后输电线路杆塔基础型式的选择和优化提供借鉴。关键词：基础类型优化设计方量大、对环境破坏影响较大的缺点，而且施工难度较大，施T质量较差。1前言由于插入角钢与塔腿主材斜率一致，因此对于掏挖基础、直柱大板基础、我国每年输电线路的投资在日益增加，高压输电线路长度短则几十公挖孔基础等，需要较大的截面，以保证足够的空间让插入角钢插入，或者对插里，长则几百公里。铁塔基础作为输电线路结构的重要组成

2、部分，其造价、]入角钢必须采取火曲改直的方式。这些都制约了采用插入角钢直柱型基础的期和劳动消耗量在整个输变电工程中所占比重越来越大。基础选型、设计及应用。优化将在很大程度上影响着线路工程建设。为了减少铁塔基础混凝土、钢筋如果采用插人角钢预偏插入挖孔桩，不仅使基础更能容纳倾斜的插入角用量，降低铁塔基础建设费用，选用更合理与科学的基础型式势在必行。钢捕入，降低挖孔桩直径的最小要求，而且预偏产生的弯矩可抵消部分基础水平力产生的对挖孔桩的弯矩，减少桩的计算水平位移，降低桩的配筋与截2影响杆塔基础设计的因素面。杆塔基础设计是指在已知地质及荷载等条件下通过一系列计算来选择合适

3、的杆塔基础类型，确定基础最佳尺寸的全过程。经济性、环境保护和施工难易程度都是杆塔基础设计中需要自始至终加以考虑的因素，在此基础上，还要考虑到下列因素。(1)地质条件这是杆塔基础设计的出发点，地质条件主要包括塔位的地质情况、土(岩)种类、原状土层分布和应力状态、地下水位情况以及施工过程地基土(岩)的变化特性等，地基土})的工程评价是正确进行杆塔基础设计的关键。(2)荷载特性基础设计时主要的变量不仅是各荷载的大小、加载的快慢和出现的频率，还要考虑荷载的分布和偏心程度等，设计中不同的荷载应采用不同的安全系数或可靠性。(3)地基承载特性地基土(岩)的承载特性直接取决于它们

4、在不同载荷条件(如持续、短时、周期)作用下的强度和变形特性。通常情况下，地基对持续荷载和短时荷载(包图3．21—1火曲插入角钢基础图3．2．1-2预偏心插入角钢基础如3．2．1—2所示，由于预偏，插入角钢无需火曲，插入角钢的精确定位并不括施工荷载和检修荷载)的反应不同，比地脚螺栓定位固定困难，基础无任何复杂苛刻的施工要求。(4)基础承载特性地基和杆塔基础是相互作用的共同承载体，设计中需要根据地基承载特经计算比较，采用预偏式插入角钢的掏挖基础、挖孔桩基础砼方量降低性考虑地基中是否有可能出现潜在的破坏面，以及这个破坏面随基础埋置深约13％，基础钢材降低约20％，经济优

5、势十分明显。偏心插入式掏挖基础、偏度的不同而变化的规律。破坏面不同，基础通过地基土(岩)抗力和端面支承力心插入式挖孔桩基础已大规模应用于220kV及以上电压等级的线路工程中。向地基传递荷载的方式也不同。实际荷载特性、地基土或岩承载特性、基础材3．22人工挖孔桩基础优化料决定了基础受力后的承载特性。人工挖孔桩基础作为与掏挖基础类似的原状土基础，未能有掏挖基础相(5)基础不均匀变形对杆塔承载力的影响似的经济优势，原因有两点：(1)考虑施工安全，挖孔桩基础需要造价较高的杆塔基础一地基一杆塔结构是一个相互作用、共同承载的统一整体，杆基础护壁；(2)挖孔桩基础没有掏挖基础类

6、似的较大扩大头，因而缺乏利用原塔基础不均匀沉降必然会导致上部结构内力重分布，从而使杆塔结构产生导状土较好的抗剪切性能而大幅度提高基础的抗拔能力。致明显的附加作用力。实际上挖孔桩基~i,ql与掏挖基础构造型式与施工工艺并无本质区别，因此完全可以借鉴掏挖基础的优点，优化挖孔桩基础的构造与计算方法，提高挖3基础型式及优化设计孔桩基础的利用能力，从而提高其经济性。31常用的基础型式在以往的工程中，挖孑L桩计算往往忽略护壁与扩大头的作用，这样虽然目前，架空输电线路杆塔常用的基础型式大体可分为大开挖基础和原状有利于基础的安全可靠，但过于保守浪费。基于上述的思考，制定了以下新的

7、输电线路挖孔桩基础设计原则：土基础，以及大荷载、地基承载能力差的条件下采用的联合基础以及在施工(1)考虑挖孔桩护壁的作用，按护壁外径考虑挖孔桩摩阻计算。难度大的流砂和软弱地层中采用的灌注桩基础、复合式沉井基础等。型式主(2)考虑挖孔桩的扩大头作用，按桩径的3倍考虑扩大头作用范围。要有：岩石嵌固基础、岩石锚杆基础、直柱柔性板式基础、斜柱大板基础、人工(3)按《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)建议硬塑土的参数下限值考虑挖孔桩基础、掏挖基础、钻孔灌注桩基础等。山地硬靼土的竖向承载力地质参数，考虑到人工挖孔桩较短、施工条件较差3．2基础优化设计等不利因素，在计算

8、中按0．9