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按習(xí)慣,下面分別以電桿及拉線的基礎(chǔ),鋼管桿及鐵塔基礎(chǔ)分別介紹。
(1)電桿及拉線基礎(chǔ)
(2)鐵塔及鋼管桿基礎(chǔ)
按我們習(xí)慣,鐵塔及鋼管桿基礎(chǔ)一般分為:開挖回填基礎(chǔ)、掏挖基礎(chǔ)、巖石基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)及復(fù)合型基礎(chǔ)等。
1)
開挖回填基礎(chǔ)
(a)臺階基礎(chǔ)
由于臺階式些礎(chǔ)混凝上量較大,埋置較深,易塌方,在有流沙地區(qū)難以達到設(shè)計深度,因此在此類地區(qū)應(yīng)盡量少用。
(b)直柱板式基礎(chǔ)
柱板式基礎(chǔ)的主要設(shè)計特點是:底板大、埋深淺、底板較薄,底板雙向配筋承擔(dān)由鐵塔上拔、下壓和水平力引起的鸞矩和剪力,主柱計算與臺階式基礎(chǔ)相同。與臺階式基礎(chǔ)相比,直柱板式基礎(chǔ)埋深淺,易開挖成型,混凝土量能適當(dāng)降低,但鋼筋量增加較多:與灌注樁相比,直柱板式基礎(chǔ)在軟弱地基中應(yīng)用較為廣泛。直柱板式基礎(chǔ)施工方便,特別是對于軟、流塑黏性土、粉土及粉細沙等基坑不易成型的塔位。設(shè)計時,對底板的高厚比應(yīng)進行一定的控制(懸臂長度:底板厚小于 2.5:1),不足時可在主柱下增加臺階,以減小板的長度和底板厚度。為了減少混凝土量,主柱中心與底板中心可設(shè)置偏心,抵消水平彎矩,達到減小底板 及配筋的效果。直柱板式基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)控制沉降及不均勻沉降,對轉(zhuǎn)角
塔及荷載較大的直線塔需進行地基沉降變形驗算,施工時應(yīng)盡量減少地基土擾動,消除開挖的全部浮土并做好墊層,必要時使用塊石灌漿。
(c)斜柱板式基礎(chǔ)
斜柱板式基礎(chǔ)的主要特點是基礎(chǔ)主柱坡度與塔腿主材坡度一致,塔腿主材角鋼直接插入基礎(chǔ)混凝土中,使基礎(chǔ)水平力對基礎(chǔ)底板的影響降至最低。在正常條件下,基礎(chǔ)土體上拔穩(wěn)定、下壓穩(wěn)定和基礎(chǔ)強度計算可忽略水平力的影響。斜柱板式基礎(chǔ)與直柱板式基礎(chǔ)相比,由于偏心彎矩大大減小,下壓穩(wěn)定控制的基礎(chǔ)底板尺寸可相應(yīng)減小從而降低了混凝土量和底板配筋量。
(d)裝配式基礎(chǔ)
在缺水、沙石采集困難的地區(qū),采用現(xiàn)場澆筑混凝土基礎(chǔ)的方法往往較為困難,此時根據(jù)具體情況采用裝配式基礎(chǔ)顯得比較經(jīng)濟。裝配式基礎(chǔ)能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)工廠化預(yù)制生產(chǎn),提高機械化作業(yè)程度,減少現(xiàn)場人工作業(yè)量和作業(yè)工序,利于人員健康,提高施工效率,有效保證施工工期。在凍士等特殊工程條件下,采用裝配式基礎(chǔ)可以有效延長施工工期,并保護凍土環(huán)境,降低對凍土的擾動,保證施工區(qū)域凍土環(huán)境的穩(wěn)定。此外,裝配式基礎(chǔ)還可以應(yīng)用于輸電線路工程搶修。
(e)聯(lián)合式基礎(chǔ)
聯(lián)合式基礎(chǔ)同輸電桿塔連接后,二者形成一個整體,使自立式鐵塔真正實現(xiàn)“自立”,最大限度地降低地基沉降和變形對基礎(chǔ)和桿塔造成的影響和破壞。
2)
挖孔基礎(chǔ)
根據(jù)塔位地質(zhì)地層條件、基礎(chǔ)埋深、承載力設(shè)計理論及其計算模型不同,架空輸電線路挖孔基礎(chǔ)可分為掏挖基礎(chǔ)與大直徑挖孔樁,另外巖石嵌固基礎(chǔ)也屬于挖孔基礎(chǔ),小編將其劃分為巖石基礎(chǔ)。
(a)掏挖基礎(chǔ)
根據(jù)塔位地質(zhì)地層條件、基礎(chǔ)埋深、承載力設(shè)計理論及其計算模型不同,架空輸電線路挖孔基礎(chǔ)可分為掏挖基礎(chǔ)與大直徑挖孔樁,另外巖石嵌固基礎(chǔ)也屬于挖孔基礎(chǔ),小編將其劃分為巖石基礎(chǔ)。
(b)大直徑擴底樁
在土質(zhì)或山區(qū)強風(fēng)化巖石地基條件中,一般都采用擴底結(jié)構(gòu)提高基礎(chǔ)承載能力。擴底樁底面通常呈鍋底形,擴底直徑應(yīng)根據(jù)承載力要求及擴底端持力層地基特征以及擴底施工方法確定。
3)
巖石基礎(chǔ)
巖石基礎(chǔ)的型式主要有 巖石嵌固基礎(chǔ)、 巖石錨桿基礎(chǔ)。挖孔基礎(chǔ)、巖石基礎(chǔ)等屬于原狀土基礎(chǔ)。
(a)巖石嵌固基礎(chǔ)
巖石嵌固基礎(chǔ)適用于覆蓋層較淺(一般小于0.5m)或無覆蓋層的強風(fēng)化巖石地基, 其特點是底板不配筋,基坑全部掏挖,基礎(chǔ)上拔穩(wěn)定, 具有較強的抗拔承載能力。巖石嵌固基礎(chǔ)可分為圓臺形基礎(chǔ)、直柱平底形擴底基礎(chǔ)、直柱鍋底擴底基礎(chǔ)三種。
巖石嵌固基礎(chǔ),需要時,可將主柱的坡度設(shè)置與塔腿主材坡度相同,以減小偏心彎矩,還可省去地腳螺栓。由于該基礎(chǔ)充分利用了巖石本身的抗剪強度, 混凝土和鋼筋的用量都較小, 同時減少了基坑土石方量, 澆制混凝土不需要 模板,施工費用較低。
(b)巖石錨桿基礎(chǔ)
巖石描桿基礎(chǔ)適用于中等風(fēng)化以上的整體性好的硬質(zhì)巖。巖石錨桿基礎(chǔ)是將錨筋置于機械成型的巖孔內(nèi),并灌注細石混凝土或水泥砂漿后與承臺等構(gòu)件組成的基礎(chǔ)型式,巖石錨桿基礎(chǔ)包括直錨式和承臺式兩類,其中直錨式巖石錨桿基礎(chǔ)是將地腳螺栓直接錨入巖孔
內(nèi)形成的巖石基礎(chǔ)巖石錨桿基礎(chǔ)因具有較小的混凝土用量和土石方開挖量,可明顯減少水泥砂石、基礎(chǔ)鋼材及棄土的運輸量。此外,巖石錨桿基礎(chǔ)機械化施工程度高,顯著降低了人工開挖或爆破作業(yè)對基礎(chǔ)周圍巖石基面和植被破壞,因而具有較好的經(jīng)濟與環(huán)境保護效益。但巖石錨桿基礎(chǔ)需逐基鑒定巖石的完整性。
直錨式錨桿基礎(chǔ),主要適用于覆蓋層較?。ㄒ话阈∮?0.3m)或者直接裸露的巖石地基且基礎(chǔ)作用力較小的塔位,承臺式群錨基礎(chǔ),主要適用于地表覆蓋稍厚(一般為 0.8~1.0m)的巖石地基,且一般用于基礎(chǔ)作用力稍大的塔位。
4)
樁基礎(chǔ)
樁基礎(chǔ)是指深入土層的柱型構(gòu)件,由基樁或基樁和連接于樁頂端的承臺組成的基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)分為單樁基礎(chǔ)和群樁基礎(chǔ)。用于地質(zhì)條件較差、地下水位高、難以敞口開挖的區(qū)域。按施工方法分為打入樁(預(yù)制樁)和鉆孔灌注樁。線路基礎(chǔ)施工中,應(yīng)用最廣泛的是鉆孔灌注樁。
插入角鋼(鋼管)是近年來國內(nèi)才興起的另一種連接方式,一方面由于斜插基礎(chǔ)將較大的水平力轉(zhuǎn)成沿塔身主材的軸力,減少了水平力所產(chǎn)生的彎矩,有效地減少了基礎(chǔ)尺寸和基礎(chǔ)配筋,使基礎(chǔ)工程量較直柱平板基礎(chǔ)降低工程量 10-15%。另一方面由于將塔腿角鋼(鋼管)部分插入基礎(chǔ),取消了塔腳板和地腳螺栓,大部分情況下可以節(jié)約鋼材