软土地基输电线路基础设计简析

　　摘要：本文主要对软土地基的输电线路基础设计进行简要分析
　　关键词：软土地基，输电线路，基础设计
　　1引言基础作为输电线路体系的重要组成部分，在设计、施工与试验检测等方面都具有明显的行业特点，因为输电线路基础即承受下压力又承受上拔力，同时又承受水平力。基础设计在安全、可靠的前提下，尽量做到经济、环保，减少施工对环境的破坏。近年来随着电网建设和改造的力度加大，线路的路径走向受到城镇化建设发展的制约。在最近设计的输电线路中有多条位于圩区，如220千伏顺安～新江变线路、220千伏万刘线杨桥变开断线、110千伏三华变线路工程，部分塔位淤泥层厚度达到16米。如何选择合理的基础型式对于减少工程造价、降低施工难度和保护环境有着重要的意义。现就已设计的输电线路基础以及兄弟单位的经验对于软土地基基础设计进行简要分析。
　　2板式基础
　　此类基础适用于具备一定承载力的软塑及淤泥质粘性土，可采取基础浅埋方式来降低基坑施工开挖难度。
　　2.1板式直柱基础。此基础型式是采用地脚螺栓与基础主柱相连，具有适用地质范围广、施工方便的优点。采用加大基础底板或埋深，通过修正基础埋深的深度来提高地基耐力，以满足承载力的要求。与台阶基础相比，经测算当底板为2.4米、埋深为2.0米时，大小运输距离相同时，综合造价相当。但随着底板的增大，虽然钢筋用量增加，但混凝土方量减少约35%，综合效益十分明显。
　　2.2插入角钢斜柱基础。此基础是采用铁塔主材角钢与基础主柱相连。基础主柱的中心线与铁塔的心线重合。相对于板式基础，可以使水平力减少50%以上，使基础和地基受力合理。由于水平力的减少，使得偏心弯矩相应减少，受控制的基础底板尺寸可得到相应的减少，从而降低了混凝土和钢筋的用量。但此类基础要求施工精度高。
　　2.3预偏心板式直柱基础。此基础型式是采用地脚螺栓与基础主柱相连。是把地脚螺栓沿水平力方向反响预偏心，来减少或消除水平力产生的弯矩，从而解决了直柱板式基础的偏心问题。预偏心处理和未偏心处理的板式直柱基础，其混凝土节省约20%，钢材节省约10%，其混凝土指标与斜柱基础相当，同时该基础施工方便，施工误差小。
　　2.4地脚螺栓型斜柱基础。此基础型式采用地脚螺栓与基础主柱相连，吸收了插入角钢斜柱基础和板式基础的优点。相对于插入角钢斜柱基础，其受力型式相同，混凝土量基本相同，但钢材量明显降低。相对于板式基础，可以减少水平力50%以上，从而降低混凝土和钢筋用量，由于铁塔底脚板垂直基础柱轴线，并垂直于铁塔主材，铁塔主材向下传力时增加了底脚板与主柱顶面的摩擦力，可抵抗部分横向力，减少地脚螺栓的剪切力。
　　3灌注桩基础
　　此类基础适用于地质情况差，土质为淤泥或淤泥质粉质粘土，易液化的粉土和粉砂，基坑施工时开挖十分困难采用此类基础型式。
　　3.1机械钻孔桩基础。该基础型式可根据基础作用力的大小以及地基的情况，选择合适的直径、埋深。在本省已设计常规输电线路中直径可以从0.6米～2.4米，埋深可以从8.0米～35.0米，还可以选择单桩、群桩，以满足设计要求。该基础施工工艺及检验技术已经十分成熟，在许多工程中应用效果良好。但此基础由于要泥浆排放，对环境还是有一定的影响。
　　3.2复合微型桩基础。该基础是一种小直径钻孔灌注桩，直径通常为0.1～0.4米，可以做成直桩与斜桩网状结构布置，布置形式比较灵活。在桩身强度和刚度一定的条件下，微型桩基础通过压力灌浆，从而改善桩周围土体的手里特性，达到提高抗倾覆的能力。与同体积大直径灌注桩相比，承载能力较高，既能满足抗压要求，又能承受较大的上拔力和水平力，同时可以减少基础的沉降。施工机具简单，对环境和场地适应性强，施工工艺简单，易于连续流水作业。500千伏安庆～庐铜变线路采用此基础型式，社会和经济效益十分明显。
　　3.3后注浆灌注桩基础。该基础能够改善持力层条件，提高单桩承载力。对持力层通过渗透、劈裂和挤密，使持力层在一定范围内形成浆液和土的结石体，从而改善持力层物理力学性能，恢复和提高持力层强度。后注浆在压力作用下，浆液从桩端沿桩侧向上，通过渗透、劈裂、充填、挤密和胶结作用下，对装周泥皮置换和空隙填充，在桩周形成结石体，从而使桩摩阻力大幅提高。同时形成桩端扩大头，增大了桩受力面积，进而提高承载力。
　　3.4板式螺旋锚基础。该基础是一种特殊的桩基础，通过在桩头施加扭矩，将桩体旋入地基成桩，直径为0.1米～0.3米，所以一般采用群桩形式。其承台结构与普通桩基础基本相同，只是采用带螺旋叶片的钢管作为桩基来承受上拔力和下压力。此基础对于原状土扰动极小，充分利用了原状土的承载力，降低材料消耗，施工工艺简单、便捷，不需要大型机械机具，可以在交通困难的各种复杂环境下使用，对塔基周围环境基本没有影响。但是需要有效的仿佛措施。
　　3.5筒桩基础。筒桩是指采用专用施工机械在地基中形成大直径筒形孔，配置钢筋笼，后灌注混凝土而形成的筒形桩。筒桩是在沉管灌注桩的基础上加以改进发展而成的一种新桩型。筒桩属于弱挤土桩，采用双钢管筒加环形桩尖结构，套管上部与振动锤连接，下部与桩靴上的内外支承面相接触，应用高频振动头将桩筒沉入土中，外管和内管形成排土体积向内心挤密并部分排出地面，外侧土体基本不受挤压。即避免了沉管灌注桩易产生的质量缺陷，又克服了沉管灌注桩挤土效应强、桩径小和承载力低等缺点。
　　4结论
　　终上所述，对于位于软土地基的输电线路基础应根据基础作用力的大小，地基承载力和地下水的情况配置合理的基础型式，做到安全可靠、经济合理，同时减少对环境的破坏，保护环境。以取得良好的社会效益和经济效益。
　　参考文献
　　1.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
　　2.《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）
　　3.《架空送电线路基础设计技术规定》（DL/T5219-2005）4.《电力工程地基处理技术规程》（DL/T5024-2005）
　　5.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
　　6.《110kV-750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）
　　7.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）