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按习惯,下面分别以电杆及拉线的基础,钢管杆及铁塔基础分别介绍。
(1)电杆及拉线基础
(2)铁塔及钢管杆基础
按我们习惯,铁塔及钢管杆基础一般分为:开挖回填基础、掏挖基础、岩石基础、桩基础及复合型基础等。
1)
开挖回填基础
(a)台阶基础
由于台阶式些础混凝上量较大,埋置较深,易塌方,在有流沙地区难以达到设计深度,因此在此类地区应尽量少用。
(b)直柱板式基础
柱板式基础的主要设计特点是:底板大、埋深浅、底板较薄,底板双向配筋承担由铁塔上拔、下压和水平力引起的鸾矩和剪力,主柱计算与台阶式基础相同。与台阶式基础相比,直柱板式基础埋深浅,易开挖成型,混凝土量能适当降低,但钢筋量增加较多:与灌注桩相比,直柱板式基础在软弱地基中应用较为广泛。直柱板式基础施工方便,特别是对于软、流塑黏性土、粉土及粉细沙等基坑不易成型的塔位。设计时,对底板的高厚比应进行一定的控制(悬臂长度:底板厚小于 2.5:1),不足时可在主柱下增加台阶,以减小板的长度和底板厚度。为了减少混凝土量,主柱中心与底板中心可设置偏心,抵消水平弯矩,达到减小底板 及配筋的效果。直柱板式基础设计时应控制沉降及不均匀沉降,对转角
塔及荷载较大的直线塔需进行地基沉降变形验算,施工时应尽量减少地基土扰动,消除开挖的全部浮土并做好垫层,必要时使用块石灌浆。
(c)斜柱板式基础
斜柱板式基础的主要特点是基础主柱坡度与塔腿主材坡度一致,塔腿主材角钢直接插入基础混凝土中,使基础水平力对基础底板的影响降至最低。在正常条件下,基础土体上拔稳定、下压稳定和基础强度计算可忽略水平力的影响。斜柱板式基础与直柱板式基础相比,由于偏心弯矩大大减小,下压稳定控制的基础底板尺寸可相应减小从而降低了混凝土量和底板配筋量。
(d)装配式基础
在缺水、沙石采集困难的地区,采用现场浇筑混凝土基础的方法往往较为困难,此时根据具体情况采用装配式基础显得比较经济。装配式基础能够实现基础结构工厂化预制生产,提高机械化作业程度,减少现场人工作业量和作业工序,利于人员健康,提高施工效率,有效保证施工工期。在冻士等特殊工程条件下,采用装配式基础可以有效延长施工工期,并保护冻土环境,降低对冻土的扰动,保证施工区域冻土环境的稳定。此外,装配式基础还可以应用于输电线路工程抢修。
(e)联合式基础
联合式基础同输电杆塔连接后,二者形成一个整体,使自立式铁塔真正实现“自立”,最大限度地降低地基沉降和变形对基础和杆塔造成的影响和破坏。
2)
挖孔基础
根据塔位地质地层条件、基础埋深、承载力设计理论及其计算模型不同,架空输电线路挖孔基础可分为掏挖基础与大直径挖孔桩,另外岩石嵌固基础也属于挖孔基础,小编将其划分为岩石基础。
(a)掏挖基础
根据塔位地质地层条件、基础埋深、承载力设计理论及其计算模型不同,架空输电线路挖孔基础可分为掏挖基础与大直径挖孔桩,另外岩石嵌固基础也属于挖孔基础,小编将其划分为岩石基础。
(b)大直径扩底桩
在土质或山区强风化岩石地基条件中,一般都采用扩底结构提高基础承载能力。扩底桩底面通常呈锅底形,扩底直径应根据承载力要求及扩底端持力层地基特征以及扩底施工方法确定。
3)
岩石基础
岩石基础的型式主要有 岩石嵌固基础、 岩石锚杆基础。挖孔基础、岩石基础等属于原状土基础。
(a)岩石嵌固基础
岩石嵌固基础适用于覆盖层较浅(一般小于0.5m)或无覆盖层的强风化岩石地基, 其特点是底板不配筋,基坑全部掏挖,基础上拔稳定, 具有较强的抗拔承载能力。岩石嵌固基础可分为圆台形基础、直柱平底形扩底基础、直柱锅底扩底基础三种。
岩石嵌固基础,需要时,可将主柱的坡度设置与塔腿主材坡度相同,以减小偏心弯矩,还可省去地脚螺栓。由于该基础充分利用了岩石本身的抗剪强度, 混凝土和钢筋的用量都较小, 同时减少了基坑土石方量, 浇制混凝土不需要 模板,施工费用较低。
(b)岩石锚杆基础
岩石描杆基础适用于中等风化以上的整体性好的硬质岩。岩石锚杆基础是将锚筋置于机械成型的岩孔内,并灌注细石混凝土或水泥砂浆后与承台等构件组成的基础型式,岩石锚杆基础包括直锚式和承台式两类,其中直锚式岩石锚杆基础是将地脚螺栓直接锚入岩孔
内形成的岩石基础岩石锚杆基础因具有较小的混凝土用量和土石方开挖量,可明显减少水泥砂石、基础钢材及弃土的运输量。此外,岩石锚杆基础机械化施工程度高,显著降低了人工开挖或爆破作业对基础周围岩石基面和植被破坏,因而具有较好的经济与环境保护效益。但岩石锚杆基础需逐基鉴定岩石的完整性。
直锚式锚杆基础,主要适用于覆盖层较薄(一般小于 0.3m)或者直接裸露的岩石地基且基础作用力较小的塔位,承台式群锚基础,主要适用于地表覆盖稍厚(一般为 0.8~1.0m)的岩石地基,且一般用于基础作用力稍大的塔位。
4)
桩基础
桩基础是指深入土层的柱型构件,由基桩或基桩和连接于桩顶端的承台组成的基础,桩基础分为单桩基础和群桩基础。用于地质条件较差、地下水位高、难以敞口开挖的区域。按施工方法分为打入桩(预制桩)和钻孔灌注桩。线路基础施工中,应用最广泛的是钻孔灌注桩。
插入角钢(钢管)是近年来国内才兴起的另一种连接方式,一方面由于斜插基础将较大的水平力转成沿塔身主材的轴力,减少了水平力所产生的弯矩,有效地减少了基础尺寸和基础配筋,使基础工程量较直柱平板基础降低工程量 10-15%。另一方面由于将塔腿角钢(钢管)部分插入基础,取消了塔脚板和地脚螺栓,大部分情况下可以节约钢材