關于輸電線路在特殊地質條件下澆筑基礎探討
摘要：軟弱地基是目前輸電線路建設經(jīng)常遇到的問題，針對其地質特點 ，對工程在勘測設計、施工、監(jiān)理中所采取的必要措施進行探討，使工程的造價、質量得到有效控制。
關鍵詞：輸電線路 軟弱地基 方案措施
一、概述
由于輸電線路是電網(wǎng)的主要輸送網(wǎng)架，在電力系統(tǒng)中起著至關重要的作用，因此輸電線路建設顯得尤為重要，尤其桿塔基礎作為隱蔽工程，是整條輸電線路的基石，是構筑堅強電網(wǎng)的重要保障條件，因此基礎施工的質量將起到?jīng)Q定性的作用。如何克服不利的地質條件，是我們需要解決的難題。
輸電線路桿塔的地下深埋混凝土澆筑部分稱為基礎部，它的作用是用來穩(wěn)固、支撐輸電線路的桿塔;桿塔所受的各種荷重力作用于基礎，并通過基礎傳遞給周圍的地基，地基的地質情況直接影響輸電線路工程的基礎形式、造價、質量、工期、安全運行等等。在各種地基中，軟弱地基對輸電線路的影響是最明顯的，稍不注意往往造成基礎下沉 、桿塔傾斜、甚至倒桿塔等事故，因此在工程建設的各個環(huán)節(jié)都必須高度重視軟弱地基的問題。下面圍繞輸電線路建設過程中遇到軟弱地基情況時，闡述一下所采取的各項方案措施。
二、桿塔基礎的主要形式
1、巖石嵌固基礎
該基礎型式適用于覆蓋層較淺或無覆蓋層的強風化巖石地基,其特點是底板不配筋,基坑全部掏挖;上拔穩(wěn)定,具有較強的抗拔承載能力。需要時,可將主柱的坡度設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。
2、灌注柱基礎
對于地質條件為流塑、地基持力層較深且基礎作用力較大的耐張塔或直線塔,使用鉆孔灌注樁基礎是設計中廣泛采用的一種方法。它主要靠樁周與土的摩擦力和樁端承載力承擔基礎上拔力和下壓力,施工方便,安全可靠。缺點是施工費用較高。
3、掏挖基礎
該基型分全掏挖和半掏挖兩種,適用無地下水的硬塑粘性土地基。在基坑施工可成型的情況下,開挖基坑時不擾動原狀土,避免大開挖后再填土�；A承受上拔荷載時,原狀土的內摩擦角和凝聚力得以充分發(fā)揮作用。掏挖基礎有直柱式和斜插式兩種型式。
4、大板基礎
大板基礎的主要設計特點是:底板大、埋深淺、底板較薄,靠底板雙向配筋承擔由鐵塔上拔、下壓和水平力引起的彎矩和剪力,主柱計算與階梯基礎相同。設計時,對底板的高厚比應進行一定的控制(懸臂長度:底板厚<3:1)不足時可在主柱下增加臺階,以減少板的懸臂長度和底板厚度,為了減小混凝土量,主柱中心與底板中心設置偏心,抵消水平彎矩,達到減小底板及配筋的效果。大板基礎設計時應控制沉降及不均勻沉降,對轉角塔及負荷較大的直線塔進行地基沉降變形驗算,施工時應盡量少擾動地基土,清除開挖的全部浮土并做好墊層,必要時使用塊石灌漿。
三、輸電線路建設中對軟弱地基的處理
軟弱地基是輸電線路建設過程中經(jīng)常遇到的問題,在各種地基中,軟弱地基對輸電線路的影響是最明顯的，如遇惡劣極端天氣災害，往往容易造成基礎下沉、桿塔傾斜、甚至倒桿塔等事故,因此在工程建設的各個環(huán)節(jié)都必須高度重視軟弱地基處理的問題。
1、勘測設計方面
在選擇線路路徑時,應盡量避開軟弱的地基,使線路從地質條件較好的地帶通過。對無法避開軟弱地基的樁位,要選擇合適的桿塔、基礎型式。地形條件允許時,可選用拉線桿塔;當軟弱層較淺時,宜選用淺埋直立柱大板式基礎,并挖去軟土層,填砂置換;當軟弱層較深,可采用于木樁鋪墊層的辦法增加地基的承載力。地基承載力較低時(一般[R]≤50kPa),對于轉角塔和大負荷直線塔,宜選用樁基礎。 2、工程施工方面
軟弱地基桿塔基礎的施工,關鍵是要做好基坑開挖和混凝土澆制過程的排水措施,盡量避免基底原狀土受到擾動。
開挖底面低于地下水位的基坑時,地下水會不斷滲入坑內。如果流入坑內的水不及時排出,土被水泡軟后,會造成坑壁坍塌,地基承載力下降。因此,做好基礎施工過程的排水工作,是軟弱地基基礎施工的基本要求�；优潘姆椒ê芏�,施工單位可根據(jù)基坑的排水量以及自身的排水設備等情況,確定采用何種排水方法。對于流沙坑,為防止坑壁坍塌,減少流入坑底的水量,可以采用擋土板或沉箱的方法開挖。為避免或減少對原狀土的擾動,基坑不要一次挖至設計深度。當開挖至接近設計深度200~300mm時,暫不開挖,而向監(jiān)理部門申請驗坑。驗坑后從局部開挖,逐步展開。挖至設計深度后,施工人員不要直接在坑底行走,而要鋪上木板通行。
設計要求對基底采用加固措施的,應按設計要求進行加固:如采用加石塊充填加固的,應在最后一層土挖至設計深度時,拋入預先準備的石塊,將石塊夯入土中,至密實為止,并清理被擠出表面的軟土,再鋪上碎石;如采用清淤加木樁的,按要求清去頂層淤泥后,打人木樁,再充填砂層,清理被擠出的軟土,灌水讓砂層沉實。對于需要鋪混凝土墊層的,墊層鋪好后,需要停留48 h,才能制模澆制基礎,以使墊層有充分的凝固時間,讓地基有一個穩(wěn)定的過程。
3、強度檢查
⑴混凝土在攪拌和澆注過程中,應按下列規(guī)定進行檢查:
檢查混凝土組成材料的質量和用量,每個工作班至少兩次;在攪拌地點及澆注地點檢查混凝土的坍落度,每一工作班至少兩次;在每一工作班內,如混凝土配合比由于外界影響而有變動時,應及時檢查;混凝土攪拌時間應隨時檢查。
⑵試塊應用鋼模制作,必須在澆注地點制作。
⑶試塊的尺寸,應做150×150×150mm試體。
⑷每組(三塊)試塊應在同盤混凝土中取樣制作,其強度按下述規(guī)定確定:
取三個試塊試驗結果的平均值;當三個試塊中的過大或過小強度值與中間值相比超過15%時,以中間值代表該組試塊的強度。
⑸檢查混凝土質量應做抗壓強度試驗,試塊是做抗壓強度試驗的,其制作數(shù)量應符合下列規(guī)定:
轉角、耐張、終端及懸垂轉角塔的基礎每基應取二組,一般直線塔基礎,同一施工班組每5基或不滿5基應取二組,單基或連續(xù)澆筑混凝土量超過100m3時亦應取二組;按大跨越設計的直線塔基礎及其拉線基礎,每腿應取二組,但當基礎混凝土量不超過同工程中大轉角或終端塔基礎時,則應每基取二組;當原材料變化、配合比變更時,應另外制作;當需要做其它強度鑒定時,外加試塊的組數(shù)由個工程自定。
⑹以上每二組試塊制作后,一組與基礎同條件養(yǎng)生,一組進行標準養(yǎng)護。
⑺評定基礎混凝土是否達到設計混凝土強度等級的方法是:將一組試塊在溫度為20±3℃和相對濕度為90%以上的潮濕環(huán)境或水中的標準條件,經(jīng)28d養(yǎng)護后試驗確定的混凝土抗壓強度。其試驗結果作為評定基礎混凝土是否達到設計混凝土強度等級的依據(jù)。
⑻與基礎同條件養(yǎng)生的一組試塊作為檢測基礎混凝土在不同齡期所達到強度的依據(jù)。
在基坑的開挖過程中，施工人員要注意現(xiàn)場實際地質與設計所提供的地質資料是否相符。如不相符，要及時向設計、監(jiān)理部門反映，要求地質代表到現(xiàn)場鑒定處理，不要盲目澆制基礎。
結束語
雖然軟弱地基基礎是輸電線路建設的難點,但只要設計、施工、監(jiān)理及建設管理各部門具有高度的責任感，密切配合，科學管理，就一定能使軟弱地基的線路質量得到保證，為運行單位日后移交經(jīng)得起考驗的輸電線路。
