关于输电线路在特殊地质条件下浇筑基础探讨

输电线路杆塔的地下深埋混凝土浇筑部分称为基础部，它的作用是用来稳固、支撑输电线路的杆塔;杆塔所受的各种荷重力作用于基础，并通过基础传递给周围的地基，地基的地质情况直接影响输电线路工程的基础形式、造价、质量、工期、安全运行等等。在各种地基中，软弱地基对输电线路的影响是最明显的，稍不注意往往造成基础下沉、杆塔倾斜、甚至倒杆塔等事故，因此在工程建设的各个环节都必须高度重视软弱地基的问题。下面围绕输电线路建设过程中遇到软弱地基情况时，阐述一下所采取的各项方案措施。

二、杆塔基础的主要形式

1、岩石嵌固基础

该基础型式适用于覆盖层较浅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;上拔稳定,具有较强的抗拔承载能力。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。

2、灌注柱基础

对于地质条件为流塑、地基持力层较深且基础作用力较大的耐张塔或直线塔,使用钻孔灌注桩基础是设计中广泛采用的一种方法。它主要靠桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力,施工方便,安全可靠。缺点是施工费用较高。

3、掏挖基础

该基型分全掏挖和半掏挖两种,适用无地下水的硬塑粘性土地基。在基坑施工可成型的情况下,开挖基坑时不扰动原状土,避免大开挖后再填土。基础承受上拔荷载时,原状土的内摩擦角和凝聚力得以充分发挥作用。掏挖基础有直柱式和斜插式两种型式。

4、大板基础

大板基础的主要设计特点是:底板大、埋深浅、底板较薄,靠底板双向配筋承担由铁塔上拔、下压和水平力引起的弯矩和剪力,主柱计算与阶梯基础相同。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<3:1)不足时可在主柱下增加台阶,以减少板的悬臂长度和底板厚度,为了减小混凝土量,主柱中心与底板中心设置偏心,抵消水平弯矩,达到减小底板及配筋的效果。大板基础设计时应控制沉降及不均匀沉降,对转角塔及负荷较大的直线塔进行地基沉降变形验算,施工时应尽量少扰动地基土,清除开挖的全部浮土并做好垫层,必要时使用块石灌浆。

三、输电线路建设中对软弱地基的处理

软弱地基是输电线路建设过程中经常遇到的问题,在各种地基中,软弱地基对输电线路的影响是最明显的，如遇恶劣极端天气灾害，往往容易造成基础下沉、杆塔倾斜、甚至倒杆塔等事故,因此在工程建设的各个环节都必须高度重视软弱地基处理的问题。

1、勘测设计方面

在选择线路路径时,应尽量避开软弱的地基,使线路从地质条件较好的地带通过。对无法避开软弱地基的桩位,要选择合适的杆塔、基础型式。地形条件允许时,可选用拉线杆塔;当软弱层较浅时,宜选用浅埋直立柱大板式基础,并挖去软土层,填砂置换;当软弱层较深,可采用于木桩铺垫层的办法增加地基的承载力。地基承载力较低时(一般[R]≤50kPa),对于转角塔和大负荷直线塔,宜选用桩基础。　　 2、工程施工方面

软弱地基杆塔基础的施工,关键是要做好基坑开挖和混凝土浇制过程的排水措施,尽量避免基底原状土受到扰动。

开挖底面低于地下水位的基坑时,地下水会不断渗入坑内。如果流入坑内的水不及时排出,土被水泡软后,会造成坑壁坍塌,地基承载力下降。因此,做好基础施工过程的排水工作,是软弱地基基础施工的基本要求。基坑排水的方法很多,施工单位可根据基坑的排水量以及自身的排水设备等情况,确定采用何种排水方法。对于流沙坑,为防止坑壁坍塌,减少流入坑底的水量,可以采用挡土板或沉箱的方法开挖。为避免或减少对原状土的扰动,基坑不要一次挖至设计深度。当开挖至接近设计深度200~300mm时,暂不开挖,而向监理部门申请验坑。验坑后从局部开挖,逐步展开。挖至设计深度后,施工人员不要直接在坑底行走,而要铺上木板通行。

设计要求对基底采用加固措施的,应按设计要求进行加固:如采用加石块充填加固的,应在最后一层土挖至设计深度时,抛入预先准备的石块,将石块夯入土中,至密实为止,并清理被挤出表面的软土,再铺上碎石;如采用清淤加木桩的,按要求清去顶层淤泥后,打人木桩,再充填砂层,清理被挤出的软土,灌水让砂层沉实。对于需要铺混凝土垫层的,垫层铺好后,需要停留48 h,才能制模浇制基础,以使垫层有充分的凝固时间,让地基有一个稳定的过程。

3、强度检查

⑴混凝土在搅拌和浇注过程中,应按下列规定进行检查:

检查混凝土组成材料的质量和用量,每个工作班至少两次;在搅拌地点及浇注地点检查混凝土的坍落度,每一工作班至少两次;在每一工作班内,如混凝土配合比由于外界影响而有变动时,应及时检查;混凝土搅拌时间应随时检查。

⑵试块应用钢模制作,必须在浇注地点制作。

⑶试块的尺寸,应做150×150×150mm试体。

⑷每组(三块)试块应在同盘混凝土中取样制作,其强度按下述规定确定:

取三个试块试验结果的平均值;当三个试块中的过大或过小强度值与中间值相比超过15%时,以中间值代表该组试块的强度。

⑸检查混凝土质量应做抗压强度试验,试块是做抗压强度试验的,其制作数量应符合下列规定:

转角、耐张、终端及悬垂转角塔的基础每基应取二组,一般直线塔基础,同一施工班组每5基或不满5基应取二组,单基或连续浇筑混凝土量超过100m3时亦应取二组;按大跨越设计的直线塔基础及其拉线基础,每腿应取二组,但当基础混凝土量不超过同工程中大转角或终端塔基础时,则应每基取二组;当原材料变化、配合比变更时,应另外制作;当需要做其它强度鉴定时,外加试块的组数由个工程自定。

⑹以上每二组试块制作后,一组与基础同条件养生,一组进行标准养护。

⑺评定基础混凝土是否达到设计混凝土强度等级的方法是:将一组试块在温度为20±3℃和相对湿度为90%以上的潮湿环境或水中的标准条件,经28d养护后试验确定的混凝土抗压强度。其试验结果作为评定基础混凝土是否达到设计混凝土强度等级的依据。

⑻与基础同条件养生的一组试块作为检测基础混凝土在不同龄期所达到强度的依据。

在基坑的开挖过程中，施工人员要注意现场实际地质与设计所提供的地质资料是否相符。如不相符，要及时向设计、监理部门反映，要求地质代表到现场鉴定处理，不要盲目浇制基础。

结束语

虽然软弱地基基础是输电线路建设的难点,但只要设计、施工、监理及建设管理各部门具有高度的责任感，密切配合，科学管理，就一定能使软弱地基的线路质量得到保证，为运行单位日后移交经得起考验的输电线路。