送電線路鉆孔灌注樁設計與應用

1、送電線路鉆孔灌注樁設計與應用【摘要】鉆孔灌注樁的應用，設計方法做以簡述, 著重闡述了其承載力。穩(wěn)定性及強度的計算方法，解決設計 難點，使設計簡要明了?！娟P鍵詞】輸電線路、灌注樁【中圖分類號】tm621. 5【文獻標識碼】a【文章編號】 1672-5158 (2013) 07-0370-02一、鉆孔灌注樁的應用送電線路基礎中，在正常地質(zhì)條件下，普遍采用“大開 挖”式現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎，但在軟弱地基或跨河中普遍采 用鉆孔灌注樁以保證送電桿塔安全。二、鉆孔灌注樁的適用條件送電線路桿塔處于下列位置時必須使用鉆孔灌注樁：處于地下水位高的易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的粉砂、細砂和軟 塑、流塑狀態(tài)的粘性地基的塔位；處于設

2、計洪水位高且有漂浮物危害的跨河段塔位。三、鉆孔灌注樁基礎的設計計算項目1承受上拔力的單樁，計算樁的抗拔穩(wěn)定性，并使樁頂 處的設計上拔力t不大于單樁的允許上拔力ta；2承受下壓力的單樁，計算樁的下壓承載力，使樁頂?shù)?設計下壓力n不大于單樁的允許下壓力na,還應作凍切力 的上拔穩(wěn)定計算；3. 承受水平力和彎矩的單樁，計算樁身的最大彎矩mmax 及其作用位置z以及樁側(cè)向的最大土壓力oz (max),并使 其不大于側(cè)向上的容許承受力o z;4. 樁身的正截面強度應按圓形偏心受拉或偏心受壓構(gòu) 件計算。四、設計步驟1基礎設計的主要資料水文地質(zhì)資料：220kv及其以下線路30年一遇的最高洪 水位為設計洪水位

3、，洪水期間局部沖刷深度及水的縱向平均 流速；工程地質(zhì)資料：基礎設計深度各土層內(nèi)土的物理力學特 性，包括天然容重、天然含水量、天然孔隙比、容許承載力 r,凝聚力以及內(nèi)摩阻角；基礎作用力設計最大風速時基礎上拔力(t)、下壓力(n)及風荷 載(hxy)；設計最高洪水時，取與最大風速時的條件組合基礎作用力取最大風速時的0. 75倍動水壓力 qw=0. 75kw y wuwd0/2g (kn/m)kw基形系數(shù)圓形取0.8yw水的容重一般取10 (kn/m3)u w水的縱向平均流速（m/s）g重力加速度取9. 81 （m/s）漂浮物沖擊力qw=uw/gt （kn）w設計漂浮物重力（kn）關于撞擊時間一般取

4、1秒2.基礎型式u樁身截面的周長（m）tp樁周土單位面積的加權平均極限摩阻力（kn/m2）a樁身截面的面積（m）sr樁周土單位面積的極限承載力（kn/m2）q設計地面以上樁身有效重力加上樁徑不小于1. om時, 設計地面以下樁身之半的重力（kn）k1基礎穩(wěn)定設計安全系數(shù)容許上拔力ta二（a b uh t p+ qf） /k12tab樁周土極限摩阻力的上拔折減系數(shù) 取0. 6-0. 8qf樁身有效重力（kn）凍切穩(wěn)定性驗算埋置于季節(jié)性凍土中的受壓樁基礎，尚應按下式驗算樁 身受凍切力作用的穩(wěn)定性t tatw ta.tt季節(jié)性凍土層中，樁周土的凍切力（kn/m）at季節(jié)性凍土層中，樁的側(cè)表面積at二

5、"dozo (m)z0標準凍結(jié)深度，鐵嶺境內(nèi)取1. 35m4.樁穩(wěn)定驗算驗算最大洪水時的情況計算參數(shù)4. 1基樁的計算寬度b當樁基直徑 do>1. 0m 時，b=0. 9 (do+l.o)當樁基直徑 dowl.om 時，b=0. 9 (1. 5d0+0. 5)變形系數(shù)a mm樁側(cè)上的側(cè)向比例系數(shù)ei樁的抗彎鋼度，直線塔ei=0. 8ehi轉(zhuǎn)角終端塔ei=0.667 ehleh混凝土的彈性模量i樁截面的慣性矩i=ndo /64局部沖刷線處的樁身內(nèi)力由受力分析可知，樁身受水平力有風荷載hxy、動力壓 力qw及漂浮物沖擊力qw,根據(jù)理論力學原理可得：切力 q0二hxy+qw+qm彎矩

6、 mo=hxy (ho+ht) + qm (ho+ht) + qm (ho+ht)4. 2計算樁的最大彎矩mmax和最大上壓力(6 z) max 及其位置z根據(jù)基礎規(guī)程，按照m簡捷法計算規(guī)定，可計算出求mmax根據(jù)a m二mo/qo二ci由基礎規(guī)程附表b. 7和 b.8查對應的c(mz和cii，可求出mmaxmocii及其位置z求(6z) max根據(jù)a m=m0/q0=civ由基礎規(guī)程附 表b. 10和b. 11查對應的amz和cv,可求出(6z) max= a mqocv /b 及其位置 z5. 橫向穩(wěn)定驗算(6 z) max應符合下列條件當(6 z) max 的位置w (hho) /3 時

7、(6z) max <4 ( yztgd)+c) /k1c0s 4)當(6 z) max 的位置(hho) /3 時(6z) max<4 ( y (h-ho) tgd)/3+c) /k1c0s"©樁側(cè)上的內(nèi)摩阻角c樁側(cè)上的凝聚力(kn/m2)z最大上壓力處自局部沖刷線算起的深度(m)y樁側(cè)上的有效容量(kn/ni3)k1設計安全系數(shù)6. 樁身強度驗算也即樁身配筋驗算。根據(jù)材料力學原理，可知，送電線路中應用的鉆孔灌注樁屬于偏心受力構(gòu)件，因此，其受拉樁 和受壓樁強度分別按圓形偏心受拉和偏受壓構(gòu)件計算。受拉樁：由于在送電線路中的受拉樁的偏心矩e0>rg/2,根據(jù)力學原理，屬于圓形大偏心受拉構(gòu)件，則 其圓形正截面的縱向鋼筋的截面積總和ag,可按下式計算：ag= a lahrw/rgah計算截面的混凝土面積(m)rw混凝土的彎曲抗壓設計強度(kn/m)a 1可根據(jù)口1和eo查圓形截面配筋a 1系數(shù)圖表 查得，其中：nl=k4t0/ ahrwe o=mo/torg鋼筋抗拉得設計強度(kn/m2)受壓樁：按圓形偏心受壓構(gòu)件計算，其大小偏心可按下 列方