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摘要：复合型式基础就是将两种或以上基本基础复合在一起而形成的基础型式，能够充分利用不同型式基础的特点，取长补短。该基础型式多为工程施工过程中处理特殊地质条件时采用，因缺少相关计算参数、模型及相应标准，故未能大范围使用，随着对环境保护的要求及机械制造水平的提高，该基础型式的大范围应用将逐步实施。
关键词：输电线路 工程 复合型式 基础
1 复合型式基础的构成
所谓复合型式基础顾名思义就是将两种或以上基本基础复合在一起而形成。由此先介绍两种经济环保的基础型式，也可以说是复合型式基础的母体，即掏挖基础和岩石锚杆基础，在以往的送电线路中将基础做到既经济又环保的，莫过于这两种基础。
（3）掏挖基础：掏挖基础是直接在地基中掏挖基坑，插入筋材、灌入混凝土形成基础。该基础对环境和植被的破坏较小，能充分利用原状土的特性，有利于节省基础混凝土及钢材使用量，并且不需支模、土方量少、弃土少，施工方便，对环境的破坏小，其较高的技术经济性是显而易见的。
（4）岩石锚杆基础：岩石锚杆基础就是直接在岩石上钻孔、插入锚固钢筋、浇制细石混凝土或砂浆等胶结材料，使钢筋与岩石紧密粘结形成的基础，由于该基础利用岩石本身的特性，具有节约钢材、混凝土量极少、施工方便的特点。
总之，掏挖基础和岩石锚杆基础充分利用了原状土或岩石的高承载、低变形的特点，承受较大的基础荷载，另一方面，其开挖量小，减少了对环境的破坏，还使基础材料耗量降低，具有显著的优势。
然而，掏挖基础和岩石锚杆基础也有其自身的缺陷，对地质条件要求高，地下水位高、土质破碎、掏挖不宜成型的塔位一般不宜使用，对基础作用力较大的塔经济性并不显著，仅仅是环保效果好。对于岩石锚杆基础也有自身的缺陷，该基础一般用于岩石裸露，或覆盖及风化层较浅的塔位，对岩石岩性要求较高，多用于微风化岩石。而这种使用条件很难恰好出现在塔位上，往往都是覆盖层较厚，或是上层风化层较厚，如果岩层较深，就很难使用。
因此，设计人员开始考虑一种新的基础型式，如何利用二者的优点，弥补二者的缺点，复合型式基础恰能解决这一问题，作为一种新的基础型式有比较重要的意义。
2复合型式基础的适用性
经过对以往工程的调查，线路所经地区多是丘陵、山地。地表由粘性土覆盖，以下多为岩层，风化程度不一，由于受多年厚土层覆盖，多数风化较轻，岩石整体性好，如在这一地区输电线路杆塔基础采用大开挖等型式，易造成环境破坏面积和基础工程耗材量大，且运输等成本高；如采用掏挖基础，对与大的基础作用力使用荷载来说，粘土层厚度不够，无法满足承载要求；如采用岩石锚杆基础，需将表层粘土换填，造成开挖量增大，不利于环境保护。此时，使用复合型式基础是最为恰当的。
实际上，在以往工程的实践中，经常遇到基坑在掏挖过程中在下部遇到岩石，施工难度加大的情况，当爆破等手段不允许使用时，施工单位往往由于工期紧、施工难度大而难以满足业主对工期的要求，此时，设计人员根据现场实际情况和结合岩石的物理特性，多采用修改设计将下部改为钢筋锚固方式，这种方式在许多工程中被应用，不难看出，这就是复合型式基础的实际应用，目前这种形式多被用于施工阶段现场改进及修改设计，实践证明，复合型式基础具有非常广泛的使用环境和使用条件。
根据现场实际地质条件因地制宜优化基础设计，合理利用地层受力特性，选择锚杆基础与其他类型基础相配合使用的复合型基础，如图1和2所示，能够显著减少基础埋深，减小基础材料耗量，降低基础工程造价，还提高了基础整体的承载力特性。
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图2 开挖基础与岩石锚杆复合使用
3 复合型式基础的技术特点和优越性
复合型式基础具有如下技术特点和优越性：
（1）能够充分利用原状土地基承载力高、变形小的良好力学性能。
杆塔基础总是埋置于不同的地质条件和不同的地质环境中，地基与基础间相互作用，共同承载，基础承载力特性不仅取决于基础，也取决于基础周围的土体。由于杆塔及基础长期承受拉压交变外力作用，且抗拔和抗倾覆稳定通常是设计控制条件。在开挖回填类基础中，如果回填土强度得不到保证，回填土和坑壁之间不能形成固结作用，受拉力荷载作用时不能形成抗拔倒椎体，抗拔能力降低且变形大。因此，充分利用原状土地基承载力高、变形小的良好工程力学性能，是确定基础型式的基本原则。掏挖-岩石锚杆复合型基础就是充分利用原状土力学性能，充分发挥这种基础优势。
（2）有利于工程建设的环境保护要求。
线路杆塔基础工程需合理设计塔位基面，做到少开基面或不降基面，以减少弃土并保护边坡，同时也保护了环境。掏挖-岩石锚杆复合型基础完全可以做到不等高设计，并与杆塔全方位长短腿配合使用，基本做到少开基面或不降基面，从而达到环保目的。
（3）节约材料降低工程造价。
通过掏挖-岩石锚杆复合型基础与一般掏挖基础比较，直线塔一般可节约混凝土25%左右。转角塔一般可节约混凝土30%左右，基础钢材可节约20%左右。
（4）降低施工难度，减少施工工程量，方便施工。
由于选用了锚杆与掏挖及开挖复合，可以减少基础埋深，减少施工基坑开挖的土石方量，降低施工难度，减少施工工程量，方便施工。
4 国内复合型式基础的研究及使用现状
随着我国经济的发展和对环保要求的提高，掏挖基础和岩石锚杆基础在我国输电线路工程中应用较多，尤其是对掏挖基础开展了许多相关研究，应用比较成熟。而对于将两者结合起来的复合型式基础，实验研究相对较少，东北电力设计院就掏挖与锚杆复合型式基础针对本地区环境特性进行了专项课题研究，并且通过现场试验验证了此型基础的可行性，深圳供电规划设计院有限公司依托实际工程应用进行了复合型式基础的真型试验，对复合型式基础的破坏机理、稳定性分析计算方法等进一步研究，总结出深圳地区个别参数的合理取值范围。
5 结语
输电线路工程建设是人类与自然环境之间共同作用问题，水土流失、土壤退化等环境问题已经对输电线路杆塔基础工程构成威胁，线路工程建设中环境保护问题越来越受到重视。复合型式基础应用尚未大范围实施，但已具备推广应用的软硬件环境，作为工程建设的龙头，设计人员应积极推广运用新技术、新工艺。
参考文献
[1]高明虎.架空线路回路基础工程冬季施工措施的探讨[J].建材与装饰.2016（36）
[2]罗小敏.浅谈高压架空输电线路施工管理的要点[J].通讯世界.2016（16）
[3]司马力.高压架空输电线路施工管理的要点探讨[J].建材与装饰.2016（30）
[4]乔常贵.架空输电线路铁塔基础工程质量影响因素分析与管理建议[J].科技展望.2016（06）
论文作者:岳鹏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/7
标签：基础论文; 型式论文; 岩石论文; 线路论文; 锚杆论文; 杆塔论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;