输电线路工程中岩石基础的应用研究论文_王浩

(中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 030001)

摘要:本文结合作者多年工作经验,主要分析了在实际工程中岩石基础的应用,以供同行人员参考。

关键词:岩石基础;丘陵;锚桩基础

近年来,随着科技技术的不断进步,市场上出现了各式各样的轻便钻机,使得岩石基础得到充分发展。纵观当前电力建设情况,现已在很多地区建成各种电压等级的山区输电线路,岩石基础均占据了相当一定的比例。经调查研究发现,岩石基础具备着良好的运行安全性。岩石基础大大提升了施工技术水平,减低了施工难度,降低了工程量、减少了工程造价,较好地保护植被,而且施工过程中尽量减少对原状岩体的扰动,充分保留原状岩体的力学性能,使其具备足够的抗拔能力。尤其是在运输条件存在困难山区中,其经济效益更加突出。

1岩石基础的定义

岩石基础是指通过水泥砂浆或细石混凝土在岩孔内的胶结,使钢筋与岩体结成整体的岩石锚杆基础;利用机械(或人工)在岩石地基中直接钻(挖)成所需要的基坑,将钢筋骨架和混凝土直接浇筑于岩石基坑内而成的岩石嵌固基础。

随着试验和实践经验的积累,岩石基础在工程中的使用范围不断扩大。即使风化程度比较重的岩石,亦可采用岩石基础,但必须逐基鉴定岩体的稳定性、覆盖层厚度、岩石的坚固性及岩石风化程度等情况。岩石地基的岩性变化较大,完整程度和岩体基体质量存在较大差异。由于在线路勘测期间,工程地质人员野外鉴别的岩石地基的岩性可能存在局限性,故需对配置岩石基础的杆位,在基坑开挖后必须进行鉴定。对于基础形式的选择、正确取定计算参数和保证安全具体重要意义。

2岩石基础的分类

目前,国内常用的岩石锚桩基础形式有直锚式、承台式、嵌固式和斜锚式。

2.1直锚式岩石锚桩基础

直锚式岩石锚桩基础主要用于盖层薄或裸露的硬质微风化岩石地质中。该基础型式常使用钻机成孔,塔腿地脚螺栓直接锚入。直锚式岩石锚桩基础是把地脚螺栓作为锚筋直接放置在岩石基础的锚孔内,然后将水泥砂浆或细石混凝土灌注在锚孔内,并在锚桩顶部浇筑不小于塔脚底板尺寸大小的混凝土承台,承台的厚度宜尽量减薄。直锚式岩石锚桩基础借助岩体基体本身、锚桩与岩石间黏结承载力以及水泥砂浆或细石混凝土与锚筋间黏结承载力以抵抗杆塔上部结构传来的荷载,保证杆塔岩石基础的安全性。一般可以考虑采用直锚式岩石锚桩基础的杆位,其地质条件较好,岩石抗压承载力都较高,故此正常情况下是杆塔上拔力起控制作用。直锚式岩石锚桩基础具有施工工艺简单、劳动强度小、土石方开挖量小、节约材料量、工程造价低、施工时间短等优点,越来越受各设计单位的青睐

2.2承台式岩石锚桩基础

承台式岩石锚桩基础主要用于覆盖层较厚的中等风化岩石地质中,与直锚式岩石锚桩基础不同的是,其锚筋间距需适度加大;亦可以根据实际需要做成小直径锚筋的群锚型岩石基础。承台式岩石锚桩基础把锚筋直接放置在岩石基础的锚孔内,然后将水泥砂浆或细石混凝土灌注在锚孔内,而基础承台则采用钢筋混凝土结构形式,通过基础承台将地脚螺栓与锚桩连接成整体。

承台式岩石锚桩基础借助岩体基体本身、基础本身的承台自重、锚桩与岩石间黏结承载力以及水泥砂浆或细石混凝土与锚筋间黏结承载力以抵抗杆塔上部结构传来的荷载,保证杆塔岩石基础的安全性。一般可以考虑使用承台式岩石锚桩基础的杆位,其地质条件相对较好,岩石抗压承载力都相对较高,故此正常情况下是上拔力起控制作用。承台式岩石锚桩基础具有应用范围广、施工成熟经验多、施工工艺要求低、基础受力合理等优点,广泛应用于越来越多的岩石基础工程当中。

2.3嵌固式岩石锚桩基础

嵌固式岩石锚桩基础主要用于风化岩石地质中,采用人工开挖或有控制的小爆破加人工修凿,开挖时亦可将基坑坑壁设置一定坡度,坡度一般为 1/6 ~ 1/8;或锚桩开挖可采用直掏挖,底部使用扩大头。嵌固式岩石锚桩基础把地脚螺栓作为锚筋直接放置在锚孔内,然后浇筑混凝土。嵌固式岩石锚桩基础的顶部尺寸需大于塔脚底板尺寸。

嵌固式岩石锚桩基础充分利用岩石抗剪承载力和基础本身的自重以抵抗杆塔上部结构传来的荷载,保证杆塔岩石基础的安全性。嵌固式岩石锚桩基础的劳动强度、土石方开挖量、基础混凝土用量、钢筋用量等均较小,而且混凝土浇筑时无需支模板,工程造价较低,对工程造价的合理控制起着重要作用。

2.4斜锚式岩石锚桩基础

斜锚式岩石锚桩基础主要用于微风化或中等风化岩石地质中,采用人工开挖方式。锚筋斜向放置,然后浇筑混凝土,可在锚桩顶部浇筑不小于塔脚底板尺寸大小的混凝土承台。斜锚式岩石锚桩基础充分利用了锚桩斜向布置抵抗杆塔上部结构传来的荷载,保证杆塔岩石基础的安全性。

3工程实例

3.1 工程地质情况

本工程经现场地质勘查发现,除 G42 杆位外,其余杆位均具备桩基础施工条件。G42 杆位位于山坡坡脚处,场地并不平整,而且地下水位较高,并不适宜采用冲孔灌注桩基础或人工挖孔桩基础形式进行施工。G42 杆位地质情况分别是表层人工填土,然后是硬质微风化岩石地质,其地质参数(见表 1)。

表 1 G42 杆位地质参数

论文作者:王浩

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/12

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