架空输电线路基础选型.docx

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架空输电线路基础选型

基础形式选择

1基础方案选择原则

在基础方案选择时,遵循下面的原则：

〔1基础设计必须在安全、可靠的前提下,坚持保护环境和节约资源的原则；

〔2根据线路的地形、施工条件、岩土工程勘查资料,综合考虑基础型式和设计方案,使基础设计达到安全、经济合理的目的。

〔3充分发挥每种基础型式的特点,针对不同的地形、地质,选择不同的基础型式；

〔4对不良地基,提出特殊的基础型式和处理措施。

2基础方案选择要求

根据我国目前特高压输电线路杆塔基础工程的设计和施工现状,并结合本工程地基及杆塔基础的工程特性,在基础方案选择应考虑以下几方面：

〔1采取合理的结构型式,减小基础所受的水平力和弯矩,改善基础受力状态。

〔2充分利用原状土地基承载力高、变形小的良好力学性能,因地制宜采用原状土基础。

〔3注重环境保护和可持续发展战略。

〔4注重施工的可操作性和质量的可控制性。

2.1基础方案的选择

根据沿线地质和水文状况,按照安全可靠、技术先进、经济适用、因地制宜的原则选定常采用的基础型式如下：

掏挖式基础、斜柱柔性基础、扩展底柔板斜柱基础、直柱刚性基础、斜柱刚性基础、岩石基础、装配式金属基础,灌注桩等。

下文将结合本工程基础作用力大及复杂的地形地质条件,通过对基础型式的优化比较以及对以往工程的经验分析,初步确定适合本工程的基础形式。

目前,架空输电线路杆塔常用的基础型式大体可分为两大类：

大开挖基础和原状土基础。

〔1大开挖基础

主要包括现浇钢筋混凝土斜柱基础、阶梯式刚性基础、大板基础、装配式基础等,该类基础适用于线路一般地质情况较差的塔位,施工难度较小。

对于斜柱基础,其混凝土方量较小,施工容易；而对于阶梯式刚性基础、大板基础其混凝土方量较大,但埋深浅,施工相对简单。

对于平丘地区的塔基以及地下水水位较高地区,可采用大开挖基础。

〔2原状土基础

主要包括掏挖基础〔直掏挖、斜掏挖、人工挖孔桩、岩石基础。

掏挖基础及岩石基础适用于地质情况较好<能成型开挖>、对环境要求高、基础负荷不太大的塔位,当基础埋深较深时,施工时往往需要护壁。

另外,掏挖桩基础也是近年来在工程中应用比较多的基础型式,掏挖桩基础适用于地质情况较好、边坡比较紧的山地、陡坡或陡坎边,由于掏挖桩基础埋深较深,施工时需要护壁。

〔3其它类型基础

根据工程特性和地基特点,输电线路杆塔基础还有一些其它的型式,如在大荷载、地基承载能力差的条件下采用的联合基础以及在施工难度大的流砂和软弱地层中采用的灌注桩基础、复合式沉井基础等。

基础型式选择,当有条件时应优先采用原状土〔不含桩；根据沿线地质和水文状况,按照安全可靠、技术先进、；2.3.1掏挖基础；掏挖式基础施工时以土代模,直接将基础的钢筋骨架和；掏挖式基础又分为全掏挖基础和半掏挖基础；图2.3-1；全掏挖基础、半掏挖基础示意图；全掏挖基础、半掏挖基础优点：

；〔1全掏挖基础、半掏挖基础可减小基础变形；

〔2山区回填土〔粘性土来源

基础型式选择,当有条件时应优先采用原状土〔不含桩基础基础,也可采用钢筋混凝土板式基础或混凝土台阶式基础；运输或浇制混凝土有困难的地区,可采用装配式基础；当地质条件较差时可采用桩基础。

根据沿线地质和水文状况,按照安全可靠、技术先进、保护环境、控制成本、因地制宜的原则选定常采用的基础型式如下：

掏挖式基础、掏挖桩基础、斜柱柔性基础、扩展柔板斜柱基础、直柱刚性基础、斜柱刚性基础、岩石基础、灌注桩等。

适用于一般地段的基础类型比较多,有充分利用岩土力学性能掏挖类基础,还有最普通的大开挖类基础。

2.1.1掏挖基础

掏挖式基础施工时以土代模,直接将基础的钢筋骨架和混凝土浇入掏挖成型的土胎。

由于减少了对原状土的扰动,能充分发挥地基土的承载性能,所以可大幅度的节约基础材料和施工费用。

适用于地质条件便于掏挖成型的硬塑、可塑性粘土,并且在掏挖和混凝土浇注期间无水渗入基坑的地段。

掏挖式基础又分为全掏挖基础和半掏挖基础。

当基础作用力较大时必需采用较大的基础底板尺寸才能满足要求,全掏挖基础底板受掏挖量限制,增大基础底板就会导致主柱随之增加,这在埋深加大的高露头时尤为突出,半掏挖基础可以有效地解决这一问题,可以减小主柱的混凝土量,可见半掏挖基础适用于荷载较大的直线塔与转角塔,综合指标介于全掏挖基础和开挖式基础之间。

全掏挖基础、半掏挖基础优点：

〔1全掏挖基础、半掏挖基础可减小基础变形；

〔2山区回填土〔粘性土来源较困难、全掏挖基础不需回填土,半掏挖基础回填土较少。

山区基面边坡窄小时掏挖式基础每边可减小保护围1～2m。

掏挖利于环保；

〔3充分利用原状土,相同的基础尺寸可提高抗拔承载力1.2倍,减少挖填方

40%～60%；

〔4减少了对原地貌植被的破坏；

〔5全掏挖基础地下部分尺寸,半掏挖基础掏挖部分尺寸不受模数的限制,材料利用率高；

〔6全掏挖、半掏挖基础底板没有配钢筋,基础耗钢量小,施工方便；全掏挖基础、半掏挖基础的缺点：

〔1对地质条件要求较高,地下水位要大于基础埋深,且土质密实,基坑能够掏挖成型,所以适用围受限；

〔2对塔型和基础作用力有较大限制。

目前施工时大多采用人工掏挖,故基础主柱的截面直径不能太小,一般最小为0.8m,以保证有足够的施工空间。

由于全掏挖基础底部的扩挖不宜过大〔一般不超过0.8m,底板为刚性,底板宽度有所限制,对于较大基础作用力时只能增加主柱直径,势必造成混凝土用量加大,表2.3-1列出不同基础作用力〔直线塔下全掏挖基础和扩展板式斜柱基础的比较,可见全掏挖基础的适用基础上拔力围是400kN～750kN的直线塔。

基础上拔力大于750kN的直线塔、转角塔可根据具体情况采用半掏挖基础；

〔3由于掏挖式基础为直柱基础,在高低基础中露头不易过大；〔4掏挖式基础不能用于可能存在地表水侵蚀的塔位。

对位于线路山坡上、梁、峁上的杆塔和位于强风化基岩地区的杆塔,岩性为粘土或强风化基岩时,可考虑采用掏挖基础,结合高、低腿或基础加长、基础埋深等措施,该种基础能充分利用原状岩土的承载能力,开方量少,对环境破坏较小。

2.1.2带翼板掏挖基础

掏挖基础具有其它基础型式无法比拟的优势,但由于全部用人工掏挖,基础埋深受到一定的使用限制。

当铁塔位于具有一定坡度的山地时,为保证基础的稳定需要有一定的边坡保护围,为减少平基土方量,需要将基础的主柱加高,在原地面直接开挖。

当基础主柱加高到一定程度时,横向作用力对基础的倾覆作用成为基础尺寸的主要控制因素,常规掏挖基础为了满足倾覆要求,往往增大基础埋深和直径,导致混凝土量大大增加,另外,基础埋深太大,在掏挖时还存在一定的施工难度及安全问题。

带翼板掏挖基础就是为了解决上述矛盾而设计的新的掏挖基础型式,其仍采用掏挖成形的施工方法,在充分利用原掏挖基础的各项优点的同时,在基础主柱两侧适当位置增加两块向外伸出的挡板,来充分利用侧面原状土抗力,抵消水平外力产生的倾覆力矩,从而减小了基础柱身的弯矩和基础底部的偏心应力,提高了基础的侧向稳定性和承载能力。

翼板的使用,一方面减小了基础埋深,另一方面也减少了基础混凝土用量,减小了弃土方量,且具有较好的经济效益和社会效益。

由表2.3-2的比较中可以看出,在露头较小的情况下该种基础的材料用量与全掏挖基础相当,经济性不明显。

在基础作用力较大、露头较高,倾覆作用显著时,可以显著节省混凝土用量,虽钢筋用量稍有增加,但综合考虑,仍具有较好的经济性。

该基础的缺点是,由于翼板的存在,对地形的要求比较高,所以使用时应仔细核对地形。

本工程中应根据现场具体情况,结合其它基础型式,对于基础作用力大的塔位应用这种基础型式。

图2.3-4我院在其它工程中掏挖桩基础的应用；掏挖基础的优势是显著的,但当铁塔塔腿位于具有一定；掏挖桩的计算方法为：

；〔1下压计算；RuqlqA=+∑ψψsisiksippkp；式中；u——桩的设计周长〔m；；ψsi、ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数；；qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,对于；qpk——桩径为660mm的极限端阻力标准值；

掏挖基础的优势是显著的,但当铁塔塔腿位于具有一定坡度且边坡比较紧的山地或陡坎边时,为了保证基础的稳定,需要有一定的边坡保护围,同时为了减少开挖土方量,需要将基础的主柱加高并且在原地面直接开挖。

当基础主柱计算露头加高到一定程度时,横向作用力对基础的倾覆作用成为基础尺寸的主要控制因素,常规掏挖基础为了满足倾覆要求,往往增大基础埋深和直径,掏挖桩基础就是为了解决上述矛盾而设计的新的掏挖基础型式,其仍采用掏挖成形的施工方法,在充分利用原掏挖基础的各项优点的同时,加大基础埋深,来充分利用侧向土压力,减小水平外力产生的倾覆力矩,从而减小了基础柱身的弯矩和基础底部的偏心应力,提高了基础的侧向稳定性和承载能力。

掏挖桩的计算方法为：

〔1下压计算。

单桩的轴向下压力极限承载力的标准值按下式计算：

RuqlqA=+∑ψψsisiksippkp

式中

u——桩的设计周长〔m；

7

ψsi、ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数；

qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,对于扩底桩变截面以下不计侧阻力；

qpk——桩径为660mm的极限端阻力标准值；

〔2上拔计算。

单桩轴向上拔极限承载力标准值按下式计算：

Uqul=∑λkisikii

；

UK——基桩抗拔极限承载力标准值；ui——破坏表面周长,对于等直径桩取ud=π

λi——抗拔系数。

〔3抗倾覆计算。

根据斜坡地面高露头挖孔桩的受力特点,可以将其受力特性按弹性桩计算,并引入线弹性地基反力法,即m法对其倾覆稳定性进行计算。

基本计算原则按下列假定：

①将土视为弹性介质,其地基系数在设计地面为零,并随深度成正比增长；②不考虑桩端地基竖向抗力的作用和基础与土之间的凝聚力和摩阻力的作用；③在横向和竖向荷载作用下,任何深度处土的压缩性均用地基系数表示。

计算模型的确定：

桩土体系相互作用因桩﹑土相对刚度不同而有不同的表现,根据桩身嵌固段土性和嵌固深度,确定掏挖桩桩底的支承条件为固定端。

计算简图如下：

斜坡地面掏挖桩承受水平荷载作用时深度z处的水平抗力pz等于该点的地基水平抗力系数的比例系数与深度z和该点的水平位移y的乘积,因此有桩侧地基土反力分布

模式为：

pmzyz=

桩身桩侧土稳定按下式进行计算：

?

?

4

1.4σγφ≤+

?

式中：

>

φc

γ——桩侧土的有效容重,取计算深度至设计地面各土层的加

权平均值；

σy——桩侧土压应力

我们按上述方法设计掏挖桩,进行上拔、下压和倾覆稳定验算,并与掏挖基础进行了经济比较。

表2.3-3中列出了在不同的基础作用力下掏挖桩与掏挖基础的比较,由上表可以看出,在基础露头比较小的时候,掏挖基础占有很大的优势,经济性和实用性较掏挖桩基础强,但在基础作用力逐渐增大,露头逐渐加高的情况下,掏挖基础的材料用料比同条件下掏挖桩大的多,这使得在这种情况下,掏挖桩的经济性和环保性更为突出。

因此本工程可以在坡度较大的山顶或陡坎边选择使用掏挖桩基础。

2.3.4开挖式基础的分类比较

开挖式基础包括钢筋混凝土板式基础和混凝土台阶基础,是适用地质条件围较广的一类基础。

在同类基础情况下,斜柱基础与直柱基础相比,因斜柱基础主柱中心的斜率与铁塔主材坡度相同,故与基础轴线垂直的水平力减少50%以上,而轴向基础作用力仅增大1%～2%,结果大大改善了基础立柱、底板的受力状况,较节约了基础材料用量。

同时,由于水平力的减少,减少了基础在底板处的弯矩,使基础的侧向倾覆稳定性得到显著的提高。

近几年我院已在国外工程中广泛使用。

根据我们在以往工程中的经验,使用斜柱基础,与直柱基础相比可降低5%～15%的基础混凝土量和钢筋量。

因此本工程除掏挖基础、特殊类基础及因边坡问题外,开挖式基础均采用斜柱基础。

2.3.4.1常用开挖式基础类型

由于掏挖基础在具体工程中有一定的局限性,所以在一般工程中采用开挖基础的数量还是比较大的,本工程也不例外。

常见的开挖基础有刚性基础、柔性基础、刚柔基础、柔性台阶基础。

〔如下图所示

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且B1/H1≤1.0。

虽然此种基础耗钢是较少,但混凝土用量却是最大的,相应运输量大,综合造价较高,在近年工程中除用作重力式基础外已很少采用。

本工程中主要用于个别无法保证基础边坡或足够的上拔土体、主要依靠基础自身重量抵抗上拔力的塔位及跨河漫水、地下水位较浅的地区。

〔2柔性基础

底板配筋,按《建筑地基基础设计规》规定B1/H1最大可达2.5,是目前工程中使用较多的一种形式。

但B1/H1不能大于2.5同样制约了该种基础在大荷载时的使用,增大B1就必须增大H1,H1的增加除了直接导致底板混凝土量成比例增加外,还会使基础底板断面增加,使最小配筋率控制底板配筋,这显然是不经济的。

〔3刚柔基础、柔性台阶基础

这两种基础是鉴于"柔性基础"在大荷载时的构造不足的改进形式。

但刚柔基础由于要保证B2/H2≤×

,因而不能有效的利用增加H1来增加B1。

使用要保证刚性角,只能靠增加台阶高度和台阶数量来增加底板宽,且H1/B1=1.0。

柔性台阶基础虽然能达到B1/H1=2.5,但底板却有多层配筋,每增加一层柔性台阶,就会增加一层配筋,下层钢筋未被充分利用,因此这种基础耗钢量较大。

此外由于每层台阶高受施工限制,只有要求基础尺寸较大时才能使用这两种基础。

综所上述,刚柔基础与柔性台阶基础已能较好的解决大荷载下的问题,但对于±660kV单回路直流线路来说,仍然不是最佳方案。

2.3.4.2扩展柔板斜柱基础；由于常用开挖式基础类型有其局限性,不能较好的满足；图2.3-7扩展柔板斜柱基础；上图是国外工程中常用的扩展柔性斜柱基础,这种基础；另外,结合我院设计的官亭～东750kV送电工；混凝土节约数量非常有限；下表中是参照实际工程的代表塔型的基础作用力,在同；表2.3-4；斜柱基础经济指标〔单腿比较表；表2.3-5；斜柱基础比价表

2.3.4.2扩展柔板斜柱基础

由于常用开挖式基础类型有其局限性,不能较好的满足本工程的需要,因此我们计

图2.3-7扩展柔板斜柱基础

上图是国外工程中常用的扩展柔性斜柱基础,这种基础较好的解决大荷载下B1/H1<2.5的问题,①由于底板是连续变截面,能够很灵活的调节H1以满足B1/H1<2.5,同时H1大的地方底板受力也大,能充分发挥底板的强度。

②实际工程中H2一般取图2.3-8扩展柔板斜柱基础〔对称底板、无掏挖

另外,结合我院设计的官亭～东750kV送电工程实际施工情况,底板的150mm掏挖虽然可以减小基础埋深,节约一定量的混凝土,但是基础埋深减少量在200mm以,12

混凝土节约数量非常有限。

由于基坑较大,施工中经常发生掏挖塌壁现象,塌壁后底板需要支模浇筑,无法保证原状土掏挖,原设计抗拔量受到一定影响,由于底板钢筋长度大于基坑,摆放也较困难,加大了施工难度和周期。

下表中是参照实际工程的代表塔型的基础作用力,在同电压等级不同塔形情况下,对各种类型基础进行混凝土量、耗钢量、基础综合造价的比较。

其中混凝土量〔M3、耗钢量〔Kg〔未含塔腿连接件、均为单塔腿量,地质条件为无地下水,无不良地质的可塑粘土。

表2.3-4

斜柱基础经济指标〔单腿比较表

表2.3-5

斜柱基础比价表由基础经济指标比较表可看出扩展柔板基础在各种开挖式基础类型中造价是最低的,而刚柔基础和柔性台阶基础造价相当,且使用围受到相当限制。

2.3.5岩石基础

国外岩石锚桩大致有直锚式、承台式、嵌固式三种基本形式,如图2.3-9所示。

直锚式和承台式是把锚筋直接锚固于灌浆的岩石孔,借岩石本身、岩石与砂浆间以及砂浆与锚筋间的粘结力来抵抗上部杆塔结构传来的外力,以保证对杆塔结构的锚固稳定；嵌固式类似于掏挖基础,可用于强风化的地质条件。

直锚式具有工艺简便、造价低等优势,而承台式和嵌固式作为不能采用直锚式的补救方式。

当采用上述三种型式的基础时,要结合具体塔位的岩石情况,尤其在施工开挖后应逐基复查,以使设计的岩石锚桩基础安全、合理。

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高标号水泥砂浆灌入,适用于覆盖层较混凝土浇成。

当岩石整体性较差时,需要加大锚筋间距或需要四根以上的锚筋,施工时也需机械成孔,不宜用于强风化地质条件,而且承台混凝土用量较大。

〔3嵌固式锚桩基础

该型基础适用于强风化岩石条件。

如图2.3-9所示,图中左边的嵌固基础是将地脚螺栓直接浇注在坡度1/6～1/8的混凝土墩,该型基础埋深不宜过深〔≤2m,承载力一般在200kN以,故只能应用于220kV及其以下的自立式杆塔基础。

图中右边的嵌固式钟型基础可满足500kV送电线路工程杆塔基础承载力的要求,经济性较好。

本工程线路地质条件复杂,但大多为粘性土和中等风化岩石,或粘性土夹碎〔卵石。

通常情况下,表层为硬塑及坚硬状态的粘性土覆盖层〔无地下水,下部为强风化14

或中等风化岩石。

这样的地质条件适宜做原状土基础。

岩石基础作为一种原状土基础,有多种型式,可以适应不同岩石条件,而且具有原状土基础的共同优势,就是充分利用了原状土体的抗拔性能,大大降低了土石方开挖量,施工可不用模板或少用模板,简化了施工工艺。

由于开挖量小,其经济和社会效益也十分明显,锚桩基础造价仅为台阶基础的50%左右。

因此,山区线路优先考虑使用该型基础,除非基坑难以掏挖成形时。

岩石锚桩的优点主要有以下几点：

1、提高了线路运行安全的可靠性：

岩石锚桩基础充分利用原有的硬质风化或微风化的岩石的力学性能,锚桩基础的抗拔力高于普通基础,满足铁塔和导地线传递到基础上的受力要求,有利于线路的安全运行。

2、有利于施工安全：

岩石锚桩基础距离山体边缘不小于塔脚边缘0.5米即可,普通基础距离山体边缘满足基础底板边缘0.5米,上方倾斜的岩层必须全部清理干净,开挖工作量大大减少,采用松动爆破为主,人工开凿为辅进行施工。

3、节约成本：

采用岩石锚桩基础不需普通基础所需的混凝土和钢材,减少降基后岩石运输量,减少支模和模板等基础浇制所需的工器具运输。

4、解决了基础回填难的问题：

采用岩石锚桩基础,基础不需回填,避免了山区大面积开挖浇制基础后需用砂土回填的问题,同时也解决了岩石基础中回填土夯实的问题。

5、有利于水土流失的控制和山体的稳定性：

岩石锚桩基础施工降基工作量大大减少,受自然天气影响滑坡的可能性大大降低,有利于基础上方山体的水土流失和山体稳定性。

6、有利于环境保护：

大面积开挖会导致山体下方滑落的岩石或粉尘破坏下方的植被,山体上方的植被破坏也大大减少,有利于山体的环境保护。

通过实验证明：

〔1岩石锚桩基础的安全储备大,完全可用于输电线路工程中；

〔2330kV以上输电线路工程,一般情况下以2.0～3.0m作为锚杆的锚固深度,可满足基础强度稳定要求,基础平台可改善基础的受力条件,提高基础稳定可靠性和防止原状岩体风化。

〔3岩石锚桩不仅适用于未风化、微风化和中等风化强度的岩石基础,也可用于强风化程度的岩石基础,但要逐级视风化程度而确定。

因此本工程沿线的基岩地段视风化程度以岩石锚杆基础为主,个别强风化地段采用岩石嵌固基础。

2.3.6螺旋锚基础

螺旋锚是一种新型基础,它由螺杆、锚板、接杆、杆头所组成,如图2.3-10所示。

其优点是:

靠螺旋板的旋转自进到较深的土层中,虽然螺旋锚在旋进过程中对土体有所扰动,但由于螺旋锚特殊的螺旋结构,故对土体扰动程度并不大；另外,被扰动的土体经过静置后其强度得到部分或全部恢复,所以螺旋锚既有较高的承压能力,也有较高承受

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拉拔荷载的能力。

但鉴于螺旋锚基础桩径较小,所以一般采用群桩形式,其承台结构基本同于普通桩基,只是采用带螺旋的钢管作为基桩来承受上拔和下压力。

螺栓锚基础对原状土扰动极小,充分利用了原状土的承载力,可使材料消耗大大降低。

施工工艺简单、便捷快速,不需要大型机具,所以可以在交通困难的各种复杂环境下使用。

在水田泥沼地区使用可大大加快工程进度,从而降低工程造价。

由于不用开挖,

2.3.7〔1灌注桩基础常用在受洪水冲刷、漫水深度较高的跨河塔基础及软弱土层较厚的地区。

此类基础施工难度大,造价较高,本工程线路在线路沿线跨越的河流有：

澧水北源、溇水、渫水、涔水等河流。

由于河流的规模较小,河谷狭窄,阶地漫滩均不发育,且岸坡稳定,可以一档跨过。

因此本工程沿线的河流不考虑灌注桩基础。

〔2装配式基础

装配式基础可应用于运输条件特别困难、缺水的高山地区,也可用于地基土腐蚀影响小,需要抢工期,尽早投入运行的输电线路。

装配式基础按使用材料分主要有两种,一种是钢筋混凝土基础,采用混凝土预制构件,运输到工地进行安装连接。

缺点是单件构件太重,安装难度高,不易调整；另一种为金属基础,此类基础也称花窗式金属基础,是由塔腿主材延伸到基坑底部与花窗式金属底板及底板上的斜撑共同连接而成。

金属基16

基础形式选择；础全部由型钢组成,运输单件轻,具有安装方便、不用；但是装配式基础本体造价高,鉴于线路沿线交通条件以；〔3复合式沉井基础；复合式沉井基础是针对地下水位较高的软土地基,尤其；础；17；3基础尺寸的优化；基础尺寸的大小直接影响基础的工程量；3.1基础埋深；影响基础埋深的主要因素有：

①基础作用力的大小；②；最佳基础埋深是优化基础设计的一项主要容；

________________________________________

2基础形式选择

础全部由型钢组成,运输单件轻,具有安装方便、不用或少用混凝土、施工周期短等优点,缺点是耗钢量大,在地基土腐蚀性强的地区,需要增加防腐措施。

但是装配式基础本体造价高,鉴于线路沿线交通条件以及自然环境,本工程可以尽量避免使用此类基础形式。

〔3复合式沉井基础

复合式沉井基础是针对地下水位较高的软土地基,尤其是容易产生"流砂"现象的软土地基的一种新型的基础型式。

复合式沉井基础由上下两部分组成,上部是方形台阶式基础承台,下部是薄壁钢筋混凝土圆形沉井〔见图2.3-11,宜用于施工难度大的软

础。

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3基础尺寸的优化

基础尺寸的大小直接影响基础的工程量。

影响基础尺寸的因素很多,对不同类型基础应根据水文地质条件、基础作用力大小、本工程混凝土与钢材的价格敏感性来进行优化。

3.1基础埋深

影响基础埋深的主要因素有：

①基础作用力的大小；②地下水位；③冻土深度；④基础稳定要求；⑤地基持力层；⑥施工工艺的要求。

最佳基础埋深是优化基础设计的一项主要容。

由于线路工程的特殊性,基础大部分由上拔控制,当地质条件较好时,适当加深基础埋深〔不超过临界埋深为宜,充分利用土重抗拔,可减小基础底板的尺寸,从而大幅度减少混凝土用量,虽然深埋基础会导致主柱钢筋、基坑开挖量有所增加,但基础底板尺寸的减小可以使总的钢筋量和混凝土量得到减少。

对不同类型铁塔基础最佳埋深须视地质条件、受力大小及基坑开挖情况,来进行计算,并分析优化。

3.2基础底板宽及底板厚

底板宽度在埋深确定的情况下,由基础的上拔和下压计算确定,一般基础埋深与底板宽之比为1.5左右。

底板厚度由两个方面来控制：

①基础冲切计算；②宽厚比小于2.5。

在满足这两点且底板宽已经确定时,若减小底板的厚度,可减少混凝土用量,但钢材会有所增加。

对于本工程混凝土经济性较钢材较为敏感的山区地区,应适当减小底板的厚度,以减少混凝土用量,但对于其他运输方便的平丘地区,就不需要这样来处理。

总之,基础的尺寸也应和最优经济指标联系才对。

3.3基础主柱宽3.3.1构造要求

主柱宽度要满足构造要求。

对于地脚螺栓连接,主柱宽度可参考表3.3-1的数值。

表3.3-1按地脚螺栓所确定的主柱宽度

*本规定见冶金工业出版的《钢筋混凝土结构构造手册》上表中主柱最小宽度是由以下两个条件来控制。

①地脚螺栓的中心至基础边缘的距离不应小于4d,且不应小于150mm。

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②塔脚板底板边缘至基础