DL5219T架空送电线路基础设计技术规定.docx
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DL5219T架空送电线路基础设计技术规定
4 术语和符号
4.1 术语
4.1.1
原状土基础 undisturbedsoilfoundation
利用机械（或人工）在天然土（岩）中直接钻（挖）成所需要的基坑，将钢筋骨架和混凝土直接浇注于基坑内而成的基础。
通常指岩石基础、掏挖基础、钻（挖）孔（灌注）桩基础。
4.1.2
混凝土台阶式基础 rigidconcretefoundation
基础底板的台阶高宽比不小于1.0，基础底板内不配置受力钢筋的混凝土基础（简称台阶基础）。
4.1.7
联合式基础 raftfoundation
铁塔四个基础墩用一个底板连成整体且基础墩间用横梁连接而成的基础。
4.1.9
半掏挖基础 half-diggedfoundation
基础底板在原状土内掏挖，掏挖部分以上按普通基础开挖回填而成的基础。
4.1.14
桩基础 pilefoundation
由基桩或连接于桩顶承台共同组成的基础，桩基础分为单桩基础和群桩基础。
承台底面位于设计地面以下与土体接触，则称为低承台桩基；承台底位于设计地面以上则称为高承台桩基。
5 基 本 规 定
5.0.1 基础稳定、基础承载力采用荷载的设计值进行计算；地基的不均匀沉降、基础位移等采用荷载的标准值进行计算。
5.0.2 基础设计方案，应根据塔位具体条件推荐“不等高基础”与铁塔长短腿配合使用，并应考虑自然地貌恢复方案（见附录B）。
5.0.3 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。
5.0.4 基础设计必须保证地基的稳定和结构的强度。
对处于软弱地基的转角、终端杆塔的基础应进行地基的变形计算，并使地基变形控制在使用的容许范围内。
当地基土为砂类土时，计算荷载可取短期荷载标准值；当地基土为粘性土时，计算荷载可取长期荷载标准值。
5.0.5 基础设计应考虑地下水位季节性变化的影响。
位于地下水位以下的基础重度和土体重度应按浮重度考虑：
一般混凝土基础的浮重度取12kN/m3；钢筋混凝土基础的浮重度取14kN/m3；土的浮重度应根据土的密实度取8kN/m3～11kN/m3。
5.0.14 对大跨越杆塔及特殊重要的杆塔基础，当位于地震烈度为7度及以上的地区且场地为饱和砂土和饱和粉土时，或对220kV及以上的耐张型转角塔基础，当位于地震烈度为8度以上时，均应考虑地基液化的可能性，并采取必要的稳定地基或基础的抗震措施。
5.0.15 转角（60度）、终端塔的基础应采取预偏措施，预偏后的基础顶面应在同一坡面上。
5.0.17 基础的附加分项系数按表5.0.17确定。
表5.0.17 基础附加分项系数γf
5.0.18 混凝土强度标准值按表5.0.18确定。
表5.0.18 混凝土强度标准值N/mm2
强度种类
符号
混凝土强度等级
C20
C25
C30
C35
C40
轴心抗压
fck
13.4
16.7
20.1
23.4
26.8
轴心抗拉
ftk
1.54
1.78
2.01
2.20
2.39
5.0.19 混凝土强度设计值按表5.0.19确定。
表5.0.19 混凝土强度设计值N/mm2
强度种类
符号
混凝土强度等级
C20
C25
C30
C35
C40
轴心抗压
fc
9.6
11.9
14.3
16.7
19.1
轴心抗拉
ft
1.10
1.27
1.43
1.57
1.71
5.1.20混凝土的弹性模量按表5.0.20确定。
表5.0.21 普通钢筋强度设计值和弹性模量 N/mm2
种类
符号
抗拉强度
fy
抗压强度
弹性模量
Es
抗剪强度
fτ
热轧
钢筋
HPB235（Q235）
一
210
210
2.1×105
115
HRB335（20MnSi）
二
300
300
2.0×105
155
HRB400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi）
360
360
2.0×105
180
RRB400（20MnSi）
R
360
360
2.0×105
195
注：
在钢筋混凝土结构中，轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于300N/mm2时，仍应按300N/mm2取用。
5.0.22 基础采用的混凝土强度等级不应低于C20级。
5.0.23 地脚螺栓的强度设计值按表5.0.23确定。
表5.0.23 地脚螺栓的强度设计值 N/mm2
种类
抗拉强度设计值fg
Q235
160
35号优质碳素钢
190
45号优质碳素钢
40Cr
215
450
注：
45号优质碳素钢因易断、焊接困难等原因，应慎用。
当采用时，要采取预热等措施。
6 上拔稳定计算
6.1 适用条件
6.1.1 基础上拔稳定计算，应根据抗拔土体的状态分别采用剪切法或土重法。
剪切法适用于原状抗拔土体；土重法适用于回填抗拔土体。
6.1.2 剪切法：
1 基础埋深与圆形底板直径之比（ht/D）不大于4的非松散砂类土；
2 基础埋深与圆形底板直径之比（ht/D）不大于3.5的粘性土。
6.1.3 土重法：
1 基础埋深与圆形底板直径之比（ht/D）小于4、与方形底板边长之比（ht/B）不大于5的非松散砂类土；
2 基础埋深与圆形底板直径之比（ht/D）不大于3.5、与方形底板边长之比（ht/B）不大于4.5的粘性土。
6.2 剪切法
6.2.1 剪切法计算上拔稳定，按下述条件确定，相邻基础影响按6.2.3条确定。
1.当ht≤hc时（见图6.2.1-1）：
γfTE≤γEγθ（0.4A1cw
+0.8A2γs
）+Qf （6.2.1-1）
2.当ht＞hc时（见图6.2.1-2）：
γfTE≤γEγθ
（6.2.1-2）
式中：
γf——基础附加分项系数，按表5.0.17确定；
TE——基础上拔力设计值，kN；
γE——水平力影响系数，根据水平力HE与上拔力TE的比值按表6.2.1-2确定；
A1——无因次系数，按图6.2.1-3确定，当φ大于20°时，按条文说明原型公式计算；
ht——基础的埋置深度，m；
A2——无因次系数，按图6.2.1-4和图6.2.1-5确定；
γs——基础底面以上土的加权平均重度，见表6.3.1-2，kN/m3；
D——圆形底板直径，m；
∆V——（ht-hc）范围内的基础体积，m3；
hc——基础上拔临界深度，按表6.2.1-1确定，m；
Qf——基础自重力，kN；
γθ——基底展开角（如图6.2.1-1所示θ0）影响系数，当θ0＞45°时取γθ=1.2，当θ0≤45°时取γθ=1.0；
cw——计算凝聚力，kPa；
c——按饱和不排水剪或相当于饱和不排水剪方法确定的凝聚力，kPa；
Sr——地基土的实际饱和度，％。
图6.2.1-1 剪切法计算上拔稳定
（1） 图6.2.1-2 剪切法计算上拔稳定
（2）
表6.2.1-1 剪切法临界深度hc
土的名称
土的状态
基础上拔临界深度hc
碎石、粗砂、中砂
密实～稍密
4.0D～3.0D
细砂、粉砂、粉土
密实～稍密
3.0D～2.5D
粘性土
坚硬～可塑
3.5D～2.5D
可塑～软塑
2.5D～1.5D
注：
计算上拔时的临界深度hc,即为土体整体破坏的计算深度。
6.2.2 当基础埋入软塑粘性原状土中且上拔深度（ht）大于临界深度（hc）时，上拔稳定尚应符合式（6.2.2）的要求：
γfTE≤8D2cw+Qf （6.2.2）
6.2.3 尺寸相同的相邻基础，同时作用设计上拔力，当采用图6.2.3计算简图，并按式（6.2.1-1）或式（6.2.1-2）计算上拔稳定时，公式右侧各项计算的总和应乘以相邻基础影响系数γE2，γE2按表6.2.3-1确定。
图6.2.3 相邻上拔基础剪切法计算简图
表6.2.3-1 相邻基础影响系数γE2
相邻上拔基础中心距离L
m
影响系数γE2
L≥D+2λht或L≥D+2λhc
1.0
L=D和ht或hc≤2.5D
0.7
L=D和2.5D＜ht或hc≤3.0D
0.65
L=D和3.0D＜ht或hc≤4.0D
0.55
D+2λht或D+2λhc＞L＞D
按插入法确定
注：
λ——与相邻抗拔土体剪切面有关的系数，当ht≥1.0D时，可按表6.2.3-2查取。
L——相邻上拔基础中心距离，m。
表6.2.3-2 与相邻抗拔土体剪切面有关的系数
土体内摩阻角
φ
相邻抗拔土体剪切面有关的系数
λ
45°
0.65
40°
0.60
30°
0.55
20°
0.50
10°
0.45
0°
0.40
注：
λ=
，当ht＞hc时，取ht=hc。
6.2.4 土的内摩阻角φ和凝聚力c应按下列方法确定：
1 砂类土。
可根据土工实验室或其他野外鉴定方法确定，也可根据勘测资料提供的砂土密实度按附录J表J.1确定。
2 一般粘性土。
可根据土工实验室的饱和不排水剪或相当于饱和不排水剪的其他方法确定，也可根据勘测资料提供的一般粘性土的塑性指数Ip和天然孔隙比e按附录J表J.2确定。
当用于初步设计估算土体抗拔力时，可按附录J表J.3确定。
6.3 土重法（台阶式）
6.3.1 自立式铁塔基础上拔稳定，按式（6.3.1-1）计算：
γfTE≤γEγsγθ1（Vt-∆Vt-V0）+Qf （6.3.1-1）
式中：
γθ1——基础底板上平面坡角影响系数，当坡角θ0＜45︒时，取γθ1=0.8，当坡角θ0≥45︒时，取γθ1=1.0；
Vt——ht深度内土和基础的体积，m3；
∆Vt——相邻基础影响的微体积，按6.3.2条确定；
V0——ht深度内的基础体积，m3。
1 当ht≤hc时（图6.3.1-1）：
1）方形底板：
（6.3.1-2）
2）圆形底板：
（6.3.1-3）
2 当ht＞hc时（图6.3.1-2）：
1）方形底板：
（6.3.1-4）
2）圆形底板：
（6.3.1-5）
式中：
hc——按表6.3.1-1确定；
α——上拔角，按表6.3.1-2取用。
图6.3.1-1 土重法计算上拔稳定
（1） 图6.3.1-2 土重法计算上拔稳定
（2）
表6.3.1-1 土重法临界深度hc
土的名称
土的天然状态
基础上拔临界深度hc
圆形底
方形底
砂类土、粉土
密实～稍密
2.5D
3.0B
粘性土
坚硬～硬塑
2.0D
2.5B
可塑
1.5D
2.0B
软塑
1.2D
1.5B
注1：
长方形底板当长边l与短边b之比不大于3时，取D=0.6（b+l）。
注2：
土的状态按天然状态确定。
表6.3.1-2 土重度和上拔角
6.3.2 尺寸相同的相邻基础，同时作用设计上拔力时，当采用了图6.3.2计算简图，并按式（6.3.1-1）计算上拔稳定时，∆Vt应按下述条件确定。
1 正方形底板，当L＜B+2httanα时：
∆Vt=
（6.3.2-1）
7 基础下压和地基计算
7.1 基础下压计算
7.1.1 基础底面的压力，应符合下列要求：
1 当轴心荷载作用时，应符合式（7.1.1-1）要求：
P≤fa/γrf （7.1.1-1）
式中：
P——基础底面处的平均压力设计值，可按7.1.2条确定，kPa；
fa——修正后的地基承载力特征值，按7.2条确定；
地耐力
γrf——地基承载力调整系数，取0.75。
2 当偏心荷载作用时，应满足式（7.1.1-1）和式（7.1.1-2）的要求：
Pmax≤1.2fa/γrf （7.1.1-2）
式中：
Pmax——基础底面边缘最大压力设计值，按7.1.2条确定，kPa。
7.1.2 基础底面的压力，可按下列公式确定：
1 当轴心荷载作用时：
P=
（7.1.2-1）
式中：
F——上部结构传至基础顶面的竖向压力设计值，kN；
G——基础自重和基础上的土重，kN；
A——基础底面面积，m2；
γG——永久荷载分项系数，对基础有利时，宜取γG=1.0，不利时，应取γG=1.2。
2 当偏心荷载作用时：
（7.1.2-2）
（7.1.2-3）
式中：
Mx、My——作用于基础底面的X和Y方向的力矩设计值，kN·m；
Wx、Wy——基础底面绕X和Y轴的抵抗矩，m3；
Pmin——基础底面边缘的最小压力设计值，kPa。
7.2 地基承载力计算
7.2.1 地基承载力特征值应由荷载试验或其他原位测试、计算并结合工程实践经验等方法综合确定。
在无资料时，未修正的地基承载力特征值f可参考附录E。
7.2.2 当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，地基承载力特征值尚应按下式修正：
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγs（h-0.5） （7.2.2）
式中：
fa——修正后的地基承载力特征值，kPa；
fak——地基承载力特征值，按本标准第7.2.1条的原则确定，kPa；
ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表7.2.2确定；
γ——基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度，kN/m3；
b——基础底面宽度，当基宽小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值，对长方形底面取短边、圆形底面取
（A为底面面积），m。
8 倾覆稳定计算
8.2 窄基铁塔浅基础倾覆稳定计算
8.2.1 适用条件
1 基坑回填土必须满足分层夯实（每回填300mm夯实为200mm）要求。
2 基础埋深与侧面宽度之比不大于3的整体式刚性基础（其基础极限倾覆力或极限倾覆力矩的计算，是假定土壤达到极限平衡状态）见图8.2.1。
图8.2.1 窄基铁塔基础示意图
（a）有台阶基础；（b）无台阶基础
8.2.2 有台阶基础倾覆稳定计算（见图8.2.2）应符合下列公式要求：
γfS0H0≤
（8.2.2-1）
≤0.8a1afa且y＞0 （8.2.2-2）
（8.2.2-3）
（8.2.2-4）
b0=bK0 （8.2.2-5）
（8.2.2-6）
e≤
（8.2.2-7）
fβ=tanβ （8.2.2-8）
式中：
a——底板侧面宽度，m；
a0——底板侧面的计算宽度，m。
8.2.3 无台阶基础倾覆稳定计算（见图8.2.3）应符合下列公式要求
γfS0H0≤
（8.2.3-1）
≤0.8a1afa且y＞0 （8.2.3-2）
（8.2.3-3）
e≤
（8.2.3-4）
式中：
G0——基础自重，kN。
图8.2.2 有台阶基础倾覆 图8.2.3 无台阶基础倾覆
稳定计算简图 稳定计算简图
8.3 窄基铁塔深基础倾覆稳定计算
8.3.1 适用条件：
基础埋深与侧面宽度之比大于3的整体式刚性基础（见图8.2.1）。
8.3.2 有台阶基础倾覆稳定计算（见图8.3.2）应符合下列公式要求：
γfS0H0≤
（8.3.2-1）
≤0.8a1a0fa且y＞0 （8.3.2-2）
（8.3.2-3）
（8.3.2-4）
b0=bK0 （8.3.2-5）
（8.3.2-6）
e≤
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