（国网沧州供电公司 河北沧州 061000）
摘要：结合工程的地形地质特点，对对选定基础型式优化并提出创新基础型式解决方案。专题内容要点如下：
1）不良地质基础解决方案：本工程局部地质存在岩溶现象，基础选用灌注桩基础以防止沉降。
2）基础优化及新型基础解决方案：板式直柱基础优化为新型基础—预应力装配板式+玻璃钢管柱基础，适用于本工程平地、水田及缓丘地段的直线塔。
关键词：山区 岩溶现象 应力装配板式+玻璃钢管柱基础
1、不良地质条件的基础选型
输电线路经过山区，地形以山地丘陵为主，其地层结构为：上覆第四系硬塑粘性土、粉质粘土，厚度一般在0.5～4.5m之间，下伏强～中等风化基岩，局部地段基岩直接出露。线路经过区域灰岩段一般存在岩溶现象，主要以溶沟、溶槽形式出现，基岩面起伏较大。根据以往工程设计经验，在岩溶区段常采用的基础型式有复合防护大板、钻孔灌注桩基础。
复合防护板基础的作用机理是利用下部的钢筋混凝土板来抵抗主要的地基变形，保证上部的各独立基础处于一个平面上；同时，独立基础和下部防护板之间的砂垫层允许两者之间产生相对滑动，起到释放应力和便于调整复位的作用。
现以重冰区2XJC2-27m为例，对灌注桩基础及复合防护大板基础进行比较：
复合防护大板基础45.11.49225.56.321
通过对比，灌注桩综合指标比复合防护大板基础优越，对岩溶区铁塔基础，推荐采用灌注桩基础以应对地基变形，同时应采取一定措施对下部地基进行适当加固。对于沿线岩溶发育的地区，应根据岩溶洞隙的位置、大小、埋深、围岩稳定性和水文地质条件等综合分析，因地制宜地采取措施。对于洞口较小的洞隙，可采取挖除软弱填充物，回填碎石、块石或素混凝土等措施处理，必要时可加跨盖；对于洞口较大的洞隙，可采用梁、板、拱等结构跨越，并辅以浆砌块石进行堵塞等措施；对于裂隙发育、风化破碎的岩体，可采取注浆加固、清爆填塞的方式处理；对于规模较大的洞隙，可采用洞底支撑或桩基进行处理；对于溶槽、石芽等不均匀的土岩组合地基，凿去突出的基岩后，通过设置垫层、增加基础底面面积等方法，调整地基的变形，防止不均匀沉降。对于地基内或附近的地下水宜疏不宜堵，可采用排水管道等进行疏导，以防止水流通道堵塞。
2、新型基础及基础优化
2.1预应力装配板式+玻璃钢管柱基础
预应力装配板式+玻璃钢管柱基础根据直线塔作用力小及板式基础的特点进行优化改良设计，以其达到提高基础施工模块化、机械化程度的目标。
2.1.1预应力装配板式+玻璃钢管柱基础设计思路
预应力装配板式+玻璃钢管柱基础底板部分为预制混凝土构件拼装插接成整体，上部基础柱部分为轻质的等径玻璃钢管柱，主柱与基础采用法兰连接，基础柱露头部分采用镀锌钢管过渡与塔腿部分采用8.8级高强螺栓代替地脚螺栓连接。
图2.1预应力装配式板式+玻璃钢管柱基础效果图
基础底板部分是将传统的直柱大板基础通过优化分块，预制成多块组合体，通过卯榫结构组合拼装而成。该基础的整体连接采用预应力钢筋连接，连接缝处以结构胶粘结，底板与主柱连接采用预留预应力锚栓的方式，与上部玻璃钢管柱以法兰连接的方式进行连接。
预应力装配板式+玻璃钢管柱基础采用模块拼装，采用特殊的工艺技术制造精度高，螺栓定位精确，螺栓距落差小，构件实现无间隙拼装，基础的优化拼装技术提高了抗倾覆能力，使得基础使用更加可靠安全。
底板应由有粘结预应力筋和结构胶将中心件和端件连接而成。基础传力路径明确，基础立柱受拉通过有粘结预应力筋传递，压力可由玻璃钢管基础柱及预制混凝土底板本身承担，剪力由于玻璃钢材质本身抗剪切强度一般为伸缩强度10%左右，该基础型式将主要用于本工程水平作用力较小的直线塔，如应用于水平力较大的塔型需在基础柱顶部至地面以下适当位置增加卡盘，卡盘可采用预制件组装；基础底板厚度约为300～600mm厚，基础底板在一个方向有预制件本身的构造钢筋，另一个方向有有粘结预应力筋，可以很好的传递底板的弯矩，基础底板剪力由底板条形预制件的榫头承担。
2.1.2预应力装配板式+玻璃钢管柱基础设计要求
1）地基承载力特征值及相应设计指标宜根据岩土工程勘察报告取值，当持力层为表层土且岩土工程勘察报告中为提供表层土承载力时，可通过现场测试确定。
2）基础应安装牢固、连接可靠、拼装便利。
3）基础应进行承载力、刚度和稳定性的计算。
4）预制件的混凝土强度等级为C40，其相关指标应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的规定。
5）预制件配置HRB400级钢筋，其相关指标应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的规定。
6）有粘结预应力筋采用屈服强度为930N/mm2的预应力螺纹钢筋，其相关指标应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010。
7）地脚螺栓应采用8.8级高强度螺栓，其相关指标应符合现行国家标准《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 14370-2007的规定。
2.1.3预应力装配板式+玻璃钢管柱基础指标比较
本基础与普通直柱大板基础相比，基础工程量相当，但是基础主体结构便于工厂化，模块化制造，适用于机械化施工。现场无需浇注混凝土，可加快施工进度。基础进行模块化设计，根据荷载不同，使用不同的模块拼装。立柱和底板的有粘结预应力筋应根据荷载大小配置。
2.1.4新型基础优势
1）省去了施工单位扎筋、浇捣，省去了地脚螺栓定位不准的麻烦，省去了混凝土试压的检测。
2）预应力装配板式+玻璃钢管柱基础的安装仅需2h左右，省去了现场浇筑基础，需要一周以上的时间，而在冬季所需的时间更长，传统基础从浇筑到养护至少需要8-15d后才能使用，而装配式基础运到场地2h即可安装完毕。
3）本基础组成构件重量轻、强度高，且具有足够刚度，便于运输。
4）构件外形简洁且形式较少，节点少且简单，便于加工，减少了安装工作量和安装误差。
2.1.5结论
预应力装配板式+玻璃钢管柱基础，适合模块生产，避免和减少湿作业，在施工现场迅速装配组合，机械化施工程度大大提高。在本工程中，该型基础将主要应用于交通相对便利的平地、高差不大的丘陵地段的直线塔。
论文作者:刘辉,刘永宽
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签：基础论文; 预应力论文; 管柱论文; 玻璃钢论文; 底板论文; 板式论文; 岩溶论文; 《电力设备》2017年第8期论文;