【文章內(nèi)容簡介】 圖六 關(guān)于 （其截面為上小下大斜面） 梯形斜面基礎防切向凍漲力的問題早有簡單地報 道 ,但都認為它是錨固基礎的一種 ,即用下部基礎斷面中的擴大部分來阻止切向凍漲力將基礎抬起 ,類似于帶擴大板的自錨式基礎。這種作呼倫貝爾－遼寧 500kV 直流線路工程設計投標文件 凍土地區(qū)鐵塔基礎與處理 １１ 用對將基礎埋深設在凍層之內(nèi)的淺基礎毫無意義。實驗證明用斜面基礎抵御切向凍漲力當β角大于等于 9 度時基礎穩(wěn)定的原因 ,不是由于凍漲力被下部擴大部分給錨住，而是由于在傾斜面上出現(xiàn)拉力分量與冷縮分量疊加之后的開裂，切向凍漲力退出工作造成的。應該說明的是 ,在凍漲土層范圍之內(nèi)的基礎擴大部分根本起不到錨固作用 ,因在上層凍漲時基礎下部所出現(xiàn)的錨固力 ,等凍深發(fā)展到該層時 ,隨著該層的凍漲而消失了 ,只有處在下部 未凍土中且擴大端頂面也深入到標準凍深線以以下的基礎的括大部分才起錨固作用 ,我們所說的淺埋基礎根本不存在這一深入未凍土層中的部分。 (見圖七 ) 圖七 用斜面基礎防切向凍漲力具有如下特點： a 在凍漲作用下，基礎受力明確，技術(shù)可靠，當其傾斜角β大于等于 9度時，將不會出現(xiàn)因切向凍漲力作用而導致凍害事故的發(fā)發(fā)生； 呼倫貝爾－遼寧 500kV 直流線路工程設計投標文件 凍土地區(qū)鐵塔基礎與處理 １２ b 不但可以在地下水位之上，也可在地下水位之下應用； c 耐久性好，在反復凍融作用下防凍 漲效果不變； d 不用任何防凍漲材料就可解決切向凍漲問題； e 該種基礎施工時較常規(guī)基礎相比稍有麻煩 ,基礎表面要求光滑。 樁基礎 采用樁基礎 ,就是利用深基礎在不凍土中的樁土間摩擦力 (或凍結(jié)阻力 ) 平衡凍漲土區(qū)域內(nèi)作用于鐵塔基礎上的切向凍漲力。深基礎一般用于地基軟弱的強凍漲地段。基礎入土深度應滿足正常設計荷載和克服切向凍漲力驗算所須的設計深度，但是要保證基礎施工時樁在 凍深范圍內(nèi)樁身光滑、不出現(xiàn)擴大頭現(xiàn)象。一般采用鉆孔灌注樁基礎或打入式樁基礎。 季節(jié)性凍土地段地基與基礎處理方案 根據(jù)我院現(xiàn) 場地質(zhì)調(diào)查表明，本工程河谷、河漫灘及地下水埋藏淺的地段最大凍結(jié)深度 范圍內(nèi)的粉土、粘性土及粉沙有凍漲性，級別為凍漲 強凍漲的具體情況 , 基礎必須采取防凍漲措施，以避免送電線路因地基土凍漲，基礎失穩(wěn)而發(fā)生倒塔事故，對于線路地基凍漲的問題 ,提出如下二個處理方案 : 方案一 根據(jù)對凍土地段現(xiàn)狀、地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查，地基穩(wěn)定性評價分析 與實踐 ，結(jié)合我院在內(nèi)蒙古東部地區(qū)線路工程設計的成功經(jīng)驗，對于階地地下水位埋藏較深的凍漲地基 ,可利用非凍漲材料 (如中砂、粗砂、卵石等 )，置換基礎周邊范圍內(nèi)的凍漲性土體 ， 避免切向凍漲力作用于基礎上。此方法僅適用于地下水位之上的地基，采用時應根據(jù)工程水文地質(zhì)條件逐基確定， 基呼倫貝爾－遼寧 500kV 直流線路工程設計投標文件 凍土地區(qū)鐵塔基礎與處理 １３ 礎的埋置深度應大于地基土的標準凍結(jié)深度， 才能保證安全可靠。 方案二 對于 地下水位較淺的 跨越河谷及大開挖施工困難的沼澤地段的強凍漲地基，結(jié)合水文資料（包括洪水、淹沒、沖刷及河床演變）和凍土工程地質(zhì)條件，確定采用鉆孔灌注樁基礎。該種深基礎型式施工方便，減少了地下水位較高地區(qū)，粉質(zhì)土體流動，大開挖施工困難帶來的諸多不便，是跨河及地下水位較高的 軟弱地基地段 廣泛采用的基礎型式。樁基入土深度應滿足正常設計荷載 和克服切向凍漲力驗算所需的設計深度。承臺或框架聯(lián)梁下留出一定的空隙，或在空隙內(nèi)充填松軟材料，防 止 在強凍漲土中產(chǎn)生的法向凍漲力將樁基和聯(lián)梁拱壞。 對于 可以進行大開挖施工的 具有凍漲性或強凍漲地段的 地基 均采用梯形斜面基礎，該種基礎型式我院在內(nèi)蒙古東部 220kV 線路聯(lián)網(wǎng)工程中得到廣泛應用。 (見下表 ) 內(nèi)蒙古東部地區(qū)線路工程梯形斜面基礎使用數(shù)量統(tǒng)計表 ？ 工程名稱 梯形基礎用量 (基 ) 投產(chǎn)時間 占鐵塔基礎數(shù)量的百分數(shù)％ 牙 忠 220kv 線 225 2021 年 3 月 忠 扎 220kv 線 206 2021 年 3 月 63 海 扎 220kv 線 62 2021 年 6 月 友 伊 220kv 線 35 2021 年 12 月 19 扎 音 220kv 線 171 2021 年 11 月 音 烏 220kv 線 87 2021 年 11 月 33 烏 突 220kv 線 110 2021 年 11 月 38 突 九 220kv 線 193 2021 年 11 月 45 呼倫貝爾－遼寧 500kV 直流線路工程設計投標文件 凍土地區(qū)鐵塔基礎與處理 １４ 呼倫 滿洲里 220kv 線 71 2021 年 12 月 63 在上述工程應用中證明，用梯形斜面基礎克服切向凍漲力是最有效措施之一 ,以上工程投運至今，沒有出現(xiàn)因切向凍漲力作用而導致的基礎傾斜、鐵塔主材彎曲等凍害事故的發(fā)生，基礎是穩(wěn)定的。 季節(jié)性凍土地段地基與基礎處理方案的選擇 從上述兩方案的比選中可知，換填法雖然防止切向凍漲力是一個即簡便又經(jīng)濟的好辦法，但沿線凍漲 強凍漲地段多為河谷、河滿灘及階地，地下水位埋藏較淺，約為 ,采用換填法 ,在地下水位之下 ,防凍漲質(zhì)量不易 保證。故在季節(jié)性凍土地段推薦采用即可在地下水位之上應用， 也可在地下水位之下應用的梯形斜面基礎作為本工程季節(jié)性凍土地段基礎的首選方案。在跨河及強凍漲的沼澤地段，淺基礎無法實施的地基采用鉆孔灌注樁基礎的方案。 桃花水即積雪融水，多發(fā)生在諸如呼倫貝爾市的高寒且降雪量大的大興安嶺地區(qū)，由于此類地區(qū)，冬季降雪大部分要積累在來年 4 月份以后才開始融化，致使積雪融水集中，流量較大 。 而 4 月份 以后 天氣變暖也正是電力工程施工的好季節(jié)， 在河漫灘及沼澤地段的基礎施工將受到影響 ,建議施工時采取 防洪 措施或避開 積雪融水 泛濫的季節(jié) ,減少不必要的損失。 3 多年凍土地段線路地基與基礎設計 年凍土融沉對送變電工程造成的危害 本工程 地處 高寒地區(qū) ,送電線路多年凍土地區(qū)地基