CN113293795A - 一种盐湖区输电线路铁塔基础施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于输电线路铁塔基础设计技术领域，尤其涉及一种盐湖区输电线路铁塔基础施工方法，包括以下步骤：步骤1：开挖基坑，采用复合地基处理方式对基坑进行处理；步骤2：优化基础结构，在基础底板上增加主次梁结构，将基础结构设计成整体基础型式；步骤3：采用玻璃钢对基础结构各部位进行包裹防腐处理；步骤4：对基坑进行覆土处理，并对塔基边坡做防护处理；步骤5：对塔基基面进行防水处理。本发明方法系统性解决盐湖区输电线路铁塔基础失稳及盐渍土腐蚀，确保输电线路安全稳定运行，对于提高盐湖采矿区工业生产的经济性和安全稳定性，促进盐湖地区工业生产持续健康发展具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于输电线路铁塔基础设计技术领域，尤其涉及一种盐湖区输电线路铁塔基础施工方法。
背景技术
盐湖区是我国重要的工业生产区，早期为开发盐湖地区工业生产修建的大量电力、交通、工业、民用建筑等的构筑物，近年来频繁出现由基础问题引起的建筑物安全隐患，究其原因在于盐湖区盐渍土地质作为建筑地基具有溶陷性、强腐蚀性、高压缩性、抗剪强度及承载力低的特点，早期常用碎石桩法、堆载法、强夯法等地基处理方法提高地基承载力，常用花岗岩、外包钢板、添加剂、涂料等材料来提高构筑物抗腐蚀性已被事实证明效果不佳。
目前国内对盐湖采矿区盐渍土研究还没有形成具体的理论体系，针对盐湖地区的输电线路铁塔基础设计多集中在地基处理方面，未考虑盐湖地区工业环境、温室效应影响下的气候变化、基础结构型式等多因素对基础的影响，因此，需要采取一种全新的地基处理及基础施工方法。
发明内容
为解决上述多因素影响下的铁塔基础失稳、腐蚀问题，本发明的目的是提供一种盐湖区输电线路铁塔基础施工方法，旨在充分考虑盐渍土地质、盐湖区工业生产环境、气候变化、基础结构型式等多因素影响，采用多种方式解决上述因素对铁塔稳定性及防腐的不利影响，从而形成一整套从地下到地上，从内到外的新的盐湖采矿区铁塔基础施工方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种盐湖区输电线路铁塔基础施工方法，包括以下步骤：
步骤1：开挖基坑，采用复合地基处理方式对基坑进行处理；
步骤2：优化基础结构，在基础底板上增加主次梁结构，将基础结构设计成整体基础型式；
步骤3：采用玻璃钢对基础结构各部位进行包裹防腐处理；
步骤4：对基坑进行覆土处理，并对塔基边坡做防护处理；
步骤5：对塔基基面进行防水处理。
进一步地，所述步骤1的具体操作方法如下：
步骤101：基坑开挖前设置围堰，防止卤水灌入基坑；
步骤102：根据盐盖厚度和闭水层深度开挖基坑，确保盐盖挖除干净并不破坏闭水层；
步骤103：基底保留50cm淤泥质土层，采用粒径大于30cm的块石抛填挤淤，形成底层的块石骨架层；
步骤104：在块石骨架层上部铺设碎石垫层并夯实，通过现场静载荷试验验证地基承载力、沉降值；
步骤105：在碎石垫层上部设置沥青混凝土垫层，找平基础底板标高。
进一步地，所述步骤2的具体操作方法为：通过工程结构的有限元方法进行受力分析，根据分析结果在基础底板上布设主次梁结构，使用底板、主梁、次梁、主柱结构连接成整体，形成整体基础型式。
进一步地，所述步骤3的具体操作方法为：基础浇筑前先对基础结构的底板底面、侧面采用10mm玻璃钢进行铺设，其余部位待混凝土浇筑完成干燥后采用5mm玻璃钢进行黏贴，塔腿地脚保护帽采用3mm厚玻璃钢布包裹。
进一步地，所述步骤4的具体操作方法如下：
步骤401:对基坑进行覆土处理，覆土料采用碎石土与环境粉土的拌合料，其中碎石土含量40％～50％，覆土每300mm厚浇卤水并分层压实，压实系数不小于0.90；
步骤402：塔基边坡用土工织物麻袋和充填料充填护体，充填料采用细颗粒环境盐渍土，充填饱和度为80～85％，麻袋依附于边坡上下错缝铺设，相互挤紧。
进一步地，所述步骤5的具体操作方法如下：待铁塔组立紧放线完成后做基面防水，并在基础主柱四周设置玻璃钢导水槽。
进一步地，塔基垫土高度大于2.0m时铺设麻袋长边垂直于铁塔正侧面根开线，垫土高度不大于2.0m时，塔基边坡按麻袋长边顺边线铺设。
与现有技术相比，本发明方法具有以下优点：
(1)基础采用增加主梁、次梁措施，缩短底板净跨，减小底板厚度，使板厚既满足净跨的要求，又大幅降低混凝土材料。
(2)其次，盐田塔基四周易受盐渍土和饱和高水位卤水的影响，为减小塔基整体位移和防止四个塔腿的局部位移，铁塔基础设计成整体基础型式。相对于于盐湖常用的基础形式，如直柱基础、斜柱基础等独立基础，本发明使用整体基础型式利用底板、主梁、次梁、主柱等结构连接成整体，扩大基础作用面积和应力扩散角。从基础位移场考虑，该基础能调整应力分布，在提高基础整体刚度的同时，又可减小地基不均匀沉降，保证线路安全可靠运行。
(3)对基础主柱四周设置玻璃钢导水槽，防止雨季铁塔主材集水，雨水沿基础主柱侧壁渗入地基，造成地基土潜蚀溶陷。
(4)该类基础适用范围可扩大到所有内陆盐湖采矿区盐渍土、软土、流沙等特殊不良地质。
综上所述，本发明施工方法充分考虑盐湖区多因素影响下的铁塔基础失稳及盐渍土腐蚀性，通过强化地基承载力，优化基础结构布置调整应力分布，塔基增加基础抗拔，采用环境土降低渗透压差，玻璃钢包裹提高基础抗腐蚀，设置散水及导水槽降低降雨形成潜蚀溶陷风险等方式，系统性解决盐湖区输电线路铁塔基础失稳及盐渍土腐蚀，确保输电线路安全稳定运行，对于提高盐湖采矿区工业生产的经济性和安全稳定性，促进盐湖地区工业生产持续健康发展具有重要意义。
附图说明
图1是本发明铁塔基础施工方法流程图；
图2是本发明采用的复合地基处理示意图；
图3是本发明采用的优化后的基础结构平面图；
图4是本发明采用的玻璃钢包裹防腐设计整体示意图；
图5是本发明的基础施工中覆土施工结构示意图；
图6是本发明的基础防水施工结构示意图。
图中，1-块石骨架层；2-碎石垫层；3-混泥土垫层；4-基础结构；5-玻璃钢； 6-覆土层；7-基础边坡防护层；8-卤水面；9-散水坡；10-隔水层；11-保护层。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是一种盐湖采矿区输电线路铁塔基础设计方法流程图。如图1所示，本发明施工方法包括以下步骤：
步骤1：开挖基坑，采用复合地基处理方式对基坑进行处理；
步骤2：优化基础结构，在基础底板上增加主次梁结构，将基础结构设计成整体基础型式；
步骤3：采用玻璃钢对基础结构各部位进行包裹防腐处理；
步骤4：对基坑进行覆土处理，并对塔基边坡做防护处理；
步骤5：对塔基基面进行防水处理。
图2是本发明采用的复合地基处理示意图。如图2所示，步骤1中所述的采用复合地基处理方式对基坑进行处理的具体操作如下：
步骤101：基坑开挖前设置围堰，防止卤水灌入基坑；
步骤102：根据盐盖厚度和闭水层深度开挖基坑，确保盐盖挖除干净并不破坏闭水层；
步骤103：基底保留50cm淤泥质土层，采用粒径大于30cm的块石抛填挤淤，形成底层的块石骨架层1；
步骤104：在块石骨架层1的上方铺设碎石形成碎石垫层2，并夯实，通过现场静载荷试验验证地基承载力、沉降值；
步骤105：在碎石垫2的上方设置沥青混凝土垫层3，找平基础底板标高。
图3是本发明采用的优化后的基础结构平面图。通过结构有限元计算进行受力分析，在基础底板上合理布置主、次梁结构，将基础结构设计成整体基础型式，如图3所示。满足基础埋深减少，基础刚度增加，应力分布优化等要求。
图4是本发明采用的玻璃钢包裹防腐设计整体示意图。如图4所示，采用玻璃钢4对基础结构1各部位进行包裹防腐处理，基础浇筑前底板底面、侧面铺设采用10mm玻璃钢模板，其余部位待混凝土浇筑完成干燥后采用5mm玻璃钢现场黏贴，塔腿地脚螺栓保护帽采用3mm厚玻璃钢布包裹。
图5是本发明的基础施工中覆土施工结构示意图。如图5所示，对基坑进行覆土处理，并对塔基边坡做防护处理，具体操作为：
步骤401：基础覆土采用高垫形式满足基础抗拔力要求，覆土料采用碎石土与环境粉土的拌合料，其中碎石土含量40％～50％，覆土每300mm厚浇卤水并分层压实，控制含水量确保粘结强度，压实系数不小于0.90，形成覆土层6；步骤402：基础道路边坡需用土工织物麻袋充填护体，麻袋应选择透水性和保土性较好的土工编织物，充填料采用细颗粒环境盐渍土，充填饱和度宜为85％，土工麻袋缝宜采用尼龙线包缝，麻袋依附于边坡上下错缝铺设，形成基础边坡防护层7。基础覆土高度大于2.0m时铺设麻袋长边垂直于铁塔正侧面根开线。高度不大于2.0m时，基础边坡按麻袋长边顺边线铺设。
实施例1
以下结合附图2-6对本发明做进一步详细说明。
根据大量盐湖采矿区工程勘察资料，该区域自堤坝路面往下地层主要为人工回填土、结晶盐、粉质粘土以及淤泥质粉质粘土组成，局部夹淤泥质土与结晶盐呈互层分布。粉质粘土及淤泥质粉质粘土层大多为软弱地基土，含盐量大，地层微显水平层理，以细粒土为主，地层整体均匀性相对较好。
由于盐田底部设置闭水层，且可靠持力层很深，为满足盐湖工业生产要求，设计时不得采用桩基、墩基等深基础穿透闭水层。故地基处理时参考《建筑地基处理技术规范》，采用复合地基方法进行处理(见图2)。具体处理方法如下：
①盐田基坑开挖前设置围堰，防止卤水灌入基坑；②根据盐盖厚度和闭水层深度开挖基坑，确保盐盖挖除干净并不破坏闭水层；③基底保留50cm淤泥质土层，采用大于30cm的块石抛填挤淤，形成底层稳定骨架；④在块石骨架层上部铺设碎石垫层并夯实，通过现场静载荷试验验证地基承载力、沉降值满足设计要求；⑤在垫层上部设置沥青混凝土垫层，找平基底标高。
基础设计考虑三个方面的因素：①基础尺寸采用结构有限元理论进行分析。由于750kV特高压线路铁塔基础根开较大，如底板厚度≥1/14根开尺寸，造成混凝土方量较大。本次优化基础设计，底板增加主梁、次梁措施，缩短底板净跨，减小底板厚度，使板厚既满足净跨1/14的要求，又大幅降低混凝土材料；②盐田塔基四周受盐渍土和饱和高水位卤水的影响，为减小塔基整体位移和防止四个塔腿的局部位移，铁塔基础设计成整体基础型式，保证线路安全可靠运行。
基于以上方面的考虑，本工程对基础设计进行优化(见图4)：①基础采用减少底板厚度、底板设置主、次梁的方法，减轻了杆塔基础自重对地基的压力，既可保证底板整体刚度的要求，又可减少混凝土使用量，降低工程造价；②相较于盐湖常用的基础形式，如直柱基础、斜柱基础等独立基础，本发明方法使用基础型式利用底板、主梁、次梁、主柱等结构连接成整体，扩大基础作用面积和应力扩散角。从基础位移场考虑，该基础能调整应力分布，在提高基础整体刚度的同时，又可减小地基不均匀沉降；③该类基础适用范围可扩大到所有内陆盐湖采矿区盐渍土、软土、流沙等特殊不良地质。
采用玻璃钢包裹防腐设计(见图4)，基础浇筑前底板底面、侧面铺设采用10mm 玻璃钢模板，其余部位待混凝土浇筑完成干燥后采用5mm玻璃钢现场黏贴，保护帽采用3mm厚玻璃钢布包裹。
采用碎石土与环境粉土拌合料，其中碎石土含量40％-50％；每300mm厚浇卤水并分层压实，控制好含水量以增强土体的粘结强度，压实系数不小于0.90。高垫塔基、高垫道路边坡需用土工织物麻袋充填护体，麻袋应选择透水性和保土性较好的土工编织物，充填料采用细颗粒环境土，充填饱和度宜为85％，土工麻袋缝宜采用尼龙线包缝，麻袋依附于边坡上下错缝铺设，相互挤紧。塔基垫方高度大于2.0m时铺设麻袋长边垂直于铁塔正侧面根开线。高度不大于2.0m时，塔基边坡按麻袋长边顺边线铺设(见图5)。
待铁塔组立紧放线完成后再做基面防水(见图6)，同时对基础主柱四周设置玻璃钢导水槽,防止雨季铁塔主材集水，雨水沿基础主柱侧壁渗入地基，造成地基土潜蚀溶陷。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种变换，这些简单变换均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种盐湖区输电线路铁塔基础施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：开挖基坑，采用复合地基处理方式对基坑进行处理；
步骤2：优化基础结构，在基础底板上增加主次梁结构，将基础结构设计成整体基础型式；
步骤3：采用玻璃钢对基础结构各部位进行包裹防腐处理；
步骤4：对基础基坑进行覆土处理，并对基础边坡做防护处理；
步骤5：对基础基面进行防水处理。
2.根据权利要求1所述的盐湖区输电线路铁塔基础施工方法，其特征在于，所述步骤1的具体操作方法为：
步骤101：基坑开挖前设置围堰，防止卤水灌入基坑；
步骤102：根据盐盖厚度和闭水层深度开挖基坑，确保盐盖挖除干净并不破坏闭水层；
步骤103：基底保留50cm淤泥质土层，采用粒径大于30cm的块石抛填挤淤，形成底层的块石骨架层；
步骤104：在块石骨架层上部铺设碎石垫层并夯实，通过现场静载荷试验验证地基承载力、沉降值；
步骤105：在碎石垫层上部设置沥青混凝土垫层，找平基础底板标高。
3.根据权利要求2所述的盐湖区输电线路铁塔基础施工方法，其特征在于，所述步骤2的具体操作方法为：通过工程结构的有限元方法进行受力分析，根据分析结果在基础底板上布设主次梁结构，使用底板、主梁、次梁和主柱结构连接成整体，形成整体基础型式。
4.根据权利要求3所述的盐湖区输电线路铁塔基础施工方法，其特征在于，所述步骤3的具体操作方法为：浇筑前先对基础结构的底板底面、侧面采用10mm玻璃钢进行铺设，其余部位待混凝土浇筑完成并干燥后采用5mm玻璃钢进行黏贴，塔腿地脚保护帽采用3mm厚玻璃钢布包裹。
5.根据权利要求4所述的盐湖区输电线路铁塔基础施工方法，其特征在于，所述步骤4的具体操作方法为：
步骤401：对基坑进行覆土处理，覆土料采用碎石土与环境粉土的拌合料，其中碎石土含量40％～50％，覆土每300mm厚浇卤水并分层压实，压实系数不小于0.90；
步骤402：基础边坡用土工织物麻袋和充填料充填护体，充填料采用细颗粒环境盐渍土，充填饱和度为80～85％，麻袋依附于边坡上下错缝铺设，相互挤紧。
6.根据权利要求5所述的盐湖区输电线路铁塔基础施工方法，其特征在于，所述步骤5的具体操作方法为：待铁塔组立紧放线完成后做基面防水，并对基础主柱四周设置玻璃钢导水槽。
7.根据权利要求5所述的盐湖区输电线路铁塔基础施工方法，其特征在于，基础覆土高度大于2.0m时铺设麻袋长边垂直于铁塔正侧面根开线，覆土高度不大于2.0m时，基础边坡按麻袋长边顺边线铺设。
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2021
- 2021-05-31 CN CN202110603991.2A patent/CN113293795A/zh active Pending
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