CN1766239A

CN1766239A - 电力杆塔管型基础的设置

Info

Publication number: CN1766239A
Application number: CN 200410073249
Authority: CN
Inventors: 李晋; 万一农; 王建文; 王颢; 毕节贤; 马文义; 田志军; 刘勇; 段晓宏; 腾建武; 吴光友
Original assignee: China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd
Current assignee: China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2006-05-03

Abstract

本发明涉及电力杆塔管型基础的设置方法，特别是提供一种在存在有上层活动土层的地区，如在季节性冻融土层的地区或沼泽地区，设置电力杆塔的新方法。本发明是首先在设置电力杆塔的位置上打孔，所打孔的深度为施工地区活动土层深度的2～2.5倍，孔的直径大于桩基直径50至120毫米，再在孔中置入事先制好的刚性桩基，再在桩基与孔的间隙中灌入泥浆，并将泥浆捣实；或者本发明是在设置电力杆塔位置上打孔，孔的直径小于桩基直径5～25％，再用机械将事先制好的刚性桩基压入孔的底部。

Description

电力杆塔管型基础的设置

技术领域

本发明涉及电力杆塔管型基础的设置方法，特别是在冻土地区或者在沼泽地区等存在上层活动土层的地区处设置电力杆塔基础的方法。

背景技术

冻土地区的土壤是由季节性冻融土层和位于季节性冻融土层下的永冻层构成。为便于叙述，在本文中将季节性复融的冻土层称为活动土层，其下的永冻层称为固定土层。目前在冻土地区设置电力杆塔均采用大开挖，换土直埋的技术，也就是在冻土地区将季节冻土大范围挖去，形成基础坑，然后坑中直接埋置混凝土电杆或用混凝土浇注杯口基础，待杯口基础养护好后插入电杆，再在电杆外的坑中回填新土，并夯实。但采用这一技术无法解决冻土区冻胀力对杆塔基础的上拔作用，经实际的应用表明，以现有技术设置的杆塔基础经几个冻融循环后均发生较大幅度的倾斜，或者倒覆。而且现场进行混凝土浇灌时，混凝土水化热会引起冻土的复融，亦会直接造成杆塔基础的不稳固。另一方面，由于实施在开挖，破坏了原冻土的热平衡，而且填土后无法恢复原状，反而导致水分迁移，使冻土上限人为加大。另外，大开挖对周围环境和植被破坏较大，加剧了高原冻土退化。此外，这种大开挖方法其施工成本较大。

对于沼泽地区，由于其上部的土层是由腐植土与水形成的沼泽活动土层，在活动土层的下部为由泥岩或者砂卵石或者粗砂构成的半固定或固定土层。在这一类地区设置电力杆塔也同样是采用前述的大开挖，换土直埋的技术。这种方法施工成本大，而且在电力杆塔基础设置后，其周围的回填土亦会在沼泽水的浸泡下产生松驰，影响基础的安全。

发明内容

本发明将提供一种在存在有上层活动土层的地区，特别是有季节性冻融土层或沼泽地区设置电力杆塔的新方法，这种方法将有效解决现有技术所存在的种种不足。

本发明是首先在设置电力杆塔的位置上打孔，所打孔的深度为施工地区活动土层深度的2～2.5倍，孔的直径大于桩基直径50至120毫米，再在孔中置入事先制好的刚性桩基，再在桩基与孔的间隙中灌入泥浆，并将泥浆捣实。

本发明所打的孔直径最好大于桩基直径100毫米。

本发明中，在桩基与孔的间隙中灌入的泥浆组份及比例为：粘土∶砂＝1∶5～8，泥浆中含水量为8～10％。

本发明的另一种实现方式是：电力杆塔基础的设置，其特征是首先在设置电力杆塔位置上打孔，孔深度为施工地区活动土层深度的2～2.5倍，孔的直径小于桩基直径5～25％，再用机械将事先制好的刚性桩基压入孔的底部。

本发明有如下优点：

1、本发明由于是在活动土层处打相对现有大开挖法小的多的孔，而且无需回填大量的新土，因此其施工成本将很低。另一方面这一方法更便于采用机械进行施工，其效率会更高；

2、因本发明所设置的电杆塔基础深入到活动土层下的半固定或固定层，其基础将比现有技术更为牢固。通过后叙的实施例可以看出，在冻土地区施工，本发明可以完全克服现有技术普遍存在的冻胀力对杆塔基础的上拔作用，而且经数个冻融期后均不会发生杆塔基础不稳定的现象。在沼泽地区也不会存在沼泽水浸润使基础不安全的问题；

3、由于本发明是直接在所形成的孔中置入事先制备好的刚性桩基，因此不存在现有技术中混凝土水化热对冻土层的影响；

4、由于不进行新土的回填，因此本发明的冻土地区实施中不会影响原冻土的热平衡；

5、本发明施工将更为简倢，在冻土地区采用本发明后，不会对周围环境和植被产生破坏，能有效地避免高原冻土退化。

附图说明

附图1为在冻土地区采用现有技术，冻土层产生的法向冻胀力和切向冻胀力对杆塔作用的示意图，附图2为冻土地区采用本发明后，冻土层产生的法向冻胀力和切向冻胀力对基础作用的示意图。

图中：

1为现有技术中现场预制的电力杆塔基础及电杆，2为由季节性复融冻土层(即活动土层)，3为由冻土层产生的法向冻胀力与切向冻胀力形成对基础的上拔力，4为处于季节性复融冻土层下面的永冻土层(即固定土层)，5在季节性复融冻土层中的填埋土层，6为季节性复融冻土层对填埋土层产生的包括切向冻胀力的作用力，7为永冻土层对季节性冻土层的作用力，8为本发明中位于桩基之上的电力杆或塔，9为桩基，10为季节性复融冻土层对桩基产生的法向冻胀力和切向冻胀力，11为桩基与基上部杆塔间联接的法兰，12为处于固定土层内的桩基部分，13为固定土层对桩基的轴向摩擦阻力。

具体实施方式

以下对附图给出的现有技术及本发明进行详细解说：

由附图1可见，采用大开挖换土填埋技术设置电力电力杆塔基础后，在季节变化以及基础混凝土结晶热产生融化后再冻结的过程中，会形成季节冻土对填埋土的法向冻胀力，由此形成对填埋土及基础的上拔作用，这是造成现有技术设置电力杆塔后，在二至三个冻融季后几乎全部杆塔倾斜、倒覆的主要原因。

除上述问题外，由于大开挖换土填埋作业，使其成本增大，并会造成环境的破坏。

对于沼泽地区，位于活动土层的回填土会在其周围的沼泽水浸泡下产生松驰塌陷，同样会影响基础的安全。

本发明是首先在设置电力杆塔的位置上打深度为施工地区活动土层深度的2～2.5倍的孔，孔的直径大于桩基直径50至120毫米，再在孔中置入事先制好的刚性桩基，再在桩基与孔的间隙中灌入普通泥浆，泥浆组份及比例为：粘土∶砂＝1∶5～8，泥浆中含水量为8～10％，同时将泥浆捣实，使泥浆的密实度等于或大于0.93。在实施中发现，孔的间隙不应太小，孔与桩间隙过小会使泥浆灌入较为困难，同时也不利于泥浆捣实。相关的试验表明，所打的孔直径略大于桩基直径100毫米为最佳。

从图2可见，本发明所设置的基础是事先制好的刚性桩基9，例如事先预制好的混凝土管桩或者钢管桩，再用螺栓和螺母将桩基上所设的法兰与电力杆、塔上的法兰联接，实现电杆或塔的固定，必要时可在电力杆、塔与其基础间设置调整螺栓或隔热垫。由于本发明是在孔中设置事先制好的桩基，因此不产生现有技术中的现场浇筑混凝土需用支模和产生水化热的不足。另一方面，桩基的固定是靠固定土层的作用，季节性冻土层对其基本上不产生影响。而且进入固定土层4的桩基12部分的长度可以对9所产生足够的摩擦力，完全克服了作用于桩上的法向冻胀法力和切向冻胀力对其产生的上拔力，因此可以确保电力杆塔基础的稳定。经相关的试验表明，采用本发明后，经五至六年的跟踪检测，所设置的所有桩基和用法兰11固定于其上的电力杆、塔8等结构基本上没有发生倾斜现象。

在沼泽地区用本发明设置的电力杆塔基础有与冻土地区相同的结果。本发明还可采用先在设置电力杆塔位置上打孔，孔深度为施工地区活动土层深度的2～2.5倍，孔的直径小于桩基直径5～25％，再用机械将事先制好的刚性桩基压入孔的底部。但这一实现方式要求有专用的机械设备。

Claims

1、电力杆塔管型基础的设置，其特征是首先在设置电力杆塔位置上打孔，孔深度为施工地区活动土层深度的2～2.5倍，孔的直径大于桩基直径50至120毫米，再在孔中置入事先制好的刚性桩基，再在桩基与孔的间隙中灌入泥浆，并将泥浆捣实。

2、根据权利要求1所述的电力杆塔管型基础的设置，其特征在于孔的直径大于桩基直径100毫米。

3、根据权利要求1或2所述的电力杆塔管型基础的设置，其特征在于所灌入的泥浆组份及比例为：

粘土∶砂＝1∶5～8，泥浆中含水量为8～10％。

4、电力杆塔管型基础的设置，其特征是首先在设置电力杆塔位置上打孔，孔深度为施工地区活动土层深度的2～2.5倍，孔的直径小于桩基直径5～25％，再用机械将事先制好的刚性桩基压入孔的底部。