1、岩石嵌固锚桩基础的应用分析摘要：根据架空输电线路在岩石地基地区岩性的多样性，输电杆塔的基础型式也趋于多样化，对于强-中风化基岩地区，交通运输困难塔位，施工难度较大的山区，使用岩石嵌固锚桩基础优越性比较突出，不但可以节约成本、保护环境，而且后期稳定性高，在架空输电线路工程中应用广泛。 关键词：架空输电线路；岩石嵌固锚桩基础；基础立柱配筋；防风化 中图分类号： TM7 文献标识码： A 引言 随着我国经济的迅速发展，配套的电网建设紧跟其后，输电线路联网日趋完善、智能，电压等级也随之提高。近年来我国 750kV 交流输电、800kV 直流输电等高压电网工程建设越来越多。输电线路穿越的地形地貌也复杂多
2、样，有平原、戈壁等常见地貌，也有沙漠、冻土、风化程度不一的高山大岭。 高压架空输电线路线路走廊宽，铁塔基础占地面积多，当线路路径跨越平地区域时，常征用大量农田，这不仅加大了建设投资，且极不利于我国有限耕地资源的保护。近年来，常将线路路径规划在丘陵、山区，尽量避免对耕地资源的破坏。但山地丘陵地区交通不便、施工材料难以运输到达施工现场，各施工点地形多样，基础施工、铁塔组立、导线牵引、安装等都较困难。其中基础施工往往是整个输电线路工程建设的瓶颈，影响着整个工程的进度。在输电线路工程中的岩石地区一般可采用开挖式基础、重力式基础、岩石嵌固锚桩、岩石锚杆等基础形式。开挖类基础在实际施工中易破坏自然环境，造
3、成水土流失；岩石嵌固锚桩基础可充分利岩石的力学性能，具有节省材料、保护环境的特点。哈密南-郑州800kV 特高压直流输电线路工程中，岩石嵌固锚桩基础的应用取得了良好的经济效益和社会效益。 1 岩石嵌固锚桩基础适用范围 岩石嵌固锚桩基础多用于基岩地区，适用于地基岩性为软质或硬质岩石，风化程度为强风化或中等风化，岩石等代极限剪切强度在 15 kPa -30 kPa 之间，基岩表面覆盖层在 0-2.0 米之间的地区，通过空压机或可控爆破方式成孔。 2 岩石嵌固锚桩基础计算理论 2.1 单根锚筋承载力计算 单根锚筋承载力计算应符合公式（2-1）的要求 TEfyAnTE=T/n(2-1) TE单根锚筋上
4、拔力设计值，kN； An单根锚筋的净截面积，m2； fy锚筋的抗拉强度设计值（kPa） ； T上拔力设计值； N同组锚筋根数。 2.2 单根锚筋与砂浆粘结承载力计算 单根锚筋与砂浆粘结承载力计算应符合公式（2-2）的要求: f TEd l0a （2-2） 式中： d 锚筋或地脚螺栓直径，m； l0锚筋或地脚螺栓的有效锚固长度(m)； a钢筋与细石混凝土间的粘结强度，C20 级细石混凝土取2000kPa, C30 级细石混凝土取 3000kPa； -锚固长度影响系数。硬质岩取 1.0。 表 2-1 软质岩 取值： 锚固长度（m） 912 69 6.0 0.80.6 10.8 1.0 2.3 锚桩
5、与岩石间粘结承载力的计算 锚桩与岩石间粘结承载力的计算应符合公式（2-3）的要求： f TE.D.h0b（2-3） 式中： 锚桩直径，m； h0锚桩的有效锚固深度，m ； b细石混凝土与岩石间的粘结强度（kPa） ，可按表 2-2 采用。 表 2-2 粘结强度 b 值（kPa） 未风化和微风化 中等风化 强风化 硬质岩石 7001500 500700 300500 软质岩石 400600 200400 100200 注. 表中系 C20C30 级细石混凝土与岩石的粘结强度。 2.4 岩石抗剪承载力计算 （1）单根锚桩应符合公式(2-4)的要求： （2-4） （2）嵌固式锚桩，应符合公式(2-5
6、)的要求： （2-5） 表 2-3 取值（kPa） 风化程度 岩石类别 未风化和 微风化 中等风化 强风化 硬质岩石 80150 3080 1730 软质岩石 4080 2040 1020 2.5 岩石嵌固锚桩基础立柱配筋计算 岩石嵌固锚桩基础立柱配筋计算时，确定反弯点的位置是重点，岩石地基由于密度高、整体性好，不会变形，可视为不可变形的刚性体，这样基础立柱的反弯点就会上移，可假设在基岩表面，由于反弯点的上移使得基础配筋量减小、基础立柱钢筋深入立柱的长度变短，可以有效的降低基础钢筋用量。 2.6 岩石嵌固锚桩基础表面处理 岩石嵌固锚桩基础在施工完后，为了保持基础后期的安全稳固，需要对基础周围的
7、有效抗剪岩体做保护措施，防止岩石风化对基础安全造成影响，常用的措施是在基面做一层素混凝土保护层，这种做法由于基面不平整及养护困难，在施工后不久就破坏了，从而丧失了防风化的作用。通过工程实践证明在做防风化层时采用喷浆的方法做出的基面处理基本能够满足保护层的防风化功能，但对于一些交通运输不便的塔位，喷浆法就受到了限制，此时可以在基础计算埋深的基础上多加 0.5-1.0米（此深度视岩石的岩性及岩石的风化程度确定） ，这层岩石风化需要上百年的时间，自然起到了防风化的作用，通过计算比较加大埋深增加的材料量要比基面防风化层用的材料量要少得多，而且不会破坏基面的原始地貌，有利于环境保护。 3 结论 （1）岩石嵌固锚桩基础具有节约材料、施工可操、利于保护环境等特点，在山区丘陵等岩石地段可广泛应用。 （2）岩石嵌固锚桩基础立柱配筋计算时，配筋控制点的位置应假设在基岩表面。 （3）岩石嵌固锚桩基础防风化处理可采用基面喷浆或适当加大基础埋深的方法。 参考文献 1 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）. 2 架空送电线路基础设计技术规定（DL/T 5219-2005）. 3 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）. 4中国机电工程学会输电专业委员会结构学组论文集.2010 年 12 月.
