摘要:本文主要從幾個方面探討了輸電線路桿塔基礎施工方案的相關問題,并提出一些建議供參考。
關鍵詞:塔腳級差 優化 基礎
1 塔腳優化
輸電線路經過的地方各色各樣,地形也千差萬別。當鐵塔位于斜坡或臺階地時,塔腳之間會形成高差,這就要用高低腳來平衡。根據四個腳高低不同可分為一般高低腳和全方位高低腳。
1.1 一般高低腳 塔腳級差一般為1.5m,由于地面高差是任意值,當長短腳不能完全平衡地面高差時,一方面可將部分主柱露出地面,另一方面塔腳級差可縮短為1.0m。施工過程中,應考慮在桿塔位于陡峭山頂控制鐵塔的正側面錯開,減少施工基面挖方量。對于坡度較大的地形,塔的長短腳已用到最大高差仍不能平衡地面高差時,可采用長腳對應基礎主柱升高的辦法來平衡過多的高差,必要時可做特殊基礎。在基礎無法滿足或其他因素主柱不宜升高時,可對短腳所在基面適當挖方。
1.2 全方位高低腳 4個塔腳一般為不等長的形式,可根據各種不規則塔位地形的需要,組合成各種不同長度的全方位高低腳。高低腳塔的高腳側與低腳側的主材應為同—規格。由于高腳側與低腳側斜材計算長度不同,選材時要求前者角鋼規格比后者大1~2 級。
2 基礎優化
遠距離大容量的輸電方式,大規模的輸電線路工程建設,使線路走廊桿塔基礎的開挖量不斷增加,這不僅破壞了塔位原有的天然植被,而且使原穩定土體受到擾動。因此,基礎優化對于減少基面開挖,保護環境尤為重要。
2.1 原狀土基礎 線路經過的山區地質多為不同風化程度巖石、巖石的殘積層或為硬塑及堅硬狀態的粘性上覆蓋層,這樣的地質條件適合于做原狀土基礎,如巖石嵌固基礎、直柱或斜柱粘性土全掏挖基礎、巖石錨桿基礎等。這類基礎避免了基坑大開挖,減少了土方開挖量,減少對周圍環境的不良影響,更為重要的是塔位原狀土未受破壞,能充分利用原狀土力學性能,提高基礎抗拔能力,有利于塔基穩定。
2.2 深埋基礎 為配合桿塔高低腳的使用,塔位降基應考慮基礎保護范圍內將基礎降為同一作業面,保護范圍的高差采用深埋主柱,這樣降基可大幅度減小,而且桿塔高程相應地提高了。
2.3 高低腳加高基礎 一般基礎主柱露出基面高度地值通常為0.1~0.3m,主柱加高基礎的主柱即在Δ值的基礎上,按照需要加高一個適當的高度Δh,Δh通常取為0.5,1.0,1.5,2.0m等。采用高低腳塔主柱加高基礎時,設計基面以上的土體實際上并不挖除,這樣可以將土方的開挖量減少到最小程度,盡量維持原地形地貌,保持塔基穩定。
2.4 塔腳架加高主柱基礎 現場施工時常常會遇到塔位于山腰中的梯田或斜坡地內或位于丘陵地區幾塊不同標高的耕地內,為避免基面大開挖,在采用高低腳加高基礎不夠的情況上,特別設計了塔腳架加高主柱基礎。
3 基面處理
基面土石方的開挖使原穩定土體受到擾動,而且挖方棄土堆積在基面邊坡上,增加了邊坡附加壓力,在雨水侵蝕下,容易產生塌方和滑坡。因此,施工作業后要及時進行基面處理,消除安全隱患。
3.1 環狀排水溝 通暢良好的基面排水,有利于基面挖方邊坡及基礎保護范圍外臨空面的土體穩定。塔位有坡度時,為防止上山坡側匯水面的雨水、山洪及其他地表水對基面的沖刷影響,除塔位位于面包形山頂或山脊外,均需在塔位上坡側距挖方坡頂水平距離≥3m 處,依山勢設置環狀排水溝,以攔截和排除周圍山坡匯水面內的地表水。
3.2 排水溝護壁 過去多數線路排水溝不采取護壁措施,因為線路上的排水溝,建成投運一、二年后,溝壁及溝底會形成天然植被。而在環保特別重要的今天,對工程項目施工要求更嚴格了,工程竣工前排水溝都要求采取護壁措施,以避免排水直接沖刷塔位基面。
排水溝護壁措施應根據路徑塔位附近的地質情況區別對待,對于土質含沙量較高、無粘性,或表層為強風化巖石,顆粒很松散的排水溝,需用預制素混凝土塊或就地取材用片石漿砌進行護壁。對于地質為硬塑及以上狀態的粘性土、植被較好的塔位排水溝,可采用植被護壁。
3.3 排水坡度 過去對基面本身的排水坡度未作要求,施工時是按水平面的形式削平基面,還有少數基面出現內低外高的情況,以致造成基面排水不暢而積水。為了保護好基面,基面排水坡度盡可能向基礎保護范圍大的緩坡方向傾斜,以便基面雨水從此方向排出,同時對降基挖方的基面應留有內高外低0.5%~1.0%的排水坡度。而對高低腳塔的挖方基面,應避免流水直接沖刷兩腳步間有高差的陡坎,使基面雨水從塔位排出
3.4 基面放坡 線路施工中,由于部分塔位基面挖方邊坡未按有關規定放坡,或放坡不足,在雨水沖刷侵蝕下,易產生邊坡剝落和塌方。有些塔基面因挖方邊坡太陡,在多雨的季節產生塌方而砸彎了鐵塔主、斜材。因此,挖方邊坡要按規定要求放坡,并對坡腳采取加固措施。對一些邊坡較陡的塔位,因鐵塔已組立或已架線,給繼續挖方放坡增加了難度,故基面降基挖方時,對挖方邊坡必須按要求放坡,且一次放足。
3.5 植被護坡 植被護坡是利用植被涵水固土的原理穩定巖土邊坡同時美化生態環境的一種技術方案,是涉及巖土工程、恢復生態學、植物學、土壤肥科學等多學科于一體的綜合工程技術。結合送電線路工程的特點,我們推薦以下兩種植被護坡的方法:
3.5.1 土工格室植草護坡 該技術是指在展開并固定在坡面上的土工格室內填充改良的客土,然后在格室上掛三維植被網,進行噴播植草施工的一種護坡技術。
3.5.2 漿砌片石骨架植草護坡 該技術是指采用漿砌片石在坡面形成框架,常結合鋪草皮、三維植被網、土工格室、噴播植草,栽植苗木等方法形成的一種護坡技術。
3.6 混凝土護面 在線路施工中,當地質為強風化巖石時,常采用巖石嵌固基礎。為防止降基后基面巖石繼續風化,每個塔腳基礎在基面表層做混凝土護面。對少數風化和沖刷特別嚴重的塔位,整個基面表層全部作護面。對個別塔位挖方后的放坡面及高低腳步間的坡面,有巖石剝落或風化物坍塌時,往往需用水泥砂漿或細石混凝土護面。護面宜在線路施工后期進行,以防止施工中塔材、零部件及機具等打、砸、壓壞護面。在做護面前,基面表層的泥土、雜物須清除干凈,護面應依基面排水坡度作為斜面,以利基面排水。
4 結束語
我國基本建設體制的改革,給輸電線路施工技術的發展帶來了機遇,提出了挑戰。在嚴竣的市場競爭面前,只有加大科技投入才能在競爭之中立于不敗之地。