擠擴支盤灌注樁在特高壓線路工程中的應用

馬葉

【摘要】隨著我國國民經濟的快速發展，電力工業的進步日新月異。電網建設方面需要更高電壓等級的輸電技術，以便使我國的資源開發更為合理，所以發展特高電壓直流輸電是必要的，是符合國家和社會需要的。輸電線路中基礎是鐵塔和地基之間的連接構件，是輸電線路體系重要的組成部分?；A的合理選型直接決定了設計的優劣，合理的基礎型式，可以有效的控制工程造價，縮短工程建設周期，延長工程的合理壽命，保證可靠的線路運行安全，降低對自然環境的破壞，實現資源效益的可持續發展。擠擴支盤灌注樁基礎作為一種新型基礎在超高壓線路工程中逐漸被廣泛的應用。

【關鍵詞】擠擴支盤灌注樁；豎向承載力高；抗震性能好；受荷變形小

【Abstract】With the rapid development of China's national economy， the progress of the power industry is changing with each passing day. Power grid construction needs higher voltage level transmission technology， so that China's resource development is more reasonable， so the development of UHVDC is necessary， is in line with national and social needs. The foundation of the transmission line is the connection between the tower and the foundation， which is an important part of the transmission line system. The rational selection of the foundation directly determines the merits of the design， reasonable basic type， can effectively control the project cost， shorten the construction period， extend the project's reasonable life， ensure reliable line operation safety， reduce the destruction of the natural environment， To achieve the sustainable development of resource efficiency. The pile foundation is a new type of foundation which has been widely used in EHV line engineering.

【Key words】Extrusion bearing piles；Vertical bearing capacity；Good seismic performance；Small load deformation

1. 前言

（1）輸電線路中基礎是鐵塔和地基之間的連接構件，是輸電線路體系重要的組成部分。基礎的合理選型直接決定了設計的優劣，合理的基礎型式，可以有效的控制工程造價，縮短工程建設周期，延長工程的合理壽命，保證可靠的線路運行安全，降低對自然環境的破壞，實現資源效益的可持續發展。

（2）送電線路基礎設計的優劣關系整條線路的安全運行，一旦某個鐵塔基礎出現塌陷、滑坡和基礎自身破壞等安全事故，整條線路運行將面臨癱瘓。由于高壓（如±800kV輸電線路）輸電線路本身的重要性，其承擔了十分巨大的輸電量，因此針對不同的基礎負荷、地質及地形條件因地制宜選擇基礎型式，不僅降低了工程成本，而且為線路的安全運行提供了必要的保障。

（3）同時，不同的基礎型式具有不同的特點，承載能力、材料耗量、土石方量以及對環境的影響等各不相同；工程建設會不可避免的將對自然環境造成破壞，這需要設計根據塔位不同的地質、地形及周邊環境因地制宜選擇基礎型式，充分利用每個基礎的優點，減少土石方量，并應在施工完成后采取有效措施恢復自然面貌，將工程對環境的影響減小到最小程度。而擠擴支盤灌注樁基礎作為一種新型基礎在特高壓線路工程中逐漸被廣泛的應用。

2. 擠擴支盤灌注樁的特點及承載機理

（1）擠擴支盤灌注樁由主樁、承力盤及分支組成，見圖1所示。在鉆孔結束后，下入液壓擠擴機，在適當位置對鉆孔周圍土體施以三維靜壓，擠擴形成承力盤或分支。一個承力盤面積是主樁截面的6～7倍。灌注混凝土后，樁身和承力盤、分支緊密結合為一體，發揮了樁土共同承力作用（擠擴支盤樁示意圖見圖1）。

（2）擠擴支盤樁通過沿樁身不同部位設置承力盤或分支，變普通摩擦樁為變截面多支點的摩擦端承樁，從而改善了樁受力機理。具有抗震性好，沉降變形小的優點。支盤機擠擴形成承力盤及分支的同時，改善了地基土的工程性能，使承力盤周圍1.0米范圍內土的干密度提高15～20%，適用于非飽和粘性土、砂性較大的粘性土、粉土、砂土、卵礫石、風化巖層等支盤能成型的塔位。

（3）擠擴支盤灌注樁對不同土質的適應性強，成樁工藝適用范圍廣，受力機理明確，豎向承載能力高，受荷變形小，抗震性能良好，可使結構設計方案憂化。擠擴支盤灌注樁經過擠密的周圍土體與腔內灌注的鋼筋砼樁身、支盤緊密的結合為一體，發揮了樁土共同承力的作用，提高了樁的側摩粗力和支承阻力，從而使樁承載力大幅度增加。

（4）擠擴支盤灌注樁由于其獨特的技術形式，可有效縮短工期，節省原材料30%-50%，致使工程造價大幅度降低，可改良施工作業環境，降低勞動強度，且工程質量穩定、結構工作安全度高。

（5）由于該技術可大幅度提高樁基承載力，在工程中節約了建筑材料并減少工程量約50%，減少樁基完成后形成的棄土量。因此，該技術具有良好的經濟效益和環境效益，在保證質量的前提下節約工程投資（約25%），縮短工期。

3. 技術經濟比較

（1）通過擠擴支盤樁在某特高壓線路工程中的實際應用，以上述基礎作用力為例進行經濟比較。

（2）以下計算結果中的材料量及費用均按單基塔基基礎統計，優化計算原則是在滿足施工工藝要求的前提下，以費用最省為優化目標進行優化（支盤樁和灌注樁材料量和造價比較見表1）。

（3）從上表可以看出，支盤樁基礎可以達到減小樁徑、樁長的效果，支盤樁基礎較等直徑灌注樁基礎，在直線塔中減少混凝土用量約10%左右，造價節省約9%～10%；在轉角塔中減少混凝土用量約10%左右，造價節省約7%～8%。由此可見，在特高壓線路中應用支盤樁群樁基礎能夠有效的節省基礎鋼筋和混凝土用量，從而降低基礎造價，具有良好的經濟效益。

（4）由于擠擴支盤樁基礎在施工時需要使用到擠擴裝置，對施工設備和交通條件有較高的要求。因此，應該結合現場實際情況，在有條件的塔位使用。

4. 結語

通過對特高壓直流輸電線路的桿塔基礎進行詳細研究，確定桿塔基礎型式，對特高壓輸電線路的桿塔基礎設計起到了一定的指導作用，對降低特高壓輸電線路的工程投資，保證特高壓線路的長期安全運行具有重大意義。擠擴支盤灌注樁對不同土質的適應性強，成樁工藝適用范圍廣，受力機理明確，豎向承載能力高，受荷變形小，抗震性能良好，可使結構設計方案憂化。經過在特高壓線路工程中試點運用后，逐漸被推廣應用。

參考文獻

[1] 建筑樁基技術規范 JGJ94-2008.

[2] 電力工程高壓送電線路設計手冊.

[文章編號]1619-2737（2017）07-18-615endprint