①粉质粘土:灰黄色,褐黄色,混少量氧化铁,软塑~可塑,稍湿,一般层厚约1.00~2.00m,为地表“硬壳层”。
②粉质粘土:灰色、褐黄色,可塑~可塑偏硬,湿,含少量氧化铁和铁锰结核,一般层厚约2.00~4.00m。
③含砂粉质粘土:褐黄色、棕黄色、棕红色,含少量氧化铁和铁锰结核,局部混少量砂砾,软塑,湿,层厚约2.00~3.00m。
河漫滩(北方案约2.5公里,约占线路长度10.2﹪;南方案约2.6公里,约占线路长度8.9﹪):
地貌单元为大沙河支流河漫滩及河床;地形较平坦,地势较低,一般在20~30米之间,为河网水系。
①粉质粘土:灰黄色,褐黄色,混少量氧化铁,软塑~可塑,湿,一般层厚约1.00~2.00m,为地表“硬壳层”。
②粉土:灰色、灰黄色,主要成分为石英、长石、云母;局部夹薄层~中厚层粉质粘土、淤泥质土或粉细砂,稍密,湿~饱和;一般层厚约2.00~3.00m。
③中粗砂:灰色、灰黄色,主要成分为石英、长石、云母;局部夹薄层~中厚层粉土或粉细砂层,松散~稍密,湿~饱和;一般层厚约2.00~3.00m。
④粉质粘土:褐黄色、棕黄色、棕红色,含少量氧化铁和铁锰结核,局部混少量砾卵石,可塑~硬塑,稍湿,结构致密,层厚约2.00~3.00m。根据线路沿线地质调查和工程经验,地基土主要的物理力学指标值推荐如表3-1。
表3-1 地基土主要物理力学指标推荐值
地段 重力密度地层名称 3γ(kN/m) ①粉质粘土(软塑~可塑) ②粉质粘土(可塑~硬塑) 17.5~18.5 粘聚力C(kPa) 内摩擦角oφ() 地基承载力特征值fak(kPa) 70~120 挖孔桩/钻孔灌注桩 15~30 5~10 30~40 500~700 低山丘陵 18.5~19.0 30~50 8~12 150~200 40~50 700~1000
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③砾卵石 ④砂(砾)岩 ⑤泥岩(页岩) ①粉质粘土(软塑~可塑) ②粉质粘土(可塑~可塑偏硬) ③含砂粉质粘土 ①粉质粘土(软塑~可塑) ②粉土 河漫滩 ③中粗砂 ④粉质粘土(可塑~硬塑) 18.5~19.0 18.5~19.0 20.0~23.0 17.5~18.5 / / / 15~25 15~20 / 180~250 50~80 180~250 120~150 250~400 80~100 2000~3000 4000~6000 2000~4000 500~700 15~30 5~10 90~120 30~40 冲积平原 19.0~19.2 18.0~18.5 17.5~18.5 17.5~18.0 18.0~18.5 18.5~19.0 35~40 10~15 120~150 40~50 700~1000 800~1200 / 35~40 12~20 90~100 40~60 15~30 5~10 80~120 30~40 5~10 0 10~15 12~20 80~100 100~150 25~35 30~40 / / 600~1200 30~50 8~12 150~200 45~80 3.2 沿线地震动参数 根据中国地震动峰值加速度区划图(GB18306-2001,1/400万),线路所经地区广德市的地震动峰值加速度为0.05g,相当于地震基本烈度为VI度。
3.3 地下水
拟建线路低山丘陵(岗地)段,地形呈波状起伏局部起伏较大,山间冲沟地形平坦。低山丘陵(岗地)地下水主要为上层滞水局部为基岩裂隙水,地下水位埋藏较深,一般大于5.0米;山间冲沟地下水主要为上层滞水局部为潜水,地下水位埋深一般在1.00~2.00米之间。
冲积平原、河漫滩段,地形平坦,地势较低,河网水系较发育。地下水主要为潜水,地下水位埋深一般在1.00~2.00米之间。
拟建线路沿线未见明显污染源,地下水对混凝土结构有微腐蚀性,对钢
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筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
3.4 不良地质现象
根据沿线地质调查,本线路低山丘陵地段大部分岩体稳定,当山体覆盖层较厚且为松散碎石土、山势陡峭(或人工切坡形成较大临空面)处,基础施工过程中或工程运行,特别是在雨水作用下可能有少量小面积滑塌等不良地质作用,需采取护坡、挡土墙、撇洪沟和恢复植被等整治措施,保证杆塔基础安全稳定。
山(岗)间冲沟、河流两侧漫滩及河湖积平原地段:由于地势低洼、地基土质松软、地下水埋藏较浅,可产生流砂、基坑坍塌涌土等不利施工因素。
本线路沿线主要分布河流为无量溪河及东亭河,河流两岸未见明显冲刷掏蚀现象,堤岸基本稳定。
3.5 岩土工程条件评价
本线路主要在低山丘陵(岗地)、冲积平原、河漫滩行走,低山丘陵段沿线岩土工程条件较好,冲积平原段沿线岩土工程条件一般,适宜工程建设,一般可采用天然地基;河漫滩地段地基土工程特性相对较差,其承载力相对较低,若天然地基不能满足设计要求,宜采用桩基处理,可采用钻孔灌注桩基础,宜选④层粉质粘土作为桩端持力层。
3.6 沿线交通情况
本线路沿线地形以丘陵、平地为主,可利用的道路有S230省道、X018县道及沿线乡村道路,总体交通条件较好。
4 基础选型
4.1 基础选型的原则 4.1.1 设计主要依据
我国制定了《架空送电线路基础设计技术规定》,本规定以概率理论为基础的极限状态设计方法,用可靠度指标度量基础与地基的可靠度,在规定的
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各种荷载组合作用下或各种变形的限值条件下,满足线路安全运行的要求。
本专题以《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB 50545-2010)以及《架空送电线路基础设计技术规定》作为本工程线路基础设计的主要依据。基础稳定、基础承载力、基础配筋计算采用荷载的设计值进行计算;地基的沉降、基础位移和裂缝计算采用荷载的标准值进行计算。
(1)基础的上拔和倾覆稳定,应采用下列极限状态表达式
γf?TE?A(γγγ....) K、S、C、式中:γf——基础的附加分项系数;
TE——基础上拔或倾覆外力设计值;
A(γK、γS、γC、....)——基础上拔或倾覆的承载力函数;
γ
K
——几何参数的标准值;
γS、γC——土及混凝土的重度设计值,
当位于地下水以下时,取有效重度;
(2)基础底面压应力,应采用下列极限状态表达式: 1)当轴心荷载作用时
P?fa/γrf
式中:P——基础底面处的平均压应力设计值;
fa——修正后的地基承载力特征值;
——地基承载力调整系数,宜取γrf=0.75;
γrf2)当偏心荷载作用时,除应按照上式计算外,尚应按照下式计算:
Pmax?1.2fa/γrf
式中:Pmax——基础底面边缘的最大压应力设计值; 4.1.2 重要性系数选取
架空送电线路设计的首要任务是确保其运行的可靠性。送电线路是一个特定系统,该系统是由一系列的部件组成,包括杆塔、基础、导地线、绝缘
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子金具串,属概率论串联事件。如果某一个部件的故障概率比其他部件至少高一个数量级,那么系统的故障概率可以近似由该部件的故障概率决定。基础的设计原则必须和杆塔设计原则结合,两者的配合可以通过基础作用力来传达,单纯改变基础设计的安全度是没有理由也没有必要。基础设计按现行规范取值后不再单独考虑重要性系数。
4.1.3 基础方案选择 (1)控制工程造价的要求
基础工程是输电线路工程体系的重要组成部分,它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重,选择适合的基础方案并进行优化设计,将有效缩短工期、降低工程造价。
(2)线路安全运行的需要
输电线路基础设计的优劣关系整条线路的安全运行,一旦某个铁塔基础出现塌陷、滑坡、拔出等安全事故,整条线路运行将面临瘫痪,因此针对不同的基础负荷、地质及地形条件因地制宜选择基础型式,不仅可以降低工程成本,而且为线路的安全运行提供了必要的保障。
(3)环境保护的要求
不同的基础型式具有不同的特点,承载能力、材料耗量、土石方量以及对环境的影响等各不相同。工程建设会不可避免的将对自然环境造成一定的破坏,这就需要设计人员根据塔位不同的基础荷载条件、地质、地形及周边环境因地制宜选择基础型式,充分利用每个基础的优点,减少土石方,并应在施工完成后采取有效措施恢复自然面貌,将工程对环境的影响减小到最小程度。
4.1.4 基础方案选择的原则
(1)结合本工程地形、地质特点及运输条件,综合分析比较,选择适宜的基础型式;
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