摘要：在特高壓直流輸電工程中，可以采用錨桿基礎(chǔ)。錨桿基礎(chǔ)可以減少人工挖孔和爆破作業(yè)對(duì)山體基面、植被的破壞。同時(shí)錨桿基礎(chǔ)具有混凝土量少、開(kāi)方量小，減少了對(duì)山區(qū)原始地形、地貌的破壞。本文結(jié)合糯扎渡送電廣東±800kV直流輸電線路工程中采用的錨桿基礎(chǔ)，總結(jié)錨桿基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)理論，通過(guò)檢測(cè)驗(yàn)證計(jì)算的合理性。通過(guò)對(duì)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，表明采用錨桿基礎(chǔ)具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
引言
特高壓直流輸電技術(shù)一般指電壓等級(jí)為±800kV及以上電壓等級(jí)輸電技術(shù)。巖石錨桿基礎(chǔ)具有力學(xué)性能優(yōu)越，耗材少，施工相對(duì)簡(jiǎn)便，環(huán)境破壞小等良好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益，在輸電線路中越來(lái)越被廣泛應(yīng)用[1-3]。巖石錨桿基礎(chǔ)采用機(jī)械進(jìn)行鉆孔，可以減少人工挖孔和爆破作業(yè)對(duì)山體基面、植被的破壞。同時(shí)錨桿基礎(chǔ)具有混凝土量少、開(kāi)方量小，減少了對(duì)山區(qū)原始地形、地貌的破壞[4-5]。因此在特高壓直流線路中采用錨桿基礎(chǔ)具有非常明顯的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。
本文結(jié)合糯扎渡送電廣東±800kV直流輸電線路工程，對(duì)錨桿基礎(chǔ)的計(jì)算方法進(jìn)行探討，同時(shí)結(jié)合錨桿檢測(cè)的結(jié)果，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)也對(duì)錨桿基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析。
1.錨桿基礎(chǔ)
錨桿基礎(chǔ)是將鋼制錨桿（錨筋、錨索）埋入巖（土）石孔中，再向孔中灌入混凝土將錨桿與原始地基粘結(jié)形成的基礎(chǔ)形式，通過(guò)錨桿與下部巖土的粘結(jié)特性來(lái)承受上部荷載。
1.1錨桿基礎(chǔ)特點(diǎn)
?。?）錨桿基礎(chǔ)充分發(fā)揮了原狀巖體的力學(xué)性能，具有良好的抗拔能力。
?。?）可以減少混凝土和基礎(chǔ)鋼材等材料的用量，與巖石嵌固基礎(chǔ)和掏挖基礎(chǔ)相比具有較大的優(yōu)勢(shì)。
?。?）由于采用機(jī)械化進(jìn)行施工，提高了速度和效率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。
?。?）大大減少了開(kāi)方量，有利于水土保持，避免山體滑坡，環(huán)保效益明顯。
在線路工程中采用錨桿基礎(chǔ)，還有以下優(yōu)點(diǎn)：
?。?）線路周邊居民擔(dān)心爆破影響自身房屋安全，極力反對(duì)爆破施工，采用錨桿施工是非常理想的施工方式。
?。?）棄土的處理要求越來(lái)越高，隨之而來(lái)的成本費(fèi)用也非常高，采用錨桿基礎(chǔ)基本上沒(méi)有太大的棄土。
?。?）山區(qū)的線路運(yùn)輸比較困難，如果采用常規(guī)的基礎(chǔ)（巖石、掏挖基礎(chǔ)），混凝土方量比較大，原材料比較多，運(yùn)輸困難，費(fèi)用大。采用錨桿基礎(chǔ)所用的原材料少，運(yùn)輸容易。
1.2錨桿基礎(chǔ)特點(diǎn)
錨桿基礎(chǔ)設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)方面：
2）由多根樁組成的群錨樁，在微風(fēng)化巖石中，樁間距b大于4倍樁徑D時(shí)和在中等風(fēng)化至強(qiáng)風(fēng)化巖石中，間距b大于6-8倍樁徑D時(shí)，或者當(dāng)樁間距b大于三分之一錨樁有效錨固深度h0時(shí)，應(yīng)符合式（4）的要求；當(dāng)樁間距不符合上述條件時(shí)，除應(yīng)符合式（4）的要求外，尚應(yīng)符合式（5）的要求：
?。?）群錨基礎(chǔ)的單錨桿頂所承受的軸向力，可按式（5）及式（6）計(jì)算。
式中：N為軸心豎向力作用下任一單錨桿的豎向力設(shè)計(jì)值，kN；Ni為i錨桿桿頂承受的軸向壓力，kN；F為作用于土層錨桿頂面的豎向力設(shè)計(jì)值，kN；G為承臺(tái)及其上部土自重的設(shè)計(jì)值，kN；n為土層錨桿中的錨桿根數(shù)；Mx和My分別為作用于土層錨桿上的外力對(duì)通過(guò)錨桿群重心的x和y軸的力矩設(shè)計(jì)值，kN.m；Xi和yi分別為i錨桿至通過(guò)錨桿群重心的y和x軸的距離，m。
?。?）受水平力作用的復(fù)合土層錨桿，應(yīng)按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定的m值方法計(jì)算單錨桿的內(nèi)力和變位。并按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定驗(yàn)算錨桿自身強(qiáng)度計(jì)算。
2.錨桿檢測(cè)
2.1檢測(cè)裝置
荷載與沉降的量測(cè)儀表通過(guò)高壓油泵聯(lián)動(dòng)加載，采用連接于千斤頂?shù)母呔扔蛪罕頊y(cè)定油壓。根據(jù)千斤頂率定曲線換算荷載，荷載量由精密壓力表控制。
2.2試驗(yàn)分級(jí)
?。?）驗(yàn)收試驗(yàn)采用分級(jí)加載，初始荷載宜取錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值的0.1倍，分級(jí)加載值宜取軸向拉力設(shè)計(jì)值的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33、1.5倍。
根據(jù)確定的最大加載為210kN，參考《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》（CECS22：2005），本次驗(yàn)收試驗(yàn)的加載分級(jí)為：
14→70→105→140→168→186.2→210→14→140（單位為kN）。
?。?）試驗(yàn)中，每級(jí)荷載均應(yīng)穩(wěn)定5-10min，并記錄位移增量。最后一級(jí)試驗(yàn)荷載應(yīng)維持10min。如在1-10min內(nèi)錨
頭位移增量超過(guò)1.0mm，則該級(jí)荷載應(yīng)再維持50min，并在15、20、25、30、45和60min時(shí)記錄錨頭位移增量。
（3）試驗(yàn)采用2次循環(huán)加載。當(dāng)首次逐漸加荷至最大試驗(yàn)荷載并觀測(cè)10min，待位移穩(wěn)定后即卸荷至0.1Nt（Nt為承載力設(shè)計(jì)值），然后加荷至鎖定荷載（鎖定荷載為1.0Nt）鎖定。繪制荷載——位移（P-S）曲線。
2.3錨桿合格標(biāo)準(zhǔn)
?。?）拉力型錨桿在最大試驗(yàn)荷載下所測(cè)得的彈性位移量，應(yīng)超過(guò)該荷載下桿體自由段理論彈性伸長(zhǎng)值的80%，且小于桿體自由段與1/2錨固段長(zhǎng)度之和的理論彈性伸長(zhǎng)值。
（2）在最后一級(jí)荷載作用下1～10min，錨桿蠕變量不大于1mm，如超過(guò)，則6～60min內(nèi)錨桿蠕變量不大于2.0mm。
2.4試驗(yàn)終止條件
?。?）上拔量持續(xù)增加，在最后一級(jí)荷載作用下1～10min，錨索蠕變量大于1mm，在6～60min內(nèi)錨桿蠕變量大于2.0mm；
?。?）新增加的荷載無(wú)法施加，或者施加后無(wú)法使荷載保持穩(wěn)定；
?。?）錨桿破壞或拔出。
2.5檢測(cè)結(jié)果分析
錨桿檢測(cè)結(jié)果。根據(jù)虎克定律可以計(jì)算自由段理論彈性伸長(zhǎng)值和自由端與部分錨固段長(zhǎng)度之和的理論彈性伸長(zhǎng)值。
計(jì)算結(jié)果，檢測(cè)值位于兩者之間，錨桿檢測(cè)合格。滿足工程的實(shí)際要求，同時(shí)也證明本工程錨桿設(shè)計(jì)的正確性和合理性。
采用巖石錨桿基礎(chǔ)的地質(zhì)條件和采用巖石基礎(chǔ)的地質(zhì)條件是一致的，因此可以對(duì)兩種基礎(chǔ)型式進(jìn)行對(duì)比。
對(duì)本工程中所用的錨桿基礎(chǔ)的本體造價(jià)同巖石基礎(chǔ)進(jìn)行比較：
通過(guò)比較可以看出，錨桿基礎(chǔ)比巖石基礎(chǔ)在材料上有了很大的減少，在施工費(fèi)用上比巖石基礎(chǔ)要稍多一些。總體費(fèi)用有所減少，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
采用錨桿基礎(chǔ)，可減少施工棄土60-70%，大大減少基坑開(kāi)挖量，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)于雨量大、植被好的南方工程，更有利于減少水土流失，保護(hù)植被，符合“安全生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)計(jì)”的發(fā)展趨勢(shì)，具有明顯的社會(huì)效益和環(huán)境效益。
4.結(jié)語(yǔ)
充分考慮特高壓工程的重要性，在保證安全可靠的前提下，可以采用錨桿基礎(chǔ)。
在特高壓直流工程中采用錨桿基礎(chǔ)可降低工程造價(jià)，減少材料用量和施工棄土，減低人員勞動(dòng)強(qiáng)度，其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益顯著，符合“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”政策。
在保證安全、降低造價(jià)的前提下，支持鼓勵(lì)設(shè)計(jì)、施工企業(yè)采用錨桿新技術(shù)，提高線路行業(yè)錨桿技術(shù)整體水平。
鑒于目前送電線路中的現(xiàn)狀，在將來(lái)的建設(shè)過(guò)程中，對(duì)于錨桿基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)和施工應(yīng)該密切配合，在實(shí)踐中逐步建立起一套適合我國(guó)國(guó)情的輸電線路錨桿基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，健全線路行業(yè)的錨桿基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工和檢驗(yàn)驗(yàn)收的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)乃至行業(yè)規(guī)范。
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