输电线路新型复合式基础试验研究

丁士君，鲁先龙，郑卫锋

(中国电力科学研究院，北京100192)

摘要：针对表层由薄粘土层覆盖的风化岩体输电线路地基，传统的原状土掏挖基础或岩石嵌固式基础均不能有效地发挥其功效，单独采用任何一种基础将不符合安全经济环保的要求，特将上述2种基础型式相结合，提出新型环保型复合式基础型式。选择典型场地进行原型试验，试验基础施工安全，坑壁稳定，根据试验结果，新型复合式基础充分发挥原状土和岩石地基的高承载、低变形的优势，并推导出新型复合式基础的抗拔承载力、抗倾覆承载力的计算公式，为新型复合式基础在输电线路杆塔基础中的应用提供技术资料。

关键词：输电线路;复合式基础;原型试验;抗拔承载力;抗倾覆承载力

由于经济和社会和谐发展的迫切要求，输电线路工程建设中环境保护问题越来越受到重视[1]，我国相关法规和技术规程都对电力工程建设中的环保提出了明确要求[2-3]。从输电线路基础工程的角度来说，需因地制宜、合理选择基础型式对减少环境破坏、节约材料至关重要[4]。对于地表由薄粘土层覆盖，其下部为风化岩层，或者原状粘土层-全风化-强风化-中风化岩层连续分布的场地，若输电线路杆塔基础还采用传统的基础型式，如大开挖基础、原状土掏挖基础或岩石嵌固式基础，均不符合经济环保的要求。如采用大开挖基础，易造成环境破坏面积广，基础工程耗材量大，且运输等成本高;如采用原状土掏挖基础，一般原状土层厚度不够，无法满足杆塔荷载要求;如采用岩石嵌固式基础[2-5]，需将表层粘土换填，造成表层原状土浪费，且开挖量增大，不利于环境保护。因此，对于表层由薄原状土粘层覆盖的风化岩体地基，选择新型环保型复合式基础型式，在上部原状粘土层中进行掏挖，在下部岩体中进行岩石嵌固式基础，不仅能有效满足杆塔荷载的要求，且安全、经济、环保，符合输电线路“两型三新”建设的目标。

1 试验概况

1.1 场地条件

试验场地的岩土层分布如下：

1)黏性土、残积土构成的原状土层，厚度为1.8~2.5 m，通过现场直剪试验[6-7]，得到其基本物理力学性质指标如表1所示，上部黏性土灰黑色，土质较均匀，弱冻胀;下部残积土灰黄色，含风化成的细砂。

2)原状土层下部至7.0 m范围内为强耀中风化硬质砂岩，灰黄色，夹泥岩，该岩层抗剪强度取为30 kPa[2]。

1.2 试验基础设计与施工掏挖与嵌固复合式试验基础样式如图1所示，设计尺寸见表2。

掏挖与嵌固复合式试验基础坑主要采用人工掏挖，并辅助小型机械的施工方式，先完成掏挖构件坑，再掏挖嵌固构件坑，成孔过程顺利，坑壁稳定。