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【摘要】巖石錨樁作為輸電線路工程的桿塔拉線基礎(chǔ)和桿塔基礎(chǔ)可降低工程造價，減輕繁重勞動強度，是值得推廣的一種先進的巖石基礎(chǔ)和施工工藝。

【關(guān)鍵詞】巖石錨樁拉線基礎(chǔ)桿塔基礎(chǔ)

0引言

在山區(qū)輸電線路建設(shè)工程中，桿塔拉線基礎(chǔ)和桿塔基礎(chǔ)應(yīng)用巖石錨樁有很長歷史，由于受到鉆機笨重限制，發(fā)展十分緩慢。近年來，國內(nèi)外隨著各種輕便鉆機的進步，使巖石錨樁有了新的發(fā)展。很多地區(qū)已應(yīng)用于110、220、400、500kV電壓等級的山區(qū)輸電線路工程中，不僅提高施工水平，減輕勞動強度，降低工程造價，保護自然植被具有重要的意義，且發(fā)揮了原狀巖體的力學(xué)性能，具有較好的抗拔功能。特別是上拔和下壓地基的變形與其它類型基礎(chǔ)相比，減輕結(jié)構(gòu)自重，大大降低了基礎(chǔ)材料的消耗。運輸困難的高山峻嶺地區(qū)，經(jīng)濟效益更為明顯，是值得推廣的一種先進巖石基礎(chǔ)和施工工藝。

目前，國內(nèi)外巖石錨樁大致有直錨式、承臺式、嵌固式3種基本類型，應(yīng)用較為成功。直錨式具有簡便工藝、靈活性、適用性、造價低等優(yōu)勢；而承臺式和嵌固式作為不能采用直錨式的一種補救方式。

1美國常用的3種巖石錨樁

1.1螺紋楔型巖石錨樁

螺紋楔型巖石錨樁(又名膨脹型巖石錨樁)結(jié)構(gòu)如圖1，共有13種，它由拉桿和螺紋楔塊及螺母組成。其材質(zhì)是用可鍛鑄鐵制造，經(jīng)熱鍍鋅防腐處理。適用于直徑為47.625或60.325mm的錨孔，巖石錨樁脹開后緊壓在堅硬的巖石上，拉桿受力越大，巖石錨樁的楔形塊壓得更緊，就越堅固。不需要導(dǎo)管、混凝土、灌漿設(shè)備。拉桿直徑為19.05和25.40mm，長度為381.0～2438.4mm，熱鍍鋅或涂黑色防銹漆層。這種巖石錨樁應(yīng)用在等級為1的堅硬巖石上，304.8mm深的孔內(nèi)，其強度即為拉桿的機械強度。19.05mm拉桿極限強度10.433t，25.40mm拉桿為16.329t。安裝巖石錨樁的拉桿應(yīng)與拉線成一直線。

1.2楔塊型巖石錨樁

楔塊型巖石錨樁結(jié)構(gòu)如圖2，由楔塊和上為拉眼、下為拉桿組成。根據(jù)拉線作用拉桿又分為圓眼、邊眼和端眼拉桿3種，用于巖石或混凝土上固定拉線，與拉線成90°鉆一個直徑比拉桿直徑略大的孔，孔深為拉桿長度的3/4左右。將楔塊放入拉桿開槽中，然后將整個巖石錨樁放到孔底，用重錘反復(fù)擊打，使拉桿開槽脹開頂住錨孔，并用水泥砂漿封住。極限強度一般為拉桿破壞強度。

1.3組合式巖石錨樁

組合式巖石錨樁如圖3，是由轉(zhuǎn)向拉桿和楔塊巖石錨樁組合而成，主要用于巖石層接近地表的地方。破壞強度為8.391～11.340t。

以上3種類型巖石錨樁也可組合成普通群錨和臺階群錨，用于輸電線路的拉線基礎(chǔ)和桿塔基礎(chǔ)。

2國內(nèi)應(yīng)用巖石錨樁情況

我國應(yīng)用巖石錨樁歷史悠久，50年代初在輸電線路應(yīng)用至今已有40多年歷史，取得好的經(jīng)驗。近幾年，由于輕型分體式鉆機研制成功，使巖石錨樁有了一個新的發(fā)展。

2.1直桿型巖石錨樁

1991年，在220kV輸電線路工程中，采用7基直桿型巖石錨樁基礎(chǔ)，取得了良好的經(jīng)濟效益，錨樁基礎(chǔ)造價僅為臺階式混凝土基礎(chǔ)的49.8%，節(jié)約了大量工程投資(見表1)。

安徽省電力設(shè)計院在工程使用前做了大量調(diào)查、試驗工作。對單錨和4根組合群錨進行了真型破壞試驗。完成鉆孔96個，累計進尺深度336m，全部試驗基礎(chǔ)總計42個，試驗錨樁結(jié)構(gòu)和試驗基礎(chǔ)型式如圖4，其結(jié)構(gòu)由30mm普通碳素鋼、M30螺母和30墊片組成。試驗巖石種類選擇該地區(qū)3種代表性類別巖石(①砂巖、強風化，屬硬質(zhì)巖；②泥質(zhì)巖、強風化，屬軟質(zhì)巖；③花崗巖、強風化，屬硬質(zhì)巖)。試驗數(shù)據(jù)如表2(摘要)。

從試驗數(shù)據(jù)可得如下結(jié)論：(1)試驗數(shù)據(jù)都大于優(yōu)于SDGJ62—84規(guī)定的計算值，基礎(chǔ)的安全儲備大，完全可用于輸電線路工程中。(2)220kV以上輸電線路工程，一般情況以1.5～3.0m作為錨桿的錨固深度，可滿足基礎(chǔ)強度穩(wěn)定

要求；基礎(chǔ)平臺可改善基礎(chǔ)的受力條件，提高基礎(chǔ)穩(wěn)定可靠性和防止原狀巖體風化。(3)巖石錨樁不僅適用于未風化、微風化和中等風化程度的巖石基礎(chǔ)，也可用于強風化程度的巖石基礎(chǔ)，但要逐基視風化程度而確定。

2.2帶底腳螺母式直桿型巖石錨樁

1997年10月，山西省電力設(shè)計院和山西省送變電工程公司總結(jié)了500kV輸電線路工程中使用巖石錨基礎(chǔ)的經(jīng)驗，準備在山西省陽城至江蘇省淮陰市500kV輸電工程的河南薄壁段采用巖錨基礎(chǔ)。此段處于太行山區(qū)約51km線路，為中高山區(qū)，分布有頁巖、灰?guī)r，風化程度為微風化、中等風化，巖石成因年代不同，巖石的力學(xué)指標差異，為了確保對這段巖石錨樁基礎(chǔ)的設(shè)計、施工工藝的正確性和可靠性，做了幾組典型試驗，并通過試驗評審。試驗錨樁結(jié)構(gòu)和試驗基礎(chǔ)型式如圖5，其結(jié)構(gòu)由48普通碳素鋼、M48螺母、48墊片組成。試驗荷載根據(jù)送電線路基礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)規(guī)定(SDGJ62-84)要求進行，其試驗結(jié)果令人滿意，將應(yīng)用于該工程。

2.3新型膨脹型巖石錨樁

參閱了國內(nèi)外巖錨資料，認真分析和研究，設(shè)計一種新式結(jié)構(gòu)巖石錨樁如圖6，它由錐形錨桿、開槽錨套和螺母頂圈組成，與常用膨脹螺栓結(jié)構(gòu)相仿；安裝時，先將錨桿放入孔內(nèi)，裝上開槽錨套，用力錘擊錨套使之與錨孔膨脹緊固，再裝上螺母頂圈，加長板手將擰緊螺母頂圈至擰不動為止，使錨套膨脹力至最大。卸下螺母頂圈，再灌上水泥砂漿，進行保養(yǎng)。若錨樁各件進行熱鍍鋅防腐，不必灌水泥砂漿。可用于拉線基礎(chǔ)、桿塔基礎(chǔ)、單錨基礎(chǔ)、群錨基礎(chǔ)等，是一種十分理想的巖石錨樁。

圖6新式膨脹型巖石錨樁

3結(jié)束語

巖石錨樁具有許多優(yōu)點，隨著新型輕便、分體式鉆機誕生，促進巖石錨樁的發(fā)展，但對這一老工藝要進一步的研討，其主要問題是：

3.1進一步開發(fā)、研制更輕便、多功能、輸送長距離的無漏風鉆機。這是巖石錨樁發(fā)展的關(guān)鍵。目前輸送距離不到1km。建議研制類似高壓液體薄壁軟輸送管，接頭也采用快速接頭。這樣，風量、風壓等衰減較弱，提高輸送距離。

3.2逐步完善巖石錨樁設(shè)計基礎(chǔ)試驗和研究，優(yōu)化編制設(shè)計參數(shù)和施工工藝。

3.3在完善和優(yōu)化巖石錨樁基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)和施工工藝基礎(chǔ)上，編制錨桿基礎(chǔ)的設(shè)計守則規(guī)范，檢驗規(guī)程和驗收標準。

3.4由于我國地幅大、巖石結(jié)構(gòu)相差甚遠，要適用各種類型巖石，故要進一步開發(fā)巖石錨樁的新品種和新工藝。