软地基地区耐腐蚀灌注桩基础在输电线路工程中的应用

2020-03-05武卫国

工程建设与设计 2020年4期

武卫国

（内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，呼和浩特010020）

1 引言

软土地基在我国领域有着十分广泛的分布，软土地基承载力不足，地质条件复杂，而且往往腐蚀性比较强。为了应对这种复杂多变的地质环境，需要应用耐腐蚀灌注桩基础进行输电工程项目的建设。本文主要结合灌注桩基础的应用范围、应用特点以及设计施工要点进行探究。

2 软土地基强腐蚀地区的土壤性质

2.1 软土地基的土壤性质

通常情况下，软土地基往往含水量比较高，孔隙比较大，透水性比较弱，压缩性高，抗剪强度较差，容易在工程项目建设过程中受到扰动，灵敏度较高，承载能力很差，影响工程项目的顺利建设，容易造成工程项目建筑物的沉降以及破坏问题。

2.2 化学辐射环境

根据软土地基地区的地下水水质检测报告以及地质勘察报告可以发现，通常软土地区地下水中氯离子和硫酸根离子等腐蚀性化学物质的含量比较高，这种性质的地下水对钢筋混凝土结构具有较强的腐蚀性能，而且混凝土中的钢筋一般还会处于干湿交替的环境下，这种情况加剧了钢筋的电化学腐蚀，具有很强的腐蚀性。在实际软土地基中，可以适当地将一定比例的磨细矿渣以及粉煤灰掺入混凝土混合料中，以提高混凝土的抗水性能以及和易性，从而可以有效地提高混凝土的抗硫酸盐腐蚀的能力以及耐化学腐蚀能力。磨细矿渣在混凝土掺合料中的加入也可以有效地降低混凝土的水化热，避免混凝土在拌和过程中由于内部温度升高而引起的裂缝，抑制氯离子的扩散性能，提高混凝土的密实度。

3 软地基地区耐腐蚀灌注桩设计要点

3.1 做好线路灌注桩直径以及灌注桩基础的设计

在实际工程项目建设之前，需要结合输电工程项目的建设环境、建设要求、建设目的进行现场详尽科学的勘察，明确现场环境对桩身材料以及地基土承载力性能的要求。在确定灌注桩直径的过程中综合考虑工程项目建设的荷载大小、土层土质、塔形需要、长径比等多种因素，保证灌注桩直径设计的合理性和科学性。首先，在进行单桩承载力要求控制的过程中，严格按照线路基础DL/T 5219—2014《架空送电线路基础设计技术规定》进行设计，并按照相关的公式确定不同环境下单桩承载力的要求。同时，需要结合电力工程项目建设的当地环境明确地层参数，结合土层竖向分布特征，确定桩端持力层，从而能够科学地明确灌注桩的长度。其次，对于大跟开角钢塔来，通常还需要将4 腿分为4 个单柱桩进行分开选择，对于直径比较大的钢管塔，往往还需要加承台，从而可以有效避免灌注桩直径过大的现象，也可以应用独立单桩大口径灌注桩或者挖注桩进行钢管塔的独立设计，具体需要结合实际工程项目建设需要以及环境来进行。

3.2 合理选择桩持力层

在软土地基输电工程耐腐蚀灌注桩基础施工用的过程中，工程项目建设人员通常需要选择较硬的地层作为桩端持力层，灌注桩桩端全断面进入持力层的深度对于粉土和黏性土来说不能少于2 倍直径，对于砂土来说不能少于1.5 倍直径。如果工程项目建设区域表层的土壤较薄，可以应用普通台阶式基础深埋或者加固下层软土层的方法，满足工程项目的建设要求，如果土层比较厚，下沉要求不严格，荷载要求不大，则可以将灌注桩基础设计成浅埋扩底基础。

3.3 合理设计承台桩

在电力工程项目设计与规划的过程中，往往需要结合城市项目规划以及整体工程项目建设要求来进行，由于城市规划项目的要求通常需要在道路两边使用钢管塔，而且对高度的要求较高，当钢管塔处于软弱土地基状况时，应用灌注桩基础能够有效解决软土地基的问题。但是灌注桩基础这种单桩难以抵抗钢管塔的底部弯矩值，通常需要结合单承台与多根灌注桩联合基础进行构建[1]。

3.4 灌注桩基础的优缺点

灌注桩基础在工程项目建设过程中有着十分广泛的应用，可以充分利用原状土的特性，减少基础的侧向变形，提高基础的抗拔承载力。灌注桩基础在混凝土浇筑的过程中并不需要支模，有效缩短了整体的施工工期，而且灌注桩基础土石方量比较小，在实际施工的过程中，对周围环境、植被、地形的破坏较小，有着良好的生态经济效益。但是灌注桩基础在应用的过程中，对周围地质条件的要求比较高。在地下水比较高以及地地质条件较差的环境下，难以及时适用成型的塔位。通过国内外的实际工程资料可以发现，发达国家在同等条件下，往往更加倾向于应用灌注桩基础，以期能够在工程项目施工的过程中尽可能少地减少对周围环境所造成的破坏及影响。

4 软地基地区耐腐蚀灌注桩基础在输电工程中的应用

4.1 做好耐腐蚀灌注桩的施工准备工作

在灌注桩项目施工之前，工程项目建设人员需要加强与设计人员、建设人员以及监理人员的交流与沟通，明确施工过程中需要检测的检测系数。严格按照相关施工规范以及施工要求，加强施工方案的设计及施工组织的设计，明确具体的施工规划以及施工流程。在具体施工环节，还需要加强对周围环境和文物的保护。同时，还需要做好对施工场地附近资料的收集以及勘测。另外，还需要做好设备入场工作，将工程项目建设中必备的机械设备运输到场地，并做好泥浆护壁和挖孔设备等处理措施，安排就绪排水、道路、供水、供电。

4.2 加强灌注桩钻孔质量控制工作

在软土地基地区灌注桩钻孔的难度比较大，难以控制成孔质量，容易出现孔壁坍塌、孔径收缩以及孔位倾斜等多种质量问题，影响浇筑质量，因此，需要结合工程项目的建设要求做好软土地基灌注桩钻孔作业平台搭设以及钻孔孔径的质量控制工作。在实际钻孔期间，泥浆配置也会影响最终的成孔质量，如果泥浆比重过小，水压力小，容易导致塌孔和缩孔问题，如果比例过大而容易造成清孔困难问题。

4.3 耐腐蚀灌注桩基础混凝土质量控制

结合当地的地质条件及地域环境，合理地进行混凝土的选择以及施工。软土地基地区耐腐蚀混凝土配合比设计具有掺合料种类多、强度高、水胶比小、用量控制严格、耐久性指标高的特点。受到地域环境的影响，通常只能应用人工搅拌的方式施工，为了保证配合比能够严格按照设计规范来进行以及最终的浇筑质量，需要结合计算机技术进行智能控制。