CN201254730Y

CN201254730Y - 加筋杆塔基础

Info

Publication number: CN201254730Y
Application number: CN 200820109778
Authority: CN
Inventors: 程永锋; 鲁先龙; 丁士君; 苏荣臻
Original assignee: State Grid Beijing Electric Power Construction Research Institute
Current assignee: China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2008-08-11
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2018-08-11

Abstract

本实用新型涉及一种加筋杆塔基础。该加筋杆塔基础包括基础主体，所述基础主体包括相互连接的基础立柱和底座，在所述底座上方分层铺设有筋材，所述筋材位于所述基础立柱周围并与所述基础立柱连接。本实用新型在基础底座上方分层铺设筋材，筋材位于基础立柱周围并与基础立柱连接，构成加筋杆塔基础；将该加筋杆塔基础应用到质地松散、粘聚力差的地质环境中，有利于改良风积沙地基工程力学性质，提高埋入到风积沙中的基础的抗拔和抗倾覆稳定性。

Description

加筋杆塔基础

技术领域

本实用新型涉及一种基础，特别是涉及一种加筋杆塔基础。

背景技术

风积沙属于特殊地基土之一，具有质地松散、无粘聚力等不良工程力学特性。在风积沙地区输电线路工程建设中，普遍应用的基础型式为直柱式基础。图1为现有技术直柱式基础的结构示意图。如图1所示，直柱式基础采用钢筋骨架11和混凝土12胶结而成，直柱式基础中埋设有地脚螺栓13，基础通过地脚螺栓13与杆塔塔脚相连。直柱式基础在线路运行中，通过基础和底板上覆土体的重力来抵抗上拔荷载。

发明人在实现本实用新型过程中发现，现有技术应用到风积沙地基中的直柱式基础，至少存在缺陷有：由于风积沙地基水平承载能力很低，埋入到风积沙地基中的直柱式基础的抗拔和抗倾覆的稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种加筋杆塔基础，用以提高埋入到风积沙中的基础的抗拔和抗倾覆稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种加筋杆塔基础，包括基础主体，所述基础主体包括相互连接的基础立柱和底座，在所述底座上方分层铺设有筋材，所述筋材位于所述基础立柱周围并与所述基础立柱连接。

在上述技术方案的基础上，每层所述筋材的铺设区域，大于与该层所述筋材相应铺设深度的剪切破坏面围成的区域；相邻层筋材的间隔为30cm～50cm；所述筋材为土工格栅。

在上述技术方案的基础上，所述基础立柱中同轴埋设基础主材，所述基础主材与基础立柱用混凝土胶结；所述基础主材和基础立柱的轴线与竖直方向夹角为5°～15°。所述基础主材为角钢或钢管；所述基础主材露出所述基础立柱顶面的长度为20cm～50cm。进一步地，所述基础立柱的长度为2m～9m；所述基础立柱和底座内埋有钢筋骨架。

本实用新型在基础底座上方分层铺设筋材，筋材位于基础立柱周围并与基础立柱连接，构成加筋杆塔基础；将该加筋杆塔基础应用到质地松散、粘聚力差的地质环境中，如：风积沙地基中，有利于改良风积沙地基工程力学性质，提高埋入到风积沙中的基础的抗拔和抗倾覆稳定性。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有技术直柱式基础的结构示意图；

图2为本实用新型加筋杆塔基础第一实施例结构示意图；

图3为本实用新型加筋杆塔基础第二实施例结构示意图。

附图标记说明：

21—基础立柱； 22—底座； 23—钢筋骨架；

24—基础主材； 25—地脚螺栓； 3—地面；

4—筋材； 5—剪切破坏面。

具体实施方式

本实用新型充分利用筋材的抗拉强度较高、变形较小来改良风积沙的工程力学性质，增加基础抗拔和抗倾覆稳定性，解决基础抗拔和抗倾覆能力较低的承载瓶颈。

第一实施例

图2为本实用新型加筋杆塔基础第一实施例结构示意图。如图2所示，本实施例加筋杆塔基础包括基础主体和筋材4；基础主体包括相互连接的基础立柱21和底座22；筋材4分层铺设在底座22上方的区域中、位于基础立柱21的周围并与基础立柱21连接。

本领域技术人员可根据风积沙地基的实际地质情况，预先设计风积沙地基中的剪切破坏面5。根据预先设计的剪切破坏面5，设计筋材4的铺设面积。优选的，每层筋材4的铺设区域应大于相应铺设深度的剪切破坏面5围成的区域，即：每层筋材4铺设面积应超出对应深度剪切破坏面5以外一定范围，从而达到约束风积沙基地破坏，提高埋入风积沙地基中的基础的抗拔和抗倾覆稳定性。相邻两层筋材21可留有一定的预设间隔，优选的，相邻两层筋材21之间的间隔为30cm～50cm。筋材可选用土工复合材料，如：土工格栅或其他土工复合材料。

基础主体可为直柱式基础或斜柱式基础。图2示出了基础主体为直柱式基础的情形。如图2所示，基础主体包括相互连接的基础立柱21和底座22，基础立柱21和底座22内都埋有钢筋骨架23。基础立柱21上方埋设有地脚螺栓25，地脚螺栓25上部露出基础立柱21顶面；基础立柱21的顶面露出地面3，并通过地脚螺栓25与杆塔塔脚相连。基础立柱21、底座22、钢筋骨架23和地脚螺栓25可采用混凝土胶结为一体形成基础主体。当基础主体埋入风积沙地基中时，可在底座22上方的风积沙地基中分层铺设筋材4，筋材4与基础立柱21搭接。

以下通过本实施例在风积沙地基中的实际施工应用，说明本实施例的形成过程。首先在风积沙地基中开挖出基础坑，在基础坑中支模，放入钢筋骨架。采用混凝土浇注形成基础主体；基础主体拆模后，向基础坑回填风积沙，同时将筋材分层平铺在基础主体底座上方且在基础主体周围的风积沙体中，每层筋材铺设区域应大于相应深度剪切破坏面围成的区域，其中筋材与基础立柱搭接，即形成了本实施例加筋杆塔基础。

发明人在实现本实用新型过程中发现，本实用新型加筋杆塔基础中的加筋原理与现有技术加筋地基不同。通常，现有技术在基础底座的下方区域中铺设有筋材，其机理是扩散土体应力，提高土体抗压承载力的作用。而区别于现有技术的是，本实用新型加筋杆塔基础主要应用在风积沙地基输电线路基础，一般情况下，输电线路基础设计控制条件为上拔和倾覆稳定，风积沙地基下压承载力能满足工程需要，因此，加筋杆塔基础的目的主要是提高基础主体的抗拔和抗倾覆的能力，筋材分层铺设在基础主体的底座上方且位于基础立柱的周围，每层筋材铺设面积超出对应深度破坏面以外一定范围，有效改良了风积沙层中质地松散、无粘聚力等不良工程力学特性，明显提高了提高埋入到风积沙中的基础的抗拔和抗倾覆稳定性。

第二实施例

图3为本实用新型加筋杆塔基础第二实施例结构示意图。如图3所示，本实施例与本实用新型第一实施例的区别在于，基础主体为斜柱式基础。如图3所示，本实施例中，基础主体包括相互连接的基础立柱21和底座22，基础立柱21和底座22内都埋有钢筋骨架23，基础立柱21内同轴埋设有基础主材24。基础立柱21和基础主材24的轴线与竖直方向均成一定的夹角，优选的，该夹角为5°～15°。基础立柱21、底座22、钢筋骨架23和基础主材24可采用混凝土胶结为一体形成基础主体。当基础主体埋入风积沙地基中时，可在底座22上方的风积沙地基中围绕基础立柱21的周围，分层铺设筋材4，筋材4与基础立柱21搭接。

优选的，每层筋材4的铺设区域应大于相应铺设深度的剪切破坏面5围成的区域，即：每层筋材4铺设面积应超出对应深度剪切破坏面5以外一定范围，从而达到约束风积沙基地破坏，提高埋入风积沙地基中的基础的抗拔和抗倾覆稳定性。相邻两层筋材21可留有一定的预设间隔，优选的，相邻两层筋材21之间的间隔为30cm～50cm。筋材可选用土工复合材料，如：土工格栅或其他土工复合材料。

在实际工程应用中，基础主体埋入风积沙层中，通过基础主材24与杆塔固定连接。为提高本实用新型的负载性能，基础主体的底座22为板式底座，底座22的外径或边长大于基础立柱21的外径或边长。基础主体埋入风积沙层的优选深度(地面3以下的深度)为2m～9m，基础主材24露出基础立柱21顶面长度约为20cm～50cm。优选的，基础主材24采用与杆塔塔脚主材相同的材料和规格，基础主体通过基础主材24与杆塔塔脚连接。

以下通过本实施例在风积沙地基中的实际施工应用，说明本实施例的形成过程。首先在风积沙地基中开挖出基础坑，在基础坑中支模，放入钢筋骨架和基础主材；调整基础主材的位置，使得钢筋骨架与基础主材同轴，基础主材的主轴线与竖直方向的夹角为5°～15°，基础主材采用与上部杆塔塔脚主材相同的材料和规格。采用混凝土浇注形成基础主体；基础主体拆模后，向基础坑回填风积沙，同时将筋材分层平铺在基础主体底座上方且在基础主体周围的风积沙体中，每层筋材铺设区域应大于相应深度剪切破坏面围成的区域，即每层筋材铺设面积应超出对应深度剪切破坏面以外一定范围，筋材与基础立柱搭接，即形成了本实施例加筋杆塔基础。

发明人在实现本实用新型过程中发现，采用斜柱式基础作为基础主体，相对于采用直柱式基础作为基础主体的技术方案，具有更佳的技术效果。相对于斜柱式基础，传统的直柱式基础存在的缺陷主要包括：基础在承受较大水平荷载时，立柱横截面弯矩较大，为达到设计安全的要求，需增加基础配筋，从而增加基础耗材量；在工程应用中，直柱式基础施工需更大面积开挖回填地基土，严重破坏输电线路塔基周边的自然地形、地貌，破坏原有植被，不利于防治水土流失、防风固沙等，对于沙漠地区这种影响往往是巨大且不易恢复的；在运输方面，沙漠等地区输电线路基础材料的运输比较困难，在风积沙地基中采用直柱式基础，耗材较多，运输成本较高。

本实施例采用斜柱式的加筋杆塔基础，该基础应用在输电线路工程风积沙地基中，有效克服了传统的直柱式基础存在的缺陷，达到的技术效果如下：

1)由于本实施例加筋杆塔基础中，在底座上方区域且围绕基础立柱分层铺设有筋材，每层筋材铺设面积超出对应深度剪切破坏面以外一定范围，有效改良了风积沙层中质地松散、无粘聚力等不良工程力学特性，明显提高了提高埋入到风积沙中的基础的抗拔和抗倾覆稳定性。

2)本实施例将基础主材直接埋入基础立柱中，基础主体不需要底脚螺栓等连接件即可与杆塔连接，杆塔传给基础主体的外力也不需通过底脚螺栓等中间构件传递，结构简单，经济实用；

3)本实施例设置基础立柱坡度与塔脚主材坡度一致，优选角度为5°～15°，使水平力对基础底座的影响降至最低，基础立柱和底座的受力状况得到改善，基础稳定性得到显著提高；明显降低水平力对基础主体的影响，改善基础立柱受力状况，提高基础主体的稳定性；此外，基础立柱采取斜柱式，有利于减小立柱横截面弯矩，在相同荷载条件下，相对现有直柱式基础，降低基础配筋率，从而有利于降低工程成本；同时，在相同荷载条件下，相对现有直柱式基础，减小基础体积、从而降低了对沙漠环境影响，有利于减小对沙漠生态环境的破坏，还有利于沙漠地区生态的恢复和沙害的防治。

以上实施例是以风积沙地基，作为本实用新型加筋复合斜柱基础的一个具体应用场景，来说明本实用新型的技术方案。显然，本实用新型还适用于质地松散、粘聚力较差的其他地基环境中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1、一种加筋杆塔基础，其特征在于，包括基础主体，所述基础主体包括相互连接的基础立柱和底座，在所述底座上方分层铺设有筋材，所述筋材位于所述基础立柱周围并与所述基础立柱连接。

2、根据权利要求1所述的加筋杆塔基础，其特征在于，每层所述筋材的铺设区域，大于相应铺设深度的剪切破坏面围成的区域。

3、根据权利要求1所述的加筋杆塔基础，其特征在于，相邻层筋材的间隔为30cm～50cm。

4、根据权利要求1～3所述的加筋杆塔基础，其特征在于，所述筋材为土工格栅。

5、根据权利要求4所述的加筋杆塔基础，其特征在于，所述基础立柱中同轴埋设基础主材，所述基础主材与基础立柱用混凝土胶结。

6、根据权利要求5所述的加筋杆塔基础，其特征在于，所述基础主材和基础立柱的轴线与竖直方向夹角均为5°～15°。

7、根据权利要求5所述的加筋杆塔基础，其特征在于，所述基础主材为角钢或钢管。

8、根据权利要求5所述的加筋杆塔基础，其特征在于，所述基础主材露出所述基础立柱顶面的长度为20cm～50cm。

9、根据权利要求5所述的加筋杆塔基础，其特征在于，所述基础立柱的长度为2m～9m。

10、根据权利要求5所述的加筋杆塔基础，其特征在于，所述基础立柱和底座内埋有钢筋骨架。