【摘要】：合理選用由桿塔結(jié)構(gòu)傳遞而來(lái)的作用效應(yīng)是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要前提,為了確定輸電桿塔開(kāi)挖類基礎(chǔ)基于極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的作用組合值,分析了輸電桿塔對(duì)基礎(chǔ)的作用特點(diǎn),并針對(duì)上部桿塔對(duì)基礎(chǔ)作用的3種主要工況,利用靜載荷試驗(yàn)結(jié)果研究了開(kāi)挖類基礎(chǔ)與地基結(jié)構(gòu)體系的承載特性、破壞特征及其易超越的主要極限狀態(tài),并給出了地基基礎(chǔ)體系設(shè)計(jì)時(shí)所采用的作用組合,研究表明,上拔和傾覆工況下常規(guī)條件開(kāi)挖類基礎(chǔ)承載過(guò)大時(shí)表現(xiàn)為脆性破壞,按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),采用由可變荷載控制的基本組合;下壓工況下開(kāi)挖類基礎(chǔ)的荷載與位移關(guān)系曲線一般為非陡降型,按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì),主要采用標(biāo)準(zhǔn)組合和準(zhǔn)永久組合。
【圖文】：

2186巖土力學(xué)2014年(a)上拔主要裝置(b)下壓及水平主要裝置圖1載荷試驗(yàn)裝置Fig.1Equipmentofloadingtest表1為沙漠風(fēng)積沙、黏土和碎石土地基條件下靜載荷試驗(yàn)開(kāi)挖類基礎(chǔ)的抗拔極限承載力和極限位移值，其中，極限承載力和位移試驗(yàn)值取桿塔基礎(chǔ)進(jìn)入破壞狀態(tài)的前一級(jí)荷載及其對(duì)應(yīng)的位移。表1上拔作用時(shí)基礎(chǔ)極限承載力和位移試驗(yàn)值Table1Testvaluesofultimatebearingstrengthsanddisplacementsunderupliftconditions地基極限承載力值/kN極限狀態(tài)位移/mm條件加載豎向X向Y向豎向X向Y向試驗(yàn)編號(hào)DU12002.44MA110501481485.3814.6012.60MA2UH10501481486.6014.8015.80MA357481806.4617.6016.70MB415002972125.5514.6012.50MC5沙漠風(fēng)積沙UH17503502625.0310.609.56MD6DU90015.10NE7黏土UH90010510.6013.60NE884012010.2016.30SF9碎石土UH10501309.509.60SG10注：①DU指基頂單向上拔荷載作用；UH指基頂豎向上拔與X、Y向水平荷載聯(lián)合作用或豎向上拔與X向水平荷載聯(lián)合作用。②試驗(yàn)編號(hào)中第1個(gè)字母代表地基（即：M指風(fēng)積沙地基，N指黏土地基，S指碎石土地基）；第2個(gè)代表基礎(chǔ)尺寸（即：風(fēng)積沙、黏土和碎石土地基試驗(yàn)基礎(chǔ)分別有4種、1種和2種基礎(chǔ)尺寸，編碼依次為A至G）；第3個(gè)數(shù)字為試驗(yàn)序號(hào)。表1中風(fēng)積沙地基基礎(chǔ)極限上拔位移最小，而黏土地基最大，該規(guī)律與不同類型土體的臨界剪切應(yīng)變值的排序一致，主要由于上拔作用時(shí)基礎(chǔ)承載極限狀態(tài)與地基剪切作用特征密切相關(guān)，導(dǎo)致極限狀態(tài)上拔位移主要受地基性質(zhì)影響。圖2為表1所列的沙漠風(fēng)積沙、黏土和碎石土地基開(kāi)挖類基礎(chǔ)上拔載荷試驗(yàn)中豎向上拔及水平向荷載與位移關(guān)系圖，其中MB4試驗(yàn)中因加載導(dǎo)致基礎(chǔ)徹底破壞，其所能承受的基頂荷載較小，，且基礎(chǔ)上拔破壞后?

基條件下位移小于10mm，而影響上部鐵塔結(jié)構(gòu)正常使用功能發(fā)揮的豎向和水平向基礎(chǔ)位移限值一般大于30mm，也就是說(shuō)常規(guī)條件上拔工況下開(kāi)挖類基礎(chǔ)在達(dá)到正常使用極限狀態(tài)下已經(jīng)超越了承載能力極限狀態(tài)。3.3下壓工況桿塔開(kāi)挖類基礎(chǔ)下壓設(shè)計(jì)工況基礎(chǔ)作用力設(shè)計(jì)取值中，水平荷載與豎向下壓荷載的比值有較大和較小2種情形，前者基礎(chǔ)作用力受塔身及導(dǎo)線的風(fēng)載、覆冰、導(dǎo)地線張力等可變作用影響較大，如轉(zhuǎn)角塔壓腿端基礎(chǔ)等，后者是桿塔、導(dǎo)線自重等永久作用對(duì)基礎(chǔ)作用力的影響較大，如直線塔基儲(chǔ)部分特高壓鋼管塔基礎(chǔ)等。圖5為某鐵塔因基礎(chǔ)下壓位移和水平偏移較大導(dǎo)致鐵塔主材變形而影響正常使用，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量水平向偏移和豎向沉降超過(guò)了50和30mm，此時(shí)，地基與開(kāi)挖類基礎(chǔ)仍具有足夠的承載能力確保鐵塔不坍塌，未達(dá)到由桿塔與基礎(chǔ)所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系承載能力極限狀態(tài)。圖5因基礎(chǔ)下壓滑移鐵塔塔材變形Fig.5Anglesteeldeformationoftowerbecauseoffoundationslidingunderdownforcecondition圖6為下壓工況靜載荷試驗(yàn)中開(kāi)挖類基礎(chǔ)荷載與位移關(guān)系圖，其中，地基條件包括：沙漠風(fēng)積沙、回填黏土和融化期多年凍土。表2為圖6所對(duì)應(yīng)的桿塔基礎(chǔ)載荷試驗(yàn)中最大穩(wěn)定加載時(shí)的荷載值和位3025201510500200400600800移位/m荷載/kN基礎(chǔ)Y向水平荷載X向水平荷載回填基坑開(kāi)挖邊界地表裂縫塔材變形

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