浅析岩石锚杆基础在山区高压输电线路的试验与应用

浅析岩石锚杆基础在山区高压输电线路的试验与应用

张海峰

南宁市全宇电力设计有限责任公司 530000

摘要：随着社会的发展和进步，现阶段建设在山区地区的高压输电线路数量越来越多。在由于山区地区的高压输电线路需要满足更高的建设和施工要求，从而使得岩石锚杆基础的应用更多。岩石锚杆基础的实际应用能够极大的节约高压输电线路的基础施工材料，并且具有非常高的经济价值和实际使用价值。仅从基础的性能来说，由于借助山区岩石，从而使其具有更高的抗拔性能。以此针对于岩石锚杆基础应用于山区的高压输电线路建设中，以此进行相应的试验与应用研究，以供参考。

关键词：岩石锚杆基础；山区高压输电线路；试验与应用

一、山区高压输电线路应用岩石基础锚杆概述

对于岩石锚杆基础在我国的实际应用，已经有三十多年的历史。由此随着建设技术的进步和发展，更多更加轻便的打孔机设备相继推出并进行使用，从而进一步推动了岩石锚杆基础的施工工艺进步，并且也开辟了更好的应用前景。使得更多山区地区在进行高压输电线路的建设与施工中，采用机械化程度更高、劳动力强度更低以及工程造价也更低的岩石锚杆基础施工。从而不仅有利于施工与后期高压输电线路的稳定使用，更是对于山区自然环境和生态植被等起到了很好的保护。

岩石锚杆基础即指的是借助于水泥和细石砂浆等基础施工材料以及相应的锚筋，之后将其整体灌注于打孔成型的借助于施工环境中岩石作为墩台基础的内部，从而使得施工建设的整体性能可以借助于岩石本身良好的力学性能，提升建设基础的抗拔性能和压力造成的地基变形性能等。这当中，不仅能够极大的节约基础方面的施工材料，并且对于运输相对更加困难的山区来说，更具有非常明显的经济效益。

但尽管基于岩石基础的岩石锚杆基础施工和建设具有非常大的经济效益和工程质量优势，但也会由于实际的山区地质不同，而使得实际的施工质量存在差异。具体的就在于山地地区地质分布差异较大，并且施工建设环境中又会有更多的影响因素影响，从而就要求在建设前期，做好必要的施工勘测，因地制宜选择相对合理的锚杆施工形式和施工方法。

二、岩石锚杆基础在山区高压输电线路的试验

输电线路自身铁塔在使用的整个过程中，由于建设环境条件和自身建筑本身的影响，一方面在同一个基础会受到来自下压载荷和水平载荷的同时作用；另一方面又会受到上拔载荷和水平载荷的同时作用。从而针对于实际的工程设计和建设，其基础稳定性的主要控制条件就是上拔载荷。以此所建设的各类岩石锚杆基础，无论是承台式、嵌固式还是直锚式，主要的工程机理实质上都是单根锚桩的承重力。从而对于试验过程来说就是对单锚基础进行上拔载荷的破坏试验，并对由多根单锚组合而成的直锚式群锚基础进行相应的破坏试验。

（一）现场试验的项目以及主要目的

具体对于单锚的短期载荷的轴心上拔破坏试验以及对群锚的短期载荷的偏心上拔破坏试验，希望实现以下目的：

1、试验采用不同形式以及不同深度锚杆基础的强风化岩石锚杆基础的承载能力和破坏形式。

2、对影响锚杆基础稳定性的各种因素进行分析并以此确定。

3、对锚杆相对合理的锚固深度进行分析与探讨。

4、通过实际试验为具体的工程建设设计提供相应参考。

5、对施工工艺进行制定，并积累相应的施工建设经验。

（二）基础形式布置和试验地址

试验结合安徽省皖南山区兴建的220kv宁国至屯溪的输电线路工程。以此通过工程建设的实际勘察结果，选择三种具有代表性的岩石类型。

其一，选择位于宁国县霞西乡长岭试验场的强风化、砂岩，属硬质岩。作为试验A点。

其二，选择位于宁国县甲路镇甲路试验场地的强风化、泥质页岩，属软质岩。作为试验B点。

其三，选择位于绩溪县杨溪乡东侧雪岭试验场地的强风化、花岗岩，属于硬质岩。作为试验C点。

（二）试验基础的施工

施工流程按照对施工基面进行建立、进行钻孔作业、对孔位进行清理、对锚筋进行放置、对水泥砂浆进行配置、进行灌浆作业、完成养护。

（三）试验加载步骤

对上拔加载量和基础的位移借助油压表和百分表进行测量，并使用100t的油压千斤顶进行加载。加载过程：先进行加载设计允许的最大值的50%，之后按照增加10%的加载量逐渐加载至100%，控制时间在十分钟之后按照减少10%的层级逐渐将加载量进行减少直至为零。从而完成一次循环。进行二次循环在五分钟之后开始。二次循环需要现将加载量加至10%，之后按照10%为一个层级进行加载量的提升，直到加载的试件出现破损。在二次加载过程结束之后停止十分钟按照每级降低10%加载量逐渐将加载量降至零。最终实验过程结束。

三、岩石锚杆基础在山区高压输电线路的应用

（一）岩石锚杆基础应用

山区高压输电线路中应用岩石锚杆技术，能够借助于岩石本身的强度和承重能力，以此节约工程建设的材料和减轻输电线路结构的自重，使得工程的整体造价能够更低，从而这也使得岩石锚杆技术得到更广泛应用的优势所在。在当随着轻型和高效钻孔技术以及设备的出现和使用之后，更使得其得到了广泛的使用。

这当中，安徽省宁国至屯溪的在建220kv输电线路工程，通过前期的试验，根据试验成功的结果使用了7基岩石锚杆基础，以此取得了更好的经济效益，并且较之传统的混凝土基础建设来说，节约的造价能够达到一半以上。从而使得这种岩石锚杆技术能够获得极大的应用前景和应用优势。如表3.1所示为岩石锚杆基础与台阶式混凝土基础的经济比较。

表3.1 岩石锚杆基础与台阶式混凝土基础的经济比较

元/基

注：按60基报废算

（二）岩石锚杆技术需要进一步进行研究的问题

其一，岩石锚杆基础的设计理论需要进一步得到完善，从而具体针对于影响单根锚杆抗拔力的因素以及相应参数等进行研究，并且对于岩石整体的稳定性和锚固层进行研究。

其二，对于岩石锚杆基础的实际应用来说，当中锚杆属于细长的结构，并且对于灌浆的要求也更高，从而以此需要对锚杆基础的质量监测等方面做好技术的提升和完善，使得具体施工过程的质量能够获得保障，施工工艺等也能够满足实际施工建设的要求。最终促使岩石锚杆基础的施工和质量等达到规范化、标准化。

其三，对于岩石锚杆基础的实际施工来说，由于所遇到的地质特征存在很大的差异性，由此锚杆的设计需要根据不同情况的地质进行不同的设计，以此满足实际的需求，从而为了保障岩石锚杆基础能够发挥最大的作用，应该切实提升高锚杆的承载力，并扩大锚杆的作用范围。最后，也要进一步编制相应的锚杆基础设计施工规范和要求等。

其四，发展岩石锚杆的新品种、新工艺。岩石锚杆所遇到的地层千差万别，锚杆的设计也各不相同，为了使锚杆的设计能结合具体实际，提高锚杆承载力、扩大锚杆作用范围，尚需积极发展岩石锚杆的新品种和新工艺。与此同时，也要注重对锚杆基础的设计导则和规范进行编制，以此使其作为一种规范对作业进行指导。

四、总结

对于山区高压输电线路的岩石锚杆基础的应用，能够在最大程度上节约工程施工的造价和减少人工、机械以及材料等的投入，对于保护山区环境和发挥高压输电线路的稳定性和作用来说至关重要。从而进行的相关试验和实际应用，一方面是对于岩石锚杆技术应用的探索；另一方面则是对于该技术的推广和发展的保障。以此能够使得我国在山区高压输电线路的建设和维护中，提升技术层次和减少使用的不稳定性。

参考文献：

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[2]潘晓冬,岳华刚,白伟,李洋,康建国,田建涛.节理裂隙岩体地基输电线路基础承载性能现场试验研究[J].中国建材科技,2018,27(02):71-72.