一种电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法技术

本发明专利技术公开了一种电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法，包括在半坡桩露出地面部位设置数道锚杆，形成桩锚复合受力的结构模式，锚杆主要承担水平荷载，桩基础主要承担上拔力及下压力；桩基础与地面线之间空隙采用浆砌片石进行回填，既能形成对锚杆的防护作用，避免腐蚀及外力破坏，也能够在斜坡位置形成一个登塔通道，便于后期现场运行维护。该电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法，与现有的设计方法相比，本方法提出桩顶设置锚杆，形成桩锚复合受力的结构模式，通过锚杆平衡水平荷载，在采用较小桩身尺寸的情况下，能够有效减少桩顶变形，减少钢筋及混凝土消耗，节约材料用量。节约材料用量。节约材料用量。

【技术实现步骤摘要】
一种电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法


[0001]本专利技术涉及锚杆设计方法
，具体为一种电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法。

技术介绍

[0002]桩基础作为一种原状土基础，是输电铁塔应用最为广泛的基础之一。输电铁塔位于山区时，坡下一侧桩基础通常外露较多。根据《电力工程设计手册：架空输电线路设计》，基础保护范围取为桩径的2.5d，即桩基础设计时尚不计入2.5d范围内的岩体或土体的作用，当现场地形坡度陡时，计算露头可达10m。在水平荷载的作用下，当半坡桩基础计算露头较大时，按照现有设计方法，需采取加大桩基础直径的方法，确保桩顶变形、地面水平位移满足要求。基础直径加大后，混凝土及钢筋用量相应增加；同时现场地形坡度陡，材料用量增加后，运输难度增大，劳动强度增大，工程成本相应增大。
[0003]现有的电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法需采取加大桩基础直径的方法，确保桩顶变形、地面水平位移满足要求，但基础直径加大后，混凝土及钢筋用量相应增加，同时现场地形坡度陡，材料用量增加后，运输难度增大，劳动强度增大，工程成本相应增大，为此，我们提出一种电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法，以解决上述
技术介绍
中提出由于现有的电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法需采取加大桩基础直径的方法，确保桩顶变形、地面水平位移满足要求，但基础直径加大后，混凝土及钢筋用量相应增加，同时现场地形坡度陡，材料用量增加后，运输难度增大，劳动强度增大，工程成本相应增大的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法，所述方法包括在半坡桩露出地面部位设置数道锚杆，形成桩锚复合受力的结构模式，锚杆主要承担水平荷载，桩基础主要承担上拔力及下压力；
[0006]桩基础与地面线之间空隙采用浆砌片石进行回填，既能形成对锚杆的防护作用，避免腐蚀及外力破坏，也能够在斜坡位置形成一个登塔通道，便于后期现场运行维护；
[0007]桩基顶部在水平荷载作用下，根据结构力学公式，其中f为桩顶变形(mm)，F为桩顶水平荷载(kN)，L为基础计算外露长度(m)，EI为桩身抗弯刚度(kN.m2)；
[0008]由公式可知，桩顶水平位移与F成一次方关系，与L成三次方关系，与桩身抗弯刚度EI成反比，在L一定的情况下，常规设计方法通过增大桩身尺寸获得较大的抗弯刚度EI，从而减少桩顶水平位移,但此种方式导致桩身截面整体变大，钢筋及混凝土消耗量较高，经济性差。
[0009]可选的，所述本种电力铁塔半坡桩基础包括半坡桩、锚杆本体、浆砌片石。
[0010]可选的，所述锚杆本体设置有若干个，且锚杆本体能形成桩锚复合受力的结构模式，并且锚杆本体主要承担水平荷载。
[0011]与现有技术相比，本专利技术提供了一种电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法，具备以下有益效果：
[0012]本专利技术通过在半坡桩露出地面部位设置数道锚杆，形成桩锚复合受力的结构模式，锚杆主要承担水平荷载，桩基础主要承担上拔力及下压力，桩基础与地面线之间空隙采用浆砌片石进行回填，既能形成对锚杆的防护作用，避免腐蚀及外力破坏，也能够在斜坡位置形成一个登塔通道，便于后期现场运行维护，本方法提出桩顶设置锚杆，形成桩锚复合受力的结构模式，通过锚杆平衡水平荷载，在采用较小桩身尺寸的情况下，能够有效减少桩顶变形，减少钢筋及混凝土消耗，节约材料用量，避免了现有的电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法需采取加大桩基础直径的方法，确保桩顶变形、地面水平位移满足要求，但基础直径加大后，混凝土及钢筋用量相应增加，同时现场地形坡度陡，材料用量增加后，运输难度增大，劳动强度增大，工程成本相应增大的问题。
附图说明
[0013]图1为本专利技术整体结构示意图。
[0014]图中：1、半坡桩；2、锚杆本体；3、浆砌片石。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]请参阅图1，一种电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法，方法包括在半坡桩露出地面部位设置数道锚杆，形成桩锚复合受力的结构模式，锚杆主要承担水平荷载，桩基础主要承担上拔力及下压力；本种电力铁塔半坡桩基础包括半坡桩1、锚杆本体2、浆砌片石3；锚杆本体2设置有若干个，且锚杆本体2能形成桩锚复合受力的结构模式，并且锚杆本体2主要承担水平荷载桩基础与地面线之间空隙采用浆砌片石进行回填，既能形成对锚杆的防护作用，避免腐蚀及外力破坏，也能够在斜坡位置形成一个登塔通道，便于后期现场运行维护；桩基顶部在水平荷载作用下，根据结构力学公式，其中f为桩顶变形(mm)，F为桩顶水平荷载(kN)，L为基础计算外露长度(m)，EI为桩身抗弯刚度(kN.m2)；由公式可知，桩顶水平位移与F成一次方关系，与L成三次方关系，与桩身抗弯刚度EI成反比，在L一定的情况下，常规设计方法通过增大桩身尺寸获得较大的抗弯刚度EI，从而减少桩顶水平位移,但此种方式导致桩身截面整体变大，钢筋及混凝土消耗量较高，经济性差。
[0017]工程实例详细描述：
[0018]某铁塔根开为8.87m，上拔力Tx＝400kN，相应水平力Tx＝80kN，Ty＝80kN；下压力Nx＝400kN，相应水平力Tx＝80kN，Ty＝80kN；地质条件为强风化泥岩1.5m，下为中风化泥岩；基础计算外露长度L＝7m；采用常规设计方式，桩身截面直径1.3m方可将桩顶位移控制
在10mm以内；如桩身顶部设置锚杆，根据锚杆刚度平衡部分水平荷载后，桩身截面直径可减小为0.8m，有效减少钢筋及混凝土用量。
[0019]工作原理：在使用该电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法时，通过在半坡桩露出地面部位设置数道锚杆，形成桩锚复合受力的结构模式，锚杆主要承担水平荷载，桩基础主要承担上拔力及下压力；桩基础与地面线之间空隙采用浆砌片石进行回填，既能形成对锚杆的防护作用，避免腐蚀及外力破坏，也能够在斜坡位置形成一个登塔通道，便于后期现场运行维护，本种基础主要包含半坡桩1、锚杆本体2、浆砌片石3，桩基顶部在水平荷载作用下，根据结构力学公式，其中f为桩顶变形(mm)，F为桩顶水平荷载(kN)，L为基础计算外露长度(m)，EI为桩身抗弯刚度(kN.m2)，由公式可知，桩顶水平位移与F成一次方关系，与L成三次方关系，与桩身抗弯刚度EI成反比，在L一定的情况下，常规设计方法通过增大桩身尺寸获得较大的抗弯刚度EI，从而减少桩顶水平位移,但此种方式导致桩身截面整体变大，钢筋及混凝土消耗量较高，经济性差，本方法提出桩顶设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力铁塔半坡桩基础平衡水平荷载的锚杆设计方法，其特征在于，所述方法包括在半坡桩露出地面部位设置数道锚杆，形成桩锚复合受力的结构模式，锚杆主要承担水平荷载，桩基础主要承担上拔力及下压力；桩基础与地面线之间空隙采用浆砌片石进行回填，既能形成对锚杆的防护作用，避免腐蚀及外力破坏，也能够在斜坡位置形成一个登塔通道，便于后期现场运行维护；桩基顶部在水平荷载作用下，根据结构力学公式，其中f为桩顶变形(mm)，F为桩顶水平荷载(kN)，L为基础计算外露长度(m)，EI为桩身抗弯刚度(kN.m2)；由公式可知，桩顶水平位移与F成一次方关系，与L成三次方关系，与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东津，李政民，张华宇，舒启军，
申请(专利权)人：国核电力规划设计研究院重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：