岩溶地区输电塔地基的变形破坏机理研究

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论文以云南至广东±800kV特高压直流输电工程为背景,进行岩溶地区输电塔地基的变形破坏机理研究。对本线路途经岩溶地区的地质特性、常用基础形式、常用塔型及相应荷载进行了分析,并将岩溶地区输电塔地基问题与普通地基问题进行对比,得出了两类地基在荷载作用方式、洞室应力和位移要求等方面的不同。将岩溶地区输电塔地基划分为土岩组合地基、溶洞地基两大类,采用最不利工况分别进行分析。以本线路中的红粘土土岩组合地基为例,对输电塔下土岩组合地基进行分析。在分析时,选取地基变形值作为安全控制指标;选取基底宽度、受压基础底面下土层厚度、粘土物理力学参数作为影响因素;选取分层总和法作为计算方法。通过对计算结果的总结分析,得到了各种参数组合所对应的最大地基变形值、各类红粘土土岩组合地基的工程适用性等结论,并认为这些结论可以推广应用到含高、中、低压缩性土的输电塔下土岩组合地基。以本线路中常见的Ⅲ、Ⅳ级围岩为例,对输电塔下的溶洞地基进行分析。在分析时,选取地基倾斜值、溶洞是否达到极限破坏状态作为安全控制指标;选取基底宽度、溶洞覆跨比、围岩级别作为影响因素;选取数值分析方法作为计算方法。通过对计算结果的总结分析,得到了溶洞地基稳定状态界限点可以作为安全控制指标、各种参数组合条件下的界限覆跨比及其对应的地基倾斜界限值、何种参数组合条件下溶洞地基可以正常使用等结论。最后针对溶洞覆跨比的代表性进行了专门的分析,认为分析溶洞地基的稳定性和变形破坏特征时,覆跨比具有较好的代表性;特别是在分析溶洞地基的稳定状态界限点、地基倾斜界限值时,覆跨比的代表性更好。论文得出的结论,对±800kV直流线路及其它输电线路的选线、设计有着一定的参考价值。
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