中国与美国输电线路原状土基础设计方法对比

刘万群，曾根生

(广东省电力设计研究院，广东 广州 510663)

1 概述

随着输电线路电压等级和输送容量的提高，输电塔基础力越来越大，如何合理的选用经济适用的基础型式，以及按原计算方法是否合理值得深入研究。掏挖基础、挖孔桩基础是在输电线路中应用最为广泛的基础型式，具有经济、环保的优点。而掏挖基础和带扩大头的挖孔桩基础外形近似，但计算模型完全不同，当基础力较大、基础埋深较深时，如何合理的选择计算模型是设计人员应当关注的问题，美国标准中此类基础统称为“Drilled shaft foundation”，在IEEE Std 691-2001中有比较详细的介绍，并进行了大量的试验验证，值得借鉴。下文对中国的掏挖基础、带扩大头的挖孔桩基础和美国Drilled shaft基础的设计方法进行介绍和对比，为输电工程设计人员提供参考。

2 基本公式

2.1 中国规范掏挖基础设计方法

2.2.1 上拔承载力

掏挖基础上拔稳定一般采用剪切法，按下式计算：

当ht≤hc时

当ht＞hc时

式中：γf为基础附加分项系数。直线杆塔取1.1，悬垂转角塔取1.3，转角、终端、大跨越塔取1.6；TE为基础上拔力设计值；γE为水平力影响系数；A1、A2为无因次系数；ht为基础的埋置深度；γs为基础底面以上土的加权平均重度；D为圆形底板直径；ΔV为(ht-hc)范围内的基础体积；hc为基础上拔临界深度；Qf为基础自重力；γθ为基底展开角影响系数，当坡角θ0>45度时取1.2，否则取1.0；cw为计算凝聚力；c为按饱和不排水剪或相当于饱和不排水剪方法确定的凝聚力；Sr为地基土的实际饱和度。

2.1.2 下压承载力

当轴心荷载作用时：

当偏心荷载作用时：