煤礦采空區(qū)輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計

《煤礦采空區(qū)輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、煤礦采空區(qū)輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計　　【摘要】本文通過對采空區(qū)對輸電線路造成破壞入手進(jìn)行分析，重點對煤礦采空區(qū)的輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計提出一些建議，供參考?！娟P(guān)鍵詞】煤礦采空區(qū)；輸電線路；桿塔基礎(chǔ)；設(shè)計中圖分類號：X752文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A一、前言煤礦采空區(qū)屬于一種較特殊的地質(zhì)形式，會引起地面建筑出現(xiàn)裂縫甚至傾倒，嚴(yán)重影響到了使用。煤礦采礦區(qū)對輸電線桿塔的破壞也是較大的。在設(shè)計過程中，要加強對采空區(qū)的處理。二、煤礦采空區(qū)對輸電線路造成的影響和破壞1、采空區(qū)地表破壞7從煤炭采掘工程及其對地表變形的影響來看,可以把煤礦采空區(qū)分為老

2、采空區(qū)、現(xiàn)采空區(qū)、未來采空區(qū)等三大類,它們對輸電線路桿塔及基礎(chǔ)造成的影響存在顯著區(qū)別.一般而言,老采空區(qū)若變形已穩(wěn)定、不能再次活化,可選擇立塔;現(xiàn)采空區(qū)地表位移和變形活躍,對桿塔及基礎(chǔ)造成的影響和破壞較大,這類地段必須經(jīng)過詳細(xì)評價,滿足穩(wěn)定性要求時,才可選擇立塔,否則應(yīng)避開或采取有關(guān)工程措施;未來采空區(qū)在以后開采時產(chǎn)生的破壞情況同現(xiàn)采空區(qū),因此建設(shè)輸電線路必須按現(xiàn)采空區(qū)的有關(guān)原則和措施進(jìn)行。2、煤礦采空區(qū)對輸電線路造成的影響和破壞當(dāng)桿塔及基礎(chǔ)處于采空區(qū)的不同位置時,受到的變形和損害也是不一樣的.地表的移動和變形值取決

3、于所研究點處在移動盆地內(nèi)的位置.在如圖1所示的桿塔與工作面的相互位置圖中,圖中Ⅰ位于最大拉伸和正曲率位置,點Ⅱ為最大傾斜和最小水平變形位置,點Ⅲ(充分采動條件下)為最大壓縮和負(fù)曲率位置,點Ⅳ為下沉最大,傾斜最小,而當(dāng)不充分采動時,壓縮和負(fù)曲率最大.因此對于Ⅰ位置,往往由于拉伸變形產(chǎn)生地面裂縫,屬不連續(xù)變形,對線路破壞較嚴(yán)重;對于Ⅱ位置,傾斜量較大,對屬于高聳結(jié)構(gòu)的桿塔也產(chǎn)生較嚴(yán)重的影響;對于Ⅲ位置,壓縮變形可導(dǎo)致基礎(chǔ)根開變化,塔材變形;對于Ⅳ點,桿塔只發(fā)生整體的下沉,對結(jié)構(gòu)本身造成的破壞較小因此只要能夠滿足導(dǎo)線的對地

4、距離,就是采空區(qū)地段輸電桿塔的最佳塔位。我國特高壓交流試驗示范工程在山西、河南兩省的有些地段就無法避過采空區(qū),在確定塔位時,應(yīng)盡量選擇在圖中所示Ⅳ點的位置。圖1建筑物位于移動盆地內(nèi)不同位置三、桿塔基礎(chǔ)的現(xiàn)狀分析桿塔基礎(chǔ)作為輸出電線路的重要組成部分,7它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程占很大比重。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計:輸電線路基礎(chǔ)工程施工工期約占整個工期的一半,運輸量約占整個工程的60%,費用約占整個工程的l5%-35%?；A(chǔ)選型、設(shè)計及施工的優(yōu)劣嚴(yán)重影響著線路工程的建設(shè)。根據(jù)我國現(xiàn)有的技術(shù)規(guī)范,鐵塔設(shè)計和國外相比,較

5、為合理和成熟,而基礎(chǔ)設(shè)計的尺寸比國外大,設(shè)計較為保守,基礎(chǔ)施工費用比國外要高出很多。同時,基礎(chǔ)過大,若采用大面積開挖,勢必會造成大面積植被的破壞和水土流失。因此有必要加強對輸電線路基礎(chǔ)的研究。四、煤礦采空區(qū)輸電線路桿塔基礎(chǔ)的設(shè)計應(yīng)考慮的一些條件在煤礦采空區(qū)工程的諸多問題中,最為突出的是地表移動問題,也就是采空區(qū)所引起的環(huán)境問題。煤礦采空區(qū)所帶來的危害遠(yuǎn)比煤礦“三廢”要大得多,它破壞景觀,使地表出現(xiàn)裂縫,造成水土流失,地表積水;破壞廠房,使輸電、輸水線路中斷,阻斷交通;使地表水疏干,地下水位下降,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排灌,破壞

6、上部建筑物。所以輸電線路桿塔基礎(chǔ)在設(shè)計上應(yīng)該考慮下列以下的條件。1、移動盆地的形成及對建筑物的影響地下一定面積的煤層被開采后,上覆和周圍的巖層會發(fā)生移動和變形煤層上部的部分巖層就會立即垮落充填采空區(qū),地面隨之下沉,形成比采煤面積大一些的地表移動盆地。其中區(qū)間位于采空區(qū)上方,地表下沉均勻,一般不出現(xiàn)裂縫,7地表下沉值最大,建于該區(qū)的建筑物相應(yīng)安全。但邊緣區(qū)一般位于采空區(qū)外側(cè)煤層上方,地表下沉不均勻,地面向盆地中心傾斜,呈凸形,產(chǎn)生拉伸變形,對建筑物破壞嚴(yán)重。2、采空區(qū)覆巖的破壞特點對建筑物的影響煤層開采后,其上覆蓋層形

7、成冒落帶、裂縫帶、彎曲帶。在冒落帶巖層被斷裂成塊狀,巖塊之間縫隙太且多,在這一層巖層已完全破壞;在裂縫帶巖層被斷裂、離層、裂隙,巖體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)已被不同程度的破壞;在彎曲帶巖層基本呈整體下沉趨勢,破壞輕微,巖層整體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)未被擾動。從地基基礎(chǔ)設(shè)計考慮。冒落帶、裂縫帶的巖體由于已受到嚴(yán)重破壞。雖經(jīng)多年壓實,仍不可避免地存在一定的離層、裂隙,其抗拉、壓、剪強度明顯低于原始巖體的相應(yīng)強度,如果建筑物的上部荷載傳遞到這兩帶上,勢必造成建筑物的整體塌陷或不均勻沉降,而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的破損或破壞;而彎曲帶的巖層整體完好,內(nèi)部結(jié)構(gòu)與

8、原始巖體基本一致,符合基礎(chǔ)持力層的要求。五、煤礦采空區(qū)輸電線路桿塔基礎(chǔ)的設(shè)計1、桿塔選型選用獨立式的剛性桿塔,杜絕采用帶拉線桿塔。拉線桿塔主要靠拉線支撐,一旦桿塔柱身基礎(chǔ)發(fā)生下沉,拉線隨即退出工作,極易造成倒塔,所以不能采用對地基下沉非常敏感的拉線桿塔,而應(yīng)采用抵御下沉能力較強的四腿剛性桿塔。72、桿塔基礎(chǔ)選型應(yīng)當(dāng)使用配有鋼筋的柔性桿塔基礎(chǔ),自