采空區(qū)輸電線路恒阻大變形錨桿基礎(chǔ)穩(wěn)定性研究.pdf

1、近年來,針對(duì)煤礦采空區(qū)的輸電線路勘測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)取得了一定的發(fā)展,在輸電線路勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等方面均積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。但是目前我國尚無具體規(guī)范對(duì)采空區(qū)輸電線路設(shè)計(jì)提供指導(dǎo),盡管已有多種針對(duì)輸電塔基和鐵塔的防護(hù)糾偏措施得到了實(shí)施,但是它們的適用條件和取得的效果參差不齊,并不能完全達(dá)到理想的要求。
　　本文從煤礦采空區(qū)輸電線路塔基的破壞機(jī)理分析出發(fā),通過研究恒阻大變形錨桿的性能和恒阻大變形錨桿基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)組成,提出了煤礦采空區(qū)輸電線路巖

2、石地基大變形錨桿基礎(chǔ)的形式,并通過理論分析、物理試驗(yàn)和數(shù)值模擬等方法,進(jìn)一步驗(yàn)證恒阻大變形錨桿基礎(chǔ)的工作機(jī)理。
　　首先,研究了恒阻大變形錨桿基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和組成,提出了一種能適應(yīng)煤礦采空區(qū)典型高壓輸電直線塔的錨桿基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式——恒阻大變形錨桿支撐復(fù)合大板基礎(chǔ),并驗(yàn)證了錨桿受到的壓力與隨后拉開力的關(guān)系。在不同地基下沉狀態(tài)下按照是否設(shè)置錨桿的情況,采用基礎(chǔ)底面邊緣的壓應(yīng)力分布為三角形的形式,根據(jù)力和彎矩平衡方程,對(duì)一邊下沉和一角下沉狀態(tài)

3、下的錨桿基礎(chǔ)進(jìn)行受力分析,得出了錨桿設(shè)計(jì)恒阻值、地基塌陷面積比、錨桿支撐力等參數(shù)的理論計(jì)算公式。
　　其次,針對(duì)支撐復(fù)合大板的恒阻大變形錨桿基礎(chǔ)進(jìn)行了物理模型試驗(yàn),通過模擬“不同的地基塌陷面積”,對(duì)模型基礎(chǔ)施加不同工況下的作用力,得到了模型基礎(chǔ)在正常運(yùn)行、一邊下沉和一角下沉狀態(tài)下的下沉端位移和錨桿支撐力曲線,并分析了地基塌陷面積比、基礎(chǔ)上部施加荷載、錨桿桿體伸出長度等因素對(duì)大板基礎(chǔ)下沉端位移和下沉側(cè)錨桿支撐力的影響。通過物理試驗(yàn)研

4、究,分析了錨桿對(duì)于維持基礎(chǔ)穩(wěn)定性所起到的作用。
　　在正常運(yùn)行、一邊下沉和一角下沉狀態(tài)下,對(duì)基礎(chǔ)和錨桿的受力與變形進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了不同地表變形情況對(duì)基礎(chǔ)位移和地基反力的影響,分析了錨桿直徑、錨桿長度以及基礎(chǔ)剛度等因素對(duì)維持錨桿基礎(chǔ)穩(wěn)定性的影響。將數(shù)值模擬結(jié)果與理論分析結(jié)論和物理試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,分析各種方法研究的準(zhǔn)確性,驗(yàn)證了錨桿基礎(chǔ)穩(wěn)定性研究的有效性。
　　最后,針對(duì)恒阻大變形錨桿基礎(chǔ)進(jìn)行安全性評(píng)估,提出了采空區(qū)高壓