PDL/T5501—2015凍土地區架空輸電線路基礎設計技術規程2015-04-02發布2015-09-01實施中華人民共和國電力行業標準批準部門：國家能源局施行日期：2015年9月1日中國計劃出版社2015年第3號依據《國家能源局關于印發<能源領域行業標準化管理辦法2015年4月2日序號標準編號標準名稱采標號批準日期實施日期凍土地區架空輸電線路基礎設計技術袁俊王學明趙風雷馬海云丁士君主要審查人：李喜來王盾李鋒濤段松濤 3凍土分類及勘察要求 3.1凍土分類 3.2勘察要求 6.1基礎埋深 6.2開挖類基礎 6.3掏挖基礎 6.4樁基礎 6.5構造要求 7.1防水及排水措施 7.2防凍脹措施 7.3防融沉措施 8.1一般規定 8.2凍土施工保護措施 8.3混凝土施工防凍要求 8.4施工質量的試驗檢測 9環境保護 附錄B凍土地溫特征值的計算 附錄C凍土、未凍土熱物理指標的計算值 3Frozensoilclassificati 6.1Emebeddeddepthoffoundatio 6.2Excavatedfou 7.3Protectionsaga 8.3Anti-freezingofconcreteplacement 4 fortemperatureoffrozensoil AppendixCThermophysicalindexoffrozensoil AppendixDSketchesoffoundationtypes Explanationofwordinginthiscode Listofquotedstan Addition:Explanationofprovisions 1.0.1為了在凍土地區架空輸電線路桿塔基礎設計中貫徹執行1.0.2本標準適用于110kV及以上架空輸電線路凍土地區(含2.1.1凍土frozenground(soil,rock)2.1.2多年凍土perenniallyfrozenground,permafrost2.1.5不銜接多年凍土detached2.1.6多年凍土天然上限nat2.1.7多年凍土人為上限artificialpe2.1.8凍土地溫特征值characteristicvalueofgroundtem-2.1.9地溫年變化深度(年零較差深度)depthofannualzeroamplitudeofgrou2.1.10年平均地溫meanannual2.1.11標準凍深standarddepthoffreezingpenetration于10年實測最大凍深的平均值。2.1.12標準融深standarddepthofthawpenetration場地中不少于10年實測最大融深的平均值。2.1.13起始凍結溫度initialtemperatureoffreezing2.1.14切向凍脹力tangentialfrost-heaveforce2.1.15法向凍脹力normalfrost2.1.16水平凍脹力horizontalfrost-heavefor2.1.17凍結強度2.1.18未凍水含水率unfrozen-waterratioNk——荷載效應標準組合軸心豎向力作用下，基樁或復合tep—多年凍土年平均地溫；Me、Mey--—作用于基礎底板側表面的x、y方向的凍結力矩設YG——永久荷載分項系數；YQ——可變荷載分項系數；w——總含水率，包括冰和未凍水；wp——塑限含水率。2.2.3幾何參數：A——基礎底面面積；Ap——樁端面積；A,——設計凍深內與第i層土凍結在一起的基礎側表面Ag——受拉鋼筋截面面積；h?——基礎上拔臨界深度；n———季節活動層分層數；U;與凍脹性土相接觸的基礎豎向構件截面周長；u;——樁身周長；V?——臨界深度內上拔土體和基礎的體積之和；△V?——相鄰基礎影響的微體積；V?——臨界深度內的基礎體積；W、W,———基礎底面繞x、y軸的抵抗矩；z?、zd——標準凍深、設計凍深；z0、za——標準融深、設計融深；2.2.4計算系數及其他：K——樁基安全系數；ap——多年凍土層中的上拔角；λ——樁基抗拔系數；y——基礎附加分項系數；YE——水平力影響系數；Y?-—基底展開角影響系數(剪切法);Yo?——基礎底板上平面坡角影響系數(土重法);土的名稱距設計凍深的最小距離hw(m)凍脹等級凍脹類別碎(卵)石，礫、粗、中砂(粒徑<非飽和不考慮I不凍脹無隔水層Ⅱ弱凍脹有隔水層Ⅲ凍脹碎(卵)石，礫、粗、中砂(粒徑<0.075mm、含量>0.075mm、含量>I不凍脹Ⅱ弱凍脹Ⅲ凍脹強凍脹續表3.1.2土的名稱凍前天然含水率w(%)距設計凍深的最小距離hw(m)凍脹等級凍脹類別粉砂I不凍脹Ⅱ弱凍脹Ⅲ凍脹強凍脹不考慮VI不凍脹Ⅱ弱凍脹Ⅲ凍脹強凍脹V不考慮黏性土I不凍脹Ⅱ弱凍脹Ⅲ凍脹強凍脹V不考慮注：1wp表示塑限含水率(%);4粒徑小于0.005mm的顆粒含量大于60%時為不凍脹土；弱融沉、融沉、強融沉和融陷五種類型，并應符合表3.1.3的規定。土的名稱總含水率融沉等級融沉類別凍土類型碎(卵)石，徑<0.075mm的顆粒含量≤I不融沉少冰凍土弱融沉多冰凍土徑<0.075mm的顆粒含量>I不融沉少冰凍土Ⅱ弱融沉多冰凍土Ⅲ融沉富冰凍士強融沉粉砂、細砂I不融沉少冰凍土Ⅱ弱融沉多冰凍土Ⅲ融沉富冰凍土強融沉I不融沉少冰凍土Ⅱ弱融沉多冰凍土Ⅲ融沉富冰凍土強融沉黏性土I不融沉少冰凍士Ⅱ弱融沉多冰凍土Ⅲ融沉富冰凍土強融沉含土冰層V融陷含土冰層3.2.4凍土勘察成果資料應在充分搜集資料和現場勘察的基礎3.2.5凍土地基的承載力特征值應根據本標準第4.0.1條劃分載荷試驗或其他原位測試，并應結合凍土的物理力學指標綜合3.2.7詳細勘察的勘探孔深度宜根據桿塔的受力性質和凍土工樁基礎應超過樁端2.0m。3.2.8詳細勘察報告應逐基論述塔位的凍土工程地質條件檢測4.0.1凍土區輸電線路可按電壓等級分為三級，設計時按表4.0.1選用。設計等級甲級乙級士400kV直流線路、±500kV直流線路、±660kV直流線路、500kV交流線路、750kV交流線路丙級110kV～330kV交流線路4.0.2多年凍土地區輸電線路不宜將零星島狀多年凍土用作桿4.0.6多年凍土區的輸電線路基礎設計宜結合工程使用期內氣礎的型式圖見本標準附錄D。5荷載及材料5.0.1凍土地區輸電線路基礎設計應考慮凍脹力影響，凍脹力屬于可變荷載。5.0.2基礎進行凍拔驗算時，應采用寒季活動層凍結產生的凍脹力與相應風荷載共同作用下的基礎作用力組合。5.0.3當無確切資料時，寒季凍結期基礎上拔力設計值可按下列公式估算：T?=φTE+F?(懸垂直線型桿塔)(5.0.3-1)T?=Tr+F(其他桿塔)(5.0.3-2)式中：T?———凍結期基礎上拔力設計值(kN),包括凍脹力設計值和上部結構傳至基礎頂面的上拔力設計值；Tr——基本風速對應的風荷載的60%、線條張力的100%及永久荷載共同作用下產生的基礎上拔力設計值(kN);F_——設計凍結深度內的切向凍脹力設計值(kN);Te——基本風速作用時，上部結構傳至基礎頂面的上拔力5.0.4缺乏實測資料時，切向凍脹力設計值F,可按下式計算：式中：YQ——可變荷載的分項系數，取1.4;Ti——第i層土中單位切向凍脹力標準值(kPa),應按實測資料取用，如缺少實測資料，可按表5.0.4-1取值，在同一凍脹類別內，含水率高者取大值；ψ-———基礎表面狀態修正系數，按表5.0.4-2取值；A;設計凍深內與第i層土凍結在一起的基礎側表面積凍脹類別基礎類別弱凍脹土強凍脹土基礎材質預制混凝土以土代模澆制的混凝金屬玻璃鋼5.0.5現澆混凝土強度等級不應低于C25,樁基礎混凝土強度等級不應低于C30,預制混凝土強度等級不應低于C40。混凝土抗凍等級不應低于F100。5.0.6基礎鋼筋應按照現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219的要求選用，基礎主柱及底板受力鋼筋宜選用HRB400,箍筋等非受力鋼筋宜選用HPB300。5.0.7負溫環境施工的凍土區基礎混凝土宜采用負溫早強混凝6.1.1季節凍土地區基礎埋深應符合下列規定：2對弱凍脹、凍脹性地基土，基礎埋置深度不宜小于設計凍3對強凍脹土、特強凍脹土，基礎宜埋置在設計凍深以下不小于0.5m處。設計凍深(Za)可按下式計算：ψzs——土的類別對凍深的影響系數，按表6.1.1-1的規定采4zw——凍脹性對凍深的影響系數，按表6.1.1-2的規定采周圍環境對凍深的影響系數，按表6.1.1-3的規定采黏性土中、粗、礫砂表6.1.1-2凍脹性對凍深的影響系數yzw濕度(凍脹性)濕度(凍脹性)不凍脹強凍脹弱凍脹特強凍脹凍脹表6.1.1-3周圍環境對凍深的影響系數yz城市市區城市近郊表6.1.1-4地形對凍深的影響系數Va陰坡陽坡表6.1.2-1基礎最小埋置深度dmin基礎最小埋深(m)開挖基礎、掏挖基礎樁基礎設計融深可按下式計算：式中：zm標準融深(m),應根據當地實測資料確定，無實測資料時，可按本條第3款的方法確定；——土的類別對融深的影響系數，按表6.1.2-2的規定采4w——融沉性對融深的影響系數，按表6.1.2-3的規定采ψ——地表覆蓋影響系數，按表6.1.2-4的規定采用；ψ1——場地地形對融深的影響系數，按表6.1.2-5的規定采土質(巖性)中、粗、礫砂4濕度(融沉性)融沉強融沉融陷表6.1.2-4地表覆蓋影響系數ye覆蓋類型表6.1.2-5場地地形對融深的影響系數yf0陰坡斜坡陽坡斜坡43當地無氣象臺站觀測資料時，標準融深可按下列公式計算，并結合當地經驗綜合確定：1)對青藏高原多年凍土地區(包括西部高山多年凍土),可按下式計算：2)對東北多年凍土地區(包括東北高山多年凍土),可按下式計算：式中：ΣTm——建筑地段氣溫融化指數的標準值(℃月),采用當地氣象臺站10年以上觀測值的平均值。當無實測資料時，可按《凍土地區建筑地基基礎設計規范》JGJ3)對我國山地多年凍土地區，氣溫融化指數標準值可按下列公式計算：東北地區：∑Tm=(7532.8-90.96L—93.57H)/30青海地區：ZTm=(10722.7—141.25L-114.00H)/30(6.西藏地區：Tm=(9757.7-71.81L-140.48H)/30(6.1.2-6)式中：L——塔基的緯度(°);6.2開挖類基礎6.2.1上拔穩定計算應符合下列規定：1融化期內開挖基礎上拔穩定可采用現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219中的土重法進行計算。2凍結期內開挖基礎上拔穩定計算應符合下列規定：1)多年凍土區基礎上拔穩定計算：式中：Y基礎附加分項系數，應按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219的相關規定選取；To——凍結期基礎上拔力設計值(kN),包括凍脹力設計值和上部結構傳至基礎頂面的上拔力設計值，應按本標準第5章的相關規定進行計算；Ye——水平力影響系數，根據水平力He與基礎頂面上拔力Te的比值按表6.2.1確定；Tr——凍土的抗剪強度(kPa),應由試驗確定；資料時，可根據土體類型和地溫狀態按20°~30°選B——方形基礎底板寬度(m);Q?——基礎自重(kN)。2)季節凍土區基礎上拔穩定計算：式中：ye——水平力影響系數，按表6.2.1確定；Ys——基礎底面以上土的加權平均重度(kN/m3);Yon——基礎底板上平面坡角影響系數，當坡角θ?<45°時，V——h?深度內上拔土體和基礎的體積之和(m3);h?——基礎上拔臨界深度(m),可按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219的規定取值；△V——相鄰基礎影響的微體積(m3);Vo———h,深度內的基礎體積(m3)。表6.2.1水平力影響系數YE水平力He與基礎頂面上拔力TE的比值3)尺寸相同的相鄰基礎，同時作用設計上拔力，當采用式(6.2.1-1)和式(6.2.1-2)計算上拔穩定時，不再考慮相鄰基礎影響系數。6.2.2開挖類基礎下壓計算應根據工程正常使用期間基礎底面以下土體的凍融狀態及地溫條件確定地基承載力，并按第6.2.3條和第6.2.4條的規定進行計算。6.2.3季節凍土區地基下壓計算應符合下列規定：1基礎底面的壓力應符合下式要求：1)當軸心荷載作用時：式中：Y——地基承載力調整系數，取0.75;P——基礎底面處的壓力設計值(kPa);q,——正融土作用在基礎側表面的負摩阻力(kPa),如無實測資料，可按0～10kPa取值；Ai——與正融土接觸的第i層基礎側表面積(m2);A——基礎底面面積(m2);fa——修正后的地基承載力特征值(kPa)。2)當偏心荷載作用時，除應符合式(6.2.3-1)的要求外，尚應符合下式的要求：式中：Pmax——基礎底面邊緣最大壓力設計值(kPa)。2基礎底面處的壓應力設計值可按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219的規定執行。6.2.4多年凍土區地基下壓計算應符合下列規定：1基礎底面的壓力應符合下列要求：1)當軸心荷載作用時：式中：fak——未經深寬修正的地基承載力特征值(kPa)。2)當偏心荷載作用時，除應符合式(6.2.4-1)的要求外，尚應符合下式的規定：2基礎底面處的平均壓力設計值宜符合下列規定：1)當軸心荷載作用時，基礎底面壓力應按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219的規定執2)當偏心荷載作用時：基礎底面邊緣最大壓力設計值(kPa);Pmin——基礎底面邊緣最小壓力設計值(kPa);F-—上部結構傳至基礎頂面的豎向壓力設計值(kN);G——基礎自重和基礎上的土重(kN);YG——永久荷載分項系數，對基礎有利時宜取Yg=1.0,不利時應取YG=1.2;M,、My———作用于基礎底面的x、y方向的力矩設計值(kN·Mer、Mey——作用于基礎底板側表面的x、y方向的凍結力矩設計Wx、Wy——基礎底面繞x、y軸的抵抗矩(m3)。3)凍結力矩值可按下列公式確定：式中：fe——多年凍土與基礎側表面間的凍結強度特征值(kPa),應由試驗確定，當無試驗資料時，可按本標準附錄A確定；hb———基礎底板外邊緣與多年凍土凍結的高度(m);b、l——基礎底面的x、y方向的寬度(m),見圖6.2.4。6.2.5地基變形計算應按照國家現行標準《建筑地基基礎設計規范》GB50007和《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219的規定執行。6.3.1掏挖基礎適用于能夠掏挖成型，且在掏挖和混凝土澆注期間基坑無滲水的地段。6.3.2季節凍土區基礎上拔穩定應按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219規定的剪切法進行計6.3.3多年凍土區基礎上拔穩定計算應符合下列規定：1融化期內，當基礎埋入多年凍土層的深度與基礎埋深之比小于1/2或小于2.5m時，可按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219規定的剪切法進行計算；2融化期內，當基礎埋入多年凍土層的深度與基礎埋深之比不小于1/2且不小于2.5m時，宜按下式計算，相鄰基礎的影響按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219的要求執行；式中：Te——基本設計風速作用時，上部結構傳至基礎頂面的上拔力設計值(kN);YE——水平力影響系數；h———基礎的上拔埋置深度(m);Tr—凍土的抗剪強度(kPa);αp——多年凍土層中的上拔角(),應由試驗確定，當無可靠資料時，可根據土體類型和地溫狀態按20°~30°選取，見圖6.3.3;zh——活動層厚度(m),按式(6.1.1)或式(6.1.2-1)確定；h——基礎埋入多年凍土層的深度(m);Ys———活動層內抗拔土體的加權平均重度(kN/m3);Vu——活動層內抗拔土體的體積(不包含基礎體積)(m3);Q?——基礎自重(kN)。圖6.3.3多年凍土區融化期計算基礎上拔穩定3多年凍土區地基活動層完全凍結后的基礎上拔穩定不起控制作用，但應根據活動層凍結深度發展至設計凍深過程中相應的荷載組合進行驗算，相鄰基礎的影響按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219的要求執行。式中：T?——凍結期基礎上拔力設計值(kN),包括切向凍脹力設計值和上部結構傳至基礎頂面的上拔力設計值，應根據凍結發展過程按照本標準第5章的原則確定，寒季凍結期基礎作用力折減系數可根據凍結發展過程中的風速適當調整。計算Rr時，h?可視凍結發展程度在(h-Zh)～h之間取值。6.3.4掏挖基礎下壓計算應按本標準第6.2.3條和第6.2.4條的規定執行，并考慮多年凍土層中柱側凍結力的影響。6.4.1凍土地區的樁基礎除應符合國家現行標準《建筑地基基礎設規定外，尚應進行樁基凍拔穩定性與樁身抗凍拔強度驗算。總極限側阻力標準值、總極限端阻力標準值Qsik——設計凍(融)深以下樁側第i層土的極限側阻力標準值(kPa),應按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219的規定取值。當季節活動層為強凍脹或特強凍脹測資料時可取10kPa和安全系數K的乘積，以負值代入；qpk——極限端阻力標準值(kPa),應按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219的規定取值；u-——樁身周長(m);l;——設計凍(融)深以下第i層土對應的樁長(m);Ap-—樁端面積(m2);大直徑樁側阻、端阻尺寸效應系數，應按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219的規定取值。2多年凍土區基樁豎向承載力特征值R可按下式確定：式中：fcia———第i層多年凍土樁周凍結強度特征值(kPa),可由本標準附錄A確定；qsja——第j層樁周非凍結土側阻力的特征值(kPa),應按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219規定的極限側阻力標準值qs;k/K取值；當季節活動層為強凍脹或特強凍脹土時，應考慮其融化時產生的負摩阻力，無實測資料時可按10kPaqipa——樁端多年凍土層的端阻力特征值(kPa),可由本標準附錄A確定。6.4.4基樁上拔穩定計算應符合下列規定：1基樁的抗拔承載力計算應符合下式要求：融化期：凍結期：式中：T——上拔力標準值(kN);Tk——按荷載效應標準組合計算的樁基頂面上拔力(kN);Fk——設計凍(融)深內的切向凍脹力標準值(kN);Ruk——設計凍(融)深以下單樁或基樁抗拔承載力特征值Gp——基樁自重，地下水位以下取浮重度(kN);ψ———基礎表面狀態修正系數，應按本標準第5章的規定取T;——第i層土中單位切向凍脹力(kPa),應按本標準第5章的規定取值；z——設計凍(融)深(m),無實測資料時，可按本標準第6.1節的相關規定取值。2季節凍土區基樁抗拔承載力可按下式進行計算：設計凍(融)深以下基樁抗拔極限承載力標準值K-—安全系數，取K=2;qsik——設計凍(融)深以下樁側第i層土的極限側阻力標準值(kPa),季節活動層凍結力和側阻力忽略不計；l;—--第i層土對應的樁長(m)。3多年凍土區強凍脹及特強凍脹類活動層融化期應計及負摩阻力的影響，基樁抗拔承載力可按下式進行計算：Ruk=2(λ;fciau;l;)+Z(λ;qsjau;l;)層多年凍土樁周凍結強度特征值(kPa),可按本標準附錄A確定；9sa——第j層樁周非凍結土側阻力的特征值(kPa),應按現行行業標準《架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5219規定的極限側阻力標準值qsjk/K取值，季節活動層凍結力和側阻力忽略不計；6.5.1多年凍土地區的基礎底面下宜設置由粗顆粒非凍脹性砂6.5.3凍土地區基礎混凝土最外層鋼筋保護層厚度應滿足混凝結構設計規范》GB50010、《架空輸電線路基礎設計技術規程》7.1.1凍土地區防水及排水措施的設計和施工應考慮水文條件、地形特點、凍土類型、地基基礎設計狀態、施工工藝等因2在冰丘、冰椎發育的地段，應合理選擇線路位置，盡可能避讓冰丘和冰椎，無法避讓時，應防止冰椎、凍脹丘向塔基7.1.6凍土地區修建露天排水溝應加強溝底及邊坡的防滲水和7.3.1凍土地區基礎底面應優先埋置在地溫穩定、持力性能較8.2.1多年凍土區輸電線路基礎施工應根據設計狀態采取相應地基土應均勻回填夯實，且回填地基的壓實度或原位密度應滿足8.2.3沼澤地區、厚層地下冰及富含地表水地段的輸電線路基礎，宜選擇低溫季節進行施工，可鋪設凍結冰層作為施工道路路裝配式基礎及其他預制基礎靜置期不宜少于30天，在靜置期間應避免基礎承受荷載。當非寒季施工時，凍土地基中輸電線路基礎8.2.5當輸電線路開挖類基礎采用置換的地基土進行回填材料應采用凍脹性弱的粗顆粒土。8.2.6基礎周邊回填土基面應高出設計標高不少于500mm,該回填層作為防沉層。在基礎施工完成后，對因固結或融化沉降形8.3混凝土施工防凍要求8.3.2混凝土的配合比應通過計算和試配選定，試配時應使8.3.3負溫條件下現場澆筑混凝土時，混凝土出機溫度不應低于10℃,混凝土入模溫度不應低于5℃且不宜高于15℃,混凝土養護溫度不應低于防凍劑的使用溫度，混凝土脫模后其表面溫度與環的溫度降至0℃前，該強度不得低于混凝土抗凍臨界強度。抗凍為設計的混凝土強度標準值的30%;度標準值的40%;8.4.3宜采用鋼筋保護層厚度檢測儀對混凝土保護層進行無損8.4.4開挖類基礎回填土按設計要求采用非凍脹性粗顆粒料分小于總樁數的30%,且每基桿塔不宜少于2根。試驗檢測及質量9.1.4凍土區的山區線路應采用全方位長短腿與不等高基礎配10.1.2多年凍土區桿塔基礎的監測，可按桿塔基礎類型和多年凍土地基的復雜性，將架空輸電線路基礎監測分為三個等級進行相應內容和時間周期的地基監測，監測等級如表10.1.2監測等級桿塔地基與基礎類型甲級過渡帶、不穩定和極不穩定的高含冰率多年凍土地基的開挖類基礎乙級除甲級、丙級監測以外的塔位丙級10.1.4長期監測的重點地段宜注意收集和利用當地氣象觀測3依據輸電線路選用塔型的比例確定監測場地的類型和數10.2.3復雜凍土條件下，邊坡坡率陡于1:1.75或邊坡高度大1監測等級為甲級的場地，監測期為3年～5年；監測等級竣工后，在運營期間前3年每月監測1次，以后每季度監測1次，10.3.1凍土地區輸電線路地基基礎的監測應根據監測等級要1所有輸電線路基礎的監測場地均應進行桿塔基礎的變形2監測等級為甲級和乙級的場地還應進行以季節凍結或融4所有輸電線路基礎的監測場地宜進行不良凍土現象的觀5所有輸電線路基礎的監測場地宜進行凍土環境的觀察與行1次，以后每月進行1次。融化過程期間每月觀測1次。附錄A凍土強度指標A.0.1凍土地基承載力特征值(fak)應按本標準的有關規定確學指標按表A.0.1確定。表A.0.1凍土承載力特征值fak(kPa)土的類別不同土溫時的承載力特征值(kPa)—0.5℃—1.0℃—1.5℃-2.0℃—2.5℃—3.0℃礫砂、粗砂中砂、細砂、粉砂應乘以0.8～0.6(含水率接近Ⅲ類時取0.8,接近V類時取0.6,中間取中A.0.2在無試驗資料的情況下，樁端凍土承載力特征值可按表A.0.2-1的規定確定，對于鹽漬化凍土可按表A.0.2-2的規定確表A.0.2-1樁端凍土端阻力特征值(kPa)土的類別樁沉入深度(m)不同土溫時的承載力特征值(kPa)—0.3℃—0.5℃—1.0℃—1.5℃—2.0℃—2.5℃-3.0℃-3.5℃任意粗砂和中砂任意細砂和粉砂上述各類土表A.0.2-2樁端鹽漬化凍土端阻力特征值(kPa)土的鹽漬度(%)溫度(℃)樁沉入深度(m)細砂和中砂注：1表列數值是按包裹冰計算的含冰率小于0.2的鹽漬化凍土規定的；表A.0.2-3樁端凍結泥炭化土端阻力特征值(kPa)土的泥炭化程度溫度(℃)A.0.3凍土和基礎間的凍結強度特征值應在現場進行原值測依據凍結地基土的土質、物理力學指標按表A.0.3-1的規定確定。對于鹽漬化凍土與基礎表面間的凍結強度可按表A.0.3-2表A.0.3-1～表A.0.3-3可用于混凝土或鋼筋混凝土基礎。其他材質的基礎與凍土間的凍結強度應按表5.0.4-2進融沉等級溫度(℃)ⅢⅡV融沉等級溫度(℃)ⅢⅡV礫石土(粒徑小于0.075mm的顆粒含量小于或等于10%)ⅢⅡV礫石土(粒徑小于0.075mm的顆粒含量大于10%)ⅢⅡV表A.0.3-2鹽漬化凍土與基礎間的凍結強度特征值(kPa)土的鹽漬度(%)溫度(℃)細砂和中砂土的鹽漬度(%)溫度(℃)細砂和中砂表A.0.3-3凍結泥碳化土與基礎間的凍結強度特征值(kPa)溫度(℃)8附錄B凍土地溫特征值的計算B.0.1根據現場鉆孔一次測溫資料計算活動層下不同深度處的年平均、年最高和年最低地溫時，可根據15m和20m深度的實測地溫構建直線代表各個深度的年平均地溫，然后根據土層中的熱傳遞規律結合活動層底面的特殊性計算各個深度的年最高和年最低地溫，其計算方法如下：1年平均地溫T?按下式計算：式中：△T?——考慮地熱梯度的地溫修正值(℃);T??、T?o——分別為15m和20m深度處的實測地溫(℃);H?———從地表算起的實測深度(m);b——5(m)。2年最高地溫(Tzmax)和年最低地溫(Tmin)按下式計算：A?=Au(f)×exp(-H×√π/at)H=H?—h(f)式中：A?——季節活動層以下某深度處的地溫年振幅(℃);A.(f)——活動層底面的地溫年振幅(℃),數值上等于該處年平均地溫絕對值；H——從季節活動層底面算起的深度(m);α——土層的平均導溫系數(m2/h);t——年周期，取8760h;h(f)——最大季節融化(凍結)深度(m),根據實際勘探資料確定。為保證計算精度，現場鉆孔測溫間距在5m深度內為0.5m,5m深度以下為1m。3從季節活動層底面算起的地溫年變化深度(H?)按下式計H?=√at/π1n[A.(f)/C]α值應根據勘探時所得的土層定名、含水率和干密度等資料，進行加權平均求得。4當測溫資料不足20m時，可以考慮采用10m和15m深度的實測地溫作為計算的依據，計算公式中的參數也相應修改。C.0.1根據土的類別、天然含水率及干密度測定數值，凍土和未凍土的容積熱容量、導熱系數和導溫系數可分別按表C.0.1-1~表C.0.1-4取值。大含水(冰)量土的導熱系數在無實測資料時可按表C.0.1-5取值。表C.0.1-1草炭粉質黏土計算熱參數值表C.0.1-2粉土、粉質黏土計算熱參數值5續表C.0.1-2555537373737表C.0.1-4礫砂計算熱參數值2626262626紅色粉質黏土青海風火山蘭州草炭粉土草根(皮)西藏兩道河西藏兩道河草炭粉質黏土東北滿歸C.0.2單位土體的相變熱和未凍水含量的確定應符合下列規1相變熱(單位體積土中由水分的相態改變所放出和吸收的熱量)可按下式計算：L——水的結晶或冰的融化潛熱(kJ/kg),工程熱工計算中可取334.56kJ/kg;w——土的天然含水率(總含水率),以小數計(取小數點后兩位);2凍土中的未凍水含量應通過試驗確定，當無試驗條件時，對于黏性土可按式(C.0.2-2)估算，對于砂土可按式(C.0.2-3)估算：wu=K(T)wp(C.0.2-2)式中：wp——塑限含水率，以小數計(取小數點后兩位);K——溫度修正系數，以小數計(取小數點后兩位),按表i。——相對含冰率，以小數計(取小數點后兩位),按表C.0.2選用；T——凍土溫度。土名塑性指數溫度(℃)KKK黏土K草炭K注：表中粉質黏土Ip大于13及黏土Ip大于17兩檔數據僅作參考。C.0.3根據土的物理指標選取計算熱參數時應符合下列要求：1在計算天然凍結或融化深度和地基溫度場時，應計入總含水率的瞬時測定值與平均值的離散關系。計算相變熱時所用的總含水率指標，應按春融前的測定值確定。未凍水量應按凍結期土體達到的最低溫度確定；2在確定銜接多年凍土區采暖建筑的基礎埋置深度時，應計入土體融化后結構破壞的影響；3在確定保溫層厚度時，應計入所選用保溫材料(如干草炭砌塊或爐渣等)長期使用后受潮的影響，同時尚應計入所選用大孔隙保溫材料由于對流和輻射熱交換對熱參數的影響。·圖D基礎型式示意圖·凍土地區架空輸電線路基礎設計技術規程《凍土地區架空輸電線路基礎設計技術規程》DL/T5501—2015,經國家能源局2015年4月2日以第3號公告批準發布。取的靜態設計參數與凍融循環以及工程設計年限的影響結合起 2.1術語 3.1凍土分類 3.2勘察要求 4基本規定 6.1基礎埋深 6.2開挖類基礎 6.3掏挖基礎 6.4樁基礎 6.5構造要求 (87) 7.1防水及排水措施 7.2防凍脹措施 7.3防融沉措施 8.2凍土施工保護措施 8.4施工質量的試驗檢測 9.1環保設計 9.2環保施工 10.1監測分類 10.2監測原則 10.3監測要求 1.0.2大跨越輸電線路工程的地質勘察及基礎設計需符合專門圍在一0.1℃~+0.1℃之間的對應深度。3.1.1凍土的定義同時包含兩層含義，一是巖土體溫度必須在根據總含水率w的大小，可按表1將多年凍土劃分為少冰凍多年凍土工程類型凍土總含水率(%)標識符號黏性土少冰凍土S多冰凍土D高含冰率富冰凍土FB含土冰層H3.1.2凍脹的本質是當土體中水分凍結成冰時，形成各類冰結構，引起土顆粒間相對位移，使土體體積產生不同程度的擴張變形的過程。凍土中含冰率的大小取決于當地的氣候條件、土體的顆粒成分、含水狀態、水分補給來源與量級、土體凍結速率等，因此凍脹程度有很大差異。凍脹性大小由土體原有孔隙水及水分遷移成冰情況決定，其量化值通常以凍脹量來表示。凍土層的平均凍脹率η可按下式計h'——凍層厚度(mm)。3.1.3融沉是在地溫升高或在人類工程活動影響下發生的融化而產生下沉的過程。凍土的融沉性大小是由凍土體內冰的含量決定的，凍土構造與冰的膠結特性是決定凍土融化時融沉性質變化的因素。評價凍土融化的重要指標是凍土的含冰程度，也就是凍土的體積含冰率。體積含冰率與土體的組合關系構成凍土的冷生構造，決定了凍土的融化壓縮沉降量。實踐表明，影響凍土融化下沉的因素主要有含水率、土體干密度及土粒成分等。凍土層的平均融化下沉系數(δ?)可按下式計算：式中：h?、e?——凍土試樣融化前的高度(mm)、孔隙比；h?、e?——凍土試樣融化后的高度(mm)、孔隙比。3.2.1由于凍土地區的特殊性，不同的勘察階段、場地條件和設計預案均具有不同的要求。勘察任務應具有明確的階段性。不同勘察任務階段的內容、方法和深度等有很大差別，不同場地條件和證路徑優化的合理性及塔基可靠性。當上述工作不能滿足要求勘察凍土區的凍土類型(季節凍土和多年凍土類型),季節凍結和3.2.3凍土區輸電線路終勘定位階段應根據已確定的路徑方案4.0.1根據國家現行標準《66kV及以下架空電力線路設計規直流架空輸電線路設計規范》設計冰厚確定原則如下：±800kV直流線路及1000k年一遇，66kV及以下按15年一遇。結合上述規范的劃分原則，本標準將適用范圍內的輸電線路(110kV及以上架空輸電線路)凍土地基的利用原則分為原則I(在施工和運營期間都保持地基表2多年凍土地溫帶分類不穩定帶極不穩定帶—2.0℃≤一0.5℃20cm,預計到2050年至少比現在減少15cm左右。由此可見，氣序號基礎類型基礎特點適用地區1樁基礎小，應用范圍廣，施工工藝成熟，需要大型機具，高下水位較高地區，高溫高含冰率、強區可采用樁基礎2擴展基礎臺階基礎用量大，基礎外表面容易采取減小切向凍脹力的輔助措施下水位埋藏較深地區。同等條件下，強凍脹、特強凍脹塔位可優先采用錐柱基礎續表3序號基礎類型基礎特點適用地區3掏挖基礎力學性能較好，抗拔、抗傾覆承載能力強，基坑開挖量小，不需支模、回填，有利于環境保護較好、可人工成孔的地區4預制強度較高，混凝土質量易保證。制造條件嚴格，運輸成本高，需要起重機械適用于交通便利、便于機械作業、的塔位4.0.9微地貌和不良凍土現象引起的輸電線路基礎危害不易準路沿線主要不良凍土現象如表4所示。表4輸電線路沿線主要不良凍土現象一覽表類型活動方式形態特征分布情況凍結層下水侵入凍結十米，高數米至十余米，裂縫，然后中央融為馬蹄多分布在活動斷裂帶上升泉出露處，發育于粉質黏土、亞黏土、黏土地層中，多呈凍脹丘群與冰椎共生凍結層間水凍結多呈丘狀。一般直徑2m～5m,高0.5m～1m,核部冰層薄，表面覆蓋層亦薄，且有不規則裂縫多發育在山前緩坡、谷地段沼澤濕地上。多與泥炭丘和凍脹草續表4類型活動方式形態特征分布情況冰椎河水和凍結層上水溢出凍結以縱向裂縫為主分布在河谷、沖溝溝口處，河谷內較發育泉冰椎及凍結層下水溢出凍結多呈冰椎群，單個體呈10m,高1m～2m,其上有達數十米沿斷裂帶上升泉出露處呈群體分布，并有多年生凍脹丘共生水或凍結層間水遷移凍結 0.7m2,高0.2m～0.4m,其間有溝槽，凹地溝通，暖季常有積水，形成沼澤發育于山前緩坡，河谷階地和盆地內，這些育段熱融滑塌加之地表水作用多呈圓椅形、帶形或多頭舌形。一般長10m至百余米、寬數十米，表面有橫向裂縫，以塌落式下滑多發育在3°~16°的緩坡地段，地表植被覆蓋完整，巖性較單一其中以3°~8°平緩坡地最發育融凍泥流多為泥流扇、泥流舌和流動發育在6°~16°細顆粒堆積物較厚且地下熱融湖塘及熱融洼地呈圓形、橢圓形，直徑數米至數百米，深度小于下冰發育地段續表4類型下水活動方式形態特征分布情況多邊形、石環、石季節融化層中水分反復凍融多邊形、斑狀、環狀或魚鱗狀。規模大小不等，由數十厘米至數十米，但僅限于表土層內凍結層上水和多分布于丘陵緩坡地段季節凍結層和季節融化層的水分反復凍融沙丘高數米至數十米，長數十米至數百米。多呈新月形或長條垅崗形。可分為活動沙丘或半固定沙丘兩大類多分布在荒漠化較為嚴重且風力比較集中的地段5.0.3我國季節凍土和多年凍土主要分布在高緯度和高海拔地料確定的凍脹力保證率較低。青藏鐵路風火山段的實測資料證系數，對不利情況規定了1.0～1.7增大系數。表5.0.4-2吸收了的大部分輸電線路工程的混凝土強度一般為C20,并有可靠的工顧工程的技術性與經濟性。與混凝土抗凍性能有關的規定基本來混凝土試驗規程》DL/T5150—2001規定的快凍試驗法測定。設計規范》GB/T50662—2011的適用范圍以擋水建筑物和引水2010規定，F50、F100、F200、F300混凝土適宜水膠比分別為6.1.1美國和歐洲一些國家通常以自由凍結深度來確定建筑物筑地基基礎設計規范》JGJ118提出的容許殘留凍土層厚度理念并基礎宜埋置在設計凍深以下不小于0.5m處。除特殊情況外，季節6.1.2對銜接多年凍土地基，輸電線路基礎底面應嵌固在多年凍為7%/℃~25%/℃,考慮觀測年后氣溫的波動，按當地凍土穩定人為上限資料設計時，建議最小埋深不小于上限值加0.5m。穩定性的影響，以及上限位置處因暖季地溫較高(接近0℃)導致本標準將基礎最小埋深在z四的計算值上適當加大。6.2開挖類基礎6.2.1季節凍土區的開挖基礎底板埋置在不凍土層中，基礎底板以上的凍土在融化期均為融土。多年凍土區的基礎底板雖埋置在在擾動后恢復天然狀態需要較長的時間，因此計算多年凍土區開季節活動層在暖季融化期內為融土狀態，其上拔角應由試驗確定。含水率較大的細顆粒土融化狀態時的上拔角接近為0°,粗顆粒土在凍融狀態下的上拔角差別不大。試驗表明，錨定板在多當斜面基礎的傾斜角達到臨界值后，作用于斜面基礎傾斜面的拉力分量將大于凍土與基礎間的凍結抗拉強度，凍土層與基礎表面脫離而產生開裂現象。此時，開裂區的凍脹活動不能作用到度較大，因此在設計時應采用現場的實測結果進行計算。表5收在20%～40%的凍土長期極限抗剪強度進行了歸納。土的類別黏土長期極限抗剪強度(kPa)主要因素為凍結期內地表附近凍土的開裂。由于凍土與基礎表面和端頭傾角為2°～3°時，脫離土體開裂的應力可減少86%～91%。B.O.奧爾洛夫的研究中，建議將鋼筋混凝土基礎傾斜側邊的角度設置為2°～3°,以降低切向凍脹力。俄羅斯赤塔州規范TCH50—305—2004規定，為減少切向凍脹力的作用，可約為直柱基礎的62%,可對比參數進行優化。比不宜大于3.0,且兩者之差不宜大于2.0m。地基基礎的上拔穩定計算公式。當多年凍土層達到一定厚度時，6.4.4樁基抗拔系數是指抗拔承載力和受壓承載力之比。對于規范》GJ