阅读说明：本技术 一种适用于山区的环形截面岩石基础及其施工方法 (Annular-section rock foundation suitable for mountainous area and construction method thereof ) 是由 邹峥 王玉雷 周旸 李聚昭 刘伟 程鹏 张建伟 张东亮 于 2021-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种适用于山区的环形截面岩石基础及其施工方法,其包含地表、基础环形柱体、混凝土实心柱体和地脚螺栓；该基础环形柱体位于地表下方；该混凝土实心柱体嵌入该基础环形柱体与地表之间的实心柱体基坑内,且位于该基础环形柱体的正上方；该基础环形柱体由环形基槽及被环形基槽环绕的岩体构成；该环形基槽的槽内放置有钢筋笼,并浇灌有混凝土；该钢筋笼高度大于该环形基槽的槽内深度与该实心柱体基坑深度之和,但该钢筋笼高度小于该基础环形柱体高度与该混凝土实心柱体高度之和；该地脚螺栓包含固定端；该固定端与所需固定设备相连接。本发明的施工方法解决了基坑开挖困难、施工方法复杂、施工安全隐患较高、机械化程度低、经济性较差的问题。(The invention discloses an annular section rock foundation suitable for mountainous areas and a construction method thereof, wherein the annular section rock foundation comprises a ground surface, a foundation annular cylinder, a concrete solid cylinder and foundation bolts; the basic annular column body is positioned below the ground surface; the concrete solid column is embedded in a solid column foundation pit between the foundation annular column and the ground surface and is positioned right above the foundation annular column; the basic annular column body consists of an annular base groove and a rock mass surrounded by the annular base groove; a reinforcement cage is placed in the groove of the annular foundation groove, and concrete is poured in the reinforcement cage; the height of the reinforcement cage is greater than the sum of the depth of the annular foundation trench and the depth of the solid column foundation pit, but the height of the reinforcement cage is less than the sum of the height of the foundation annular column and the height of the concrete solid column; the anchor bolt comprises a fixed end; the fixed end is connected with the required fixing equipment. The construction method solves the problems of difficult excavation of the foundation pit, complex construction method, higher potential safety hazard of construction, low mechanization degree and poorer economy.)

一种适用于山区的环形截面岩石基础及其施工方法

技术领域

本发明涉及输电线路施工领域，具体涉及一种适用于山区的环形截面岩石基础及其施工方法。

背景技术

我国山区分布十分广泛。山区因为道路运输不便，现有基础施工大型机械进场、展开较为困难，严重阻碍了输电线路行业机械化施工的普及。

山区现有输电线路基础一般采用岩石嵌固基础和挖孔基础，这两种基础型式普遍存在以下问题：

1、施工方法复杂。采用人工开挖作业方式时，为了保障人身安全需设置混凝土护壁，护壁混凝土终凝完成一段才能进行下一段基坑开挖，施工中断频率高、耗时长；

2、施工安全隐患较高。人工下孔作业时，会遇到毒气从岩体中渗出或者缺氧的情况，一旦出现紧急情况，由于作业空间狭小，救援难度大，安全性低。

3、机械化程度低。山区岩石地基挖孔基础机械化施工时一般采用旋挖钻机施工，施工机械自重较大(约为40～70t)，施工机械进场困难，因此该基础型式的机械化施工比例较低。常规山区岩石地基基础常常采取人工开挖和爆破施工相结合的开挖方式，此方式施工周期较长，施工难度大。

4、经济性较差。为了提供人工作业空间，设计桩径一般最小为1.2m，混凝土耗量高，单基基础混凝土耗量约为20～160m³，混凝土耗量高，材料运输难度大；

5、余土处理困难。基坑开挖产生的的余土量与基础混凝土量基本相当，对于坡度较缓慢的山区可以采用就地平摊处理，对于坡度较陡的山区需要外运综合利用，处理起来相当困难；

另外，在山区表层覆盖层浅，下层广泛存在着深厚的天然基岩。天然岩石经过物理、化学等成岩作用，往往具有较高的强度，同时也常具有比混凝土更好的耐久性。目前，输电线路中常规采用的岩石嵌固基础、挖孔基础均采取将基坑中部岩石全部挖出的方式浇筑柱状混凝土，未能充分利用基岩自身强度，同时增加基坑挖方量和余土外运量，施工及环保成本较高。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种适用于山区的环形截面岩石基础及其施工方法，解决了基坑开挖困难、施工方法复杂、施工安全隐患较高、机械化程度低、经济性较差的问题。

本发明所采用的技术手段如下所述。

一种适用于山区的环形截面岩石基础，设置于地表，其特征在于，包含基础环形柱体、混凝土实心柱体和地脚螺栓；该基础环形柱体位于地表下方；该混凝土实心柱体嵌入该基础环形柱体与地表之间的实心柱体基坑内，且位于该基础环形柱体的正上方；

该基础环形柱体由环形基槽及被环形基槽环绕的岩体构成；该环形基槽的槽内放置有钢筋笼，且于槽内浇灌有混凝土；该钢筋笼高度大于该环形基槽的槽内深度与该实心柱体基坑深度之和，且该钢筋笼高度小于该基础环形柱体高度与该混凝土实心柱体高度之和；

该地脚螺栓包含固定端；该固定端与所需固定设备相连接。

优选的，该混凝土实心柱体其截面形状可为圆形或方形，长度为1.0～1.5m。

优选的，该基础环形柱体其外轮廓形状可为圆形或方形。优选的，该混凝土为细石混凝土与膨胀剂振捣密实后的混合物。

优选的，该混凝土实心柱体的宽度大于或等于该基础环形柱体的宽度。

优选的，该地脚螺栓与固定端相反一边设置锚固端，该锚固端设置于该混凝土实心柱体内部。

本发明还保护一种适用于山区的环形截面岩石基础的施工方法，至少包含如下步骤：

步骤1，于施工位置挖掘实心柱体基坑；

步骤2，于实心柱体基坑底部使用机械挖掘环形基槽，并保留中间部分的岩体；

步骤3，于环形基槽的槽内放置钢筋笼；

步骤4，向环形基槽的槽内浇筑混凝土并振捣密实；

步骤5，将地脚螺栓的锚固端固定于实心柱体基坑的坑内；

步骤6，向实心柱体基坑的坑内浇筑混凝土，直至覆盖该钢筋笼，但不可覆盖该地脚螺栓的固定端，待混凝土凝固后形成混凝土实心柱体。

本发明所产生的有益效果：

1、能最大程度的利用基岩自身强度，提高基础承载力；

2、减少基础混凝土用量、基坑挖方量和余土外运量，实现了“资源节约型环境友好型”的目标；

3、小型钻孔机械方便运输，能较大程度提高机械使用率，减少人力投入，降低施工风险；

4、能显著缩短施工周期，具有较好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的基础环形柱体的结构示意图。

图3为本发明的基础环形柱体截面结构示意图。

图号说明：地表1、基础环形柱体2、混凝土实心柱体3、地脚螺栓4、实心柱体基坑5、环形基槽21、岩体22、钢筋笼23、锚固端41、固定端42。

具体实施方式

如图1至图3所示，为本发明所提供的一种适用于山区的环形截面岩石基础的结构示意图，其设置于地表1，包含基础环形柱体2、混凝土实心柱体3和地脚螺栓4。

该基础环形柱体2位于地表1下方，该基础环形柱体2其外轮廓形状可为圆形或方形，该混凝土实心柱体3嵌入该基础环形柱体2与地表1之间的实心柱体基坑5内，且位于该基础环形柱体2的正上方，该混凝土实心柱体3截面形状可为圆形或方形，其长度以满足地脚螺栓锚固长度为准，约为1.0～1.5m。该混凝土实心柱体3的宽度大于或等于该基础环形柱体2的宽度。

该基础环形柱体2由环形基槽21及被环形基槽21环绕的岩体22构成；该环形基槽21的槽内放置有钢筋笼23，且于槽内浇灌有混凝土，该混凝土为细石混凝土与膨胀剂振捣密实后的混合物；该钢筋笼23高度大于该环形基槽2的槽内深度与该实心柱体基坑5深度之和，且该钢筋笼23高度小于该基础环形柱体2高度与该混凝土实心柱体高度3之和；该地脚螺栓4包含固定端42，该固定端42与所需固定设备相连接，该地脚螺栓4与固定端42相反一边设置锚固端41，该锚固端41设置于该混凝土实心柱体3内部。

以上是为对本发明所提供的一种适用于山区的环形截面岩石基础的具体说明，在实际施工时，先于所欲施工方位由地表向下挖掘一个满足地脚螺栓4锚固长度的实心柱体基坑5，在其底部采用小型钻孔机械以岩体22为中心挖掘出一个环形基槽21，将钢筋笼23放置在该环形基槽21的槽内，并向槽内浇灌混凝土，其混凝土采用细石混凝土与膨胀剂振捣密实后的混合物。

所放置的钢筋笼23高度大于该环形基槽2的槽内深度与该实心柱体基坑5深度之和，且该钢筋笼23的一端于地表1之上。

将地脚螺栓4的锚固端41固定于实心柱体基坑5，该地脚螺栓4的固定端42于地表1之上，且该地脚螺栓4于地表1之上的长度要大于该钢筋笼23于地表1之上的长度。

将该地脚螺栓4固定后向实心柱体基坑5内浇灌上述的混凝土，而该钢筋笼23高度小于该基础环形柱体2高度与该混凝土实心柱体高度3之和，所以，混凝土直至覆盖该钢筋笼23，但不可覆盖该地脚螺栓4的固定端42，混凝土凝固后形成混凝土实心柱体3。

该基础环形柱体2可根据实际施工时需求，其外轮廓形状可为圆形或方形。

该混凝土实心柱体3可根据实际施工时需求其截面形状可为圆形或方形，长度以满足地脚螺栓4锚固长度为准，约为1.0～1.5m，其宽度大于或等于该基础环形柱体2的宽度。