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DL∕T 5577-2020 冻土地区架空输电线路岩土工程勘测技术规程.pdf
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1、ICS 93.020 P10 备案号:J2861-2020 中华人民共和国电力行业标准P DL / T 5577 - 2020 冻土地区架空输电线路岩土工程勘测技术规程Technical code for geotechnical investigation of overhead transmission line in frozen soil region 2020-10-23发布2021-02-01实施国家能源局发布找标准就到麦田学社 中华人民共和国电力行业标准冻土地区架空输电线路岩土工程勘测技术规程Technical code for geotechnical investigatio
2、n of overhead transmission line in frozen soil region DL/T 5577-2020 主编部门:电力规划设计总院批准部门:国家能源局施行日期:202 1年2月1日f 中国计划出版社-E小北2020 -牛tq、-i国家能源局公告2020年第5号国家能源局批准水电工程生态流量实时监测系统技术规范等502项能源行业标准(附件1)、DL/T5159的规定。8.4 多年冻土地温观测8.4. 1 冻土地温观测方法应按本标准附录C的要求执行。8.4.2 地温观测孔布置应符合下列规定:1 在缺乏地温观测资料的多年冻土地区,应在可行性研究阶段或初步设计阶段勘测
3、时布置必要的钻孔观测地温;施工图设计阶段勘测,勘测等级为一级和二级的工程应专门布置钻孔观测地温;处于区域主干网地位,勘测等级为三级的工程也应布设一定数量的钻孔观测地温;2 不同地貌单元、不同工程地质区段及不同气温区、地温区应分别布置地温观测孔;3 勘探作业场地可采用便携式测温装置对钻探、坑探岩土试样温度进行现场测试;4 在资料匮乏地区,宜对部分测温孔进行地面气温、日照等气象要素对比观测。8.4.3 地温观测孔宜结合勘探孔布设,测试深度不应小于15m。 22 8.4.4 地温观测时间和频率应符合下列规定:1 通过地温观测孔监测地温应在孔内温度恢复天然状态后进行,恢复时间不应少于15d;2 对地温
4、恢复时间的观测应在钻孔成孔后立即进行;3 地温恢复后的观测间隔时间宜为30d,观测总数不宜少于3次。8.5 取样与室内试验8. 5. 1 多年冻土试样等级可按表8.5. 1的规定划分。表8.5. 1 多年冻土试样等级划分土样等级冻融及扰动程度土样特征试验内容土在原位的应力状态虽冻土类型定名,物已改变,但土的结构、密度I 保持冻结状态理力学性质指标测(或孔隙状态)、含水量等均试,热学性质试验变化很小己轻微扰动但土的结构、孔隙等有较大冻土类型定名,含E 保持含水率变化水率、密度试验已显著扰动土的结构等已经完全破冻土类型定名,含皿坏,只保持天然含水率水率试验8. 5. 2 多年冻土取样方法应符合下列
5、规定:1 测定冻土基本物理性质指标的试样应由地表下O.5m开始逐层采取,取样间距宜为1.Om-2. Om,含冰量变化大的地层及冻土上限附近应加密取样;2 测定冻土力学和热学性质指标时,冻土取样应按地层和冻土类型分层采取;3 严禁从爆破的碎块中取样,应从原状岩芯、探坑或探槽壁上采取;4 采取试样后应立即试验,或放入保温桶中及时送交试验室试验。8.5. 3 冻土室内试验项目可根据工程实际需要按表8.5. 3选定。表8.5. 3 冻土室内试验项目试验项目粗粒土细粒土颗粒分析O O 物总含水率O O 理性液限、塑限O 质试比重O O 验天然密度O O 冻胀力A A 土的冻结强度A A 力抗剪强度A O
6、 学性抗压强度A O 质试冻胀率A O 验融化下沉系数A O 冻土融化后体积压缩系数A O 水冻土中冰的化A A 亏且一化学成分性质冻土区地下水的试O O 验化学成分土的骨架比热A A 土在冻结状态下的于且 A A 4性导热系数质试验土在融化状态下的A A 导热系数注:0为必做项目,L:.为选做项目。 24 9 检验与监测9. 1施工验槽9. 1. 1 施工验槽可采用目视、掰捻、尺量、取样鉴定、素描、拍摄影像等方法并做好记录。9. 1. 2 施工验槽应侧重查验冻土类型、地下水状态、融化深度、地下冰形态与分布特征、基岩特性与埋藏深度等内容。9. 1.3 冻土区施工验槽应符合下列规定:1 大开挖基
7、础应逐基逐腿验槽;2 暖季施工的高含冰量冻土塔基、高温冻土区塔基宜按先向阳后背阴的顺序及时验槽,特殊塔位宜随施工跟班验槽。9. 1. 4 当发现坑壁原始形态破坏而难以与勘测资料对比时,应追溯施工记录或查看临近天然断面、基坑资料并综合判定冻土地质。9. 1. 5 当施工验槽发现与勘测资料差异较大,影响基础稳定性或基础形式变化时,应会商设计人员提出处理意见。9. 1. 6 基坑出现积水及坑壁拥塌情况时?应调查分析原因,并应会同相关人员商议处置措施o9.2检测9. 2. 1 线路基础施工期应根据杨地复杂程度和工程重要性开展检测工作。9.2.2 基桩检测可采用高、低应变法或声波透射法,必要时可增加钻芯
8、法。9. 2. 3 开挖基础可采取工程物探、钻探、原位测试和室内土工试验等方法进行检测。9. 2. 4 锥柱基础、预制板式基础等大开挖基础应检测基槽填土的成分、含水率及密实度等。9.2. 5 大开挖基础数量较多时可抽样检测,对不同地貌单元、不同工程地质区段、不同基础类型、不同施工标段均应布置检测点。下列杆塔位宜重点检测:1 施工中出现过岩土质量隐患的塔位;2 附近有冻胀丘、冰锥或泉水发育的塔位;3 活动层厚度超过基底深度2/3的塔位;4 基底附近分布高温、高含冰量冻土的塔位;5 跨越塔、转角塔等重要塔位。9. 2. 6 塔基基础回填土冻结检测应符合下列规定:1 可采用钻探取芯鉴别二动力触探试验
9、等方法;2 检测深度宜至基础顶板,测试数据应能反映基础下部、中部、上部的连续变化;3 需了解基底回填和扰动层的密实度时,检测深度宜大于基础底面下1.0m;4 对同一塔位在不同年份、不同季节进行检测时,应避免检测位置完全重叠。9.2.7 检测孔测试、取样结束后应及时回填,并应保证回填密实度。9. 2. 8 热棒效能检测应符合下列规定:1 检测时段应选择在每年冷季热棒工作时间的夜间;2应在安装后当年对热棒效能开展全面检测,此后每隔3年5年宜进行一次检测;3 热棒检测应以具有数据存储功能的热棒检测仪为主,在交通条件良好、夜间工作不存在安全隐患的地区可采用热红外方法进行辅助检测;4 热棒效能检测应符合
10、本标准附录D的规定;5 对发现的失效热棒应及时提出处理建议。9.2.9 现场检测完成后应提交检测报告。9.3监测9. 3. 1 冻土区塔基宜综合电压等级、重要性以及多年冻土场地的复杂程度进行塔基稳定性监测。监测期限应根据塔基稳定性状况确定,不宜短于线路投运后1年,勘测等级为一级、二级的工程宜监测至投运后3年r-;5年,重要线路或重点塔基监测时间宜大于5年。9.3.2 塔基稳定性监测可包括下列内容:1 基础沉降变形监测;2 塔基周围冻土地基及天然场地地温监测;3 大开挖基础底部、基础周围土体的含水量监测;4 基础外形特征的变形观察;5 基础底部及周围应力变化特征监测。9.3.3 多年冻土区宜选择
11、有下列情况的代表性杆塔进行监测:1 高温、高含冰量冻土地段的杆塔;2 关键塔位及薄弱地段的杆塔;3 锥柱基础、预制板式基础等大开挖杆塔;4 采用钻(挖)孔插入桩基础的杆塔;5 边坡坡率陡于1: 1. 75或边坡高度大于4m的杆塔;6 冻土地质条件复杂,采取了热棒、挡水墙、挡土墙等专门工程措施的杆塔。9.3.4 塔基变形监测应符合下列规定:1 每个塔腿处均应布设变形监测点,并应在塔基外国不受影响的地方设置基准点;2 监测内容应包括垂直变形、水平变形和根开变化;3 监测工作宜在基础施工完成时启动,并应在5d内进行首次变形观测,监测数据宜覆盖组塔前、组塔后、架线前、架线后、投运后等重要时间节点;4
12、监测周期在线路投运1年内,以及监测发现塔基已经处于查标准就到麦田学社()较大变形过程中,宜每15d观测1次;线路技运后1年-3年,宜每30d观测1次;线路投运3年后,宜每60d观测1次,直至变形稳定为止;5 变形监测应按本标准附录E的要求执行o9. 3. 5 塔基地温监测应符合下列规定:1 测温孔宜在紧靠塔基基础、基础间和基础外3m-5m处分别布设;2 测温孔深度不应小于15m,对于大开挖基础,测温孔深度同时应超过塔基基底10m;3 应在平面距塔基不小于20m位置布设天然测温孔,测试深度宜为20m;4 地温观测应在测温孔冻土温度恢复后进行,恢复时间不宜少于15d;5 地温观测应按本标准附录C的
13、要求执行。9.3.6 冻土地基含水量监测应符合下列规定:1 监测传感器的布设应与基础施工同步,宜布设于距离混凝土基础不同位置以及不同深度的土体中;2 监测传感器应与周围土体紧密接触;3 应对传感器数据传输线做好保护工作;4 监测传感器的监测精度不应低于0.5%0 9. 3. 7 杆塔及基础外形变化监测应符合下列规定:1 宜选择位于冻融风化强烈、斜坡、水体中的杆塔;2 监测内容宜包括基础的风化情况等;3 可采用目测、拍摄影像资料或布设自动监控探头等方法。当发现基础外形存在较为明显的变形时,可采用地形扫描仪等仪器开展定期监测。9.3. 8 大开挖基础基底接触面应力监测应符合下列规定:1 应力传感器
14、的布设应与基础施工同步,布设于基础底部不同的典型受力位置;2 应力监测传感器布设时应一侧与混凝土基础接触,一侧与土体接触,并应保证接触良好;3 传感器数据传输线缆应做好安全保护;4 应力监测宜通过数据采集装置自动采集,采集间隔宜小于6h。9. 3. 9 现场监测时应同步对杆塔周边的地表沉陷、冻胀、裂缝、地表水侵蚀作用与积水、冻土现象、地表植被状况等进行调查和记录。9.3.10 监测数据应及时整理分析,定期提出塔基稳定性的阶段结论和最终报告。 29 10勘测成果10. 1报告编制10. 1. 1 岩土工程勘测报告应包括文字报告、表格和附图,重要的支持性资料可作为附件。10. 1. 2 可行性研究
15、阶段及初步设计阶段勘测成果文字报告宜包括下列内容:1 工程概况、任务依据、执行的技术标准、勘测等级、勘测方法及工作量;2 各路径方案沿线的地形地貌、地质构造、地震地质、地层岩性、地下水条件、矿产分布及其开采情况;3 区域冻土环境、复杂程度和冻土分区;4 沿线不良地质作用的发育特征及其评价、冻土现象及分布发育特征和可能造成的工程风险;5 沿线冻土类型、分布发育情况及人类活动影响程度;6 拟选路径合理性分析及优化调整建议;7 沿线冻土稳定性评价和适宜的基础形式;8 沿线冻害防治措施的初步分析建议;9 拟选路径存在的主要冻土工程问题、地质风险分析及下一步工作建议。10. 1. 3 施工图设计阶段勘测
16、成果文字报告宜包括下列内容:1 工程概况、任务依据、执行的技术标准、勘测目的和要求;2 勘测等级、勘探测试方法与工作量布置;3 沿线地形地貌,岩土分布特征,不良地质作用、冻土分布发育特点与工程地质区段划分,冻土微地貌特征与塔位选择原则;4 沿线地下水埋藏条件,水、土的腐蚀性及其对基础设计和 30 施工的影响;5 塔位地基土类别、冻土类型与主要物理力学及热学性质指标;6 沿线岩土工程分析与评价;7 基础形式及埋深选择和其他设计措施分析建议;8 地质条件可能造成的工程风险、施工与环境地质问题分析预测与对策建议;9 施工与运行期重点塔位检测、监测和治理分析建议;10 结论与建议。10.1.4 勘测报
17、告的表格和附图宜符合以下规定:1 勘测等级为一级和二级的工程,可行性研究阶段勘测及初步设计阶段勘测可根据需要编绘冻土分布图、地温分布图、综合工程地质图或工程地质分区图;2 施工图设计阶段勘测塔基工程地质条件一览表宜反映冻土类型、冻结和融化状态下物理力学性质指标、年平均地温、冻土上限、冻胀等级、融沉等级等冻土主要特性,并进行冻土工程地质综合评价。10. 1. 5 勘测报告宜将钻孔柱状图、物探测试报告、土工试验成果、地温观测成果列为附件。10. 1. 6 勘测报告应对下列冻土指标进行分析和评价:1 冻胀性分析与评价;2 融沉性分析与评价;3 冻土上限及下限;4 冻土地温及冻土稳定性评价;5 地基土
18、强度与桩土作用参数分析与评价。10.2 冻土工程评价10. 2. 1 季节冻土和多年冻土季节融化层土的冻胀性,根据土冻胀率守的大小可划分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀五种类别。塔基地基土冻胀等级、冻胀类别应按表10.2. 1划分。表10.2. 1 季节冻土与多年冻土季节融化层土的冻胀性分类冻前地下水土的名称冻前天然位距设计冻平均冻胀率冻胀冻胀含水率C%)深的最小距7JC %) 等级类别离hwCm). 碎(卵)石,砾砂、粗砂、中砂(粒径小不饱和不考虑?三三1I 不冻胀于0.075mm颗粒.含量均不大于饱和含水元隔水层时弱冻胀15%) ,细砂(粒径13.5 E 1.0 ?三三1I 不冻胀
19、碎(卵石,砾砂唁12 粗砂、中砂(粒径小三二1.0于0.075mm颗粒11.0 含量均大于15%), 1218 细砂粒径小于三二1.00.075mm颗粒含量3.50.5 大于10%)18 O. 5 61. 0 ?笔二1I 不冻胀14 1.0 11.0 1419 粉砂1.0 3.51.0 1923 1.0 623 不考虑可12V 特强冻胀 32 续表10.2. 1 冻前地下水冻前天然位距设计冻平均冻胀率冻胀冻胀土的名称含水率c%)深的最小距可c%)等级类别离hwm)1.5 ?三三1I 19 三二1.511.5 1922 三二1.53.51.5 2226 三二1.561.5 2612 V 特强冻胀
20、30 不考虑2.0 市三三lI 不冻胀p+2 2.0 1守主二3.5 E 弱冻胀的+22.0 p+5 2. 0 3. 51J6 皿冻胀教性土p十52.0 三三p十92. 0 6守主二12N 强冻胀的十92.0 三二p+15 三三2.0 1J12 V 特强冻胀p十15不考虑 一一一-一注:1 p为塑限,为冻前天然含水率在冻层内的平均值c%); 33 2 盐渍化冻土不在表列;3 塑性指数大于22时,冻胀性降低一级;4 粒径小于0.005mm的颗粒含量大于60%时,为不冻胀土;5 当碎石类土的填充物大于全部质量的40%时,其冻胀性按填充物土的类别判定;6 隔水层指季节冻结、季节融化活动层内的隔水层。
21、10.2.2 冻胀力作用下基础稳定性验算的冻胀力值应由试验确定,当元条件时,切向冻胀力标准值可按表10.2.2-1取值,水平冻胀力标准值可按表10.2. 2-2取值。表10.2. 2-1 切向冻胀力标准值d(kPa) 冻胀类别| 弱冻胀| 冻胀| 强冻胀| 特强冻胀单位切向冻胀力I 30d60 I 60d80 I 80Td120 I 120d150 表10.2.2-2水平冻胀力标准值h冻胀等级不冻胀弱冻胀冻胀强冻胀特强冻胀冻胀率1J(%) 守主二111J3.5 3.51J6 6可12 水平冻胀力(kPa)h 15 15h 70 70h 120 120h 200 200 10. 2. 3 根据土
22、融化下沉系数S。的大小,多年冻土可分为不融沉、弱融沉、融沉、强融沉和融陷五种类别o塔基地基土融沉等级、融沉类别应按表10.2.3划分。表10.2. 3 多年冻土融沉性分类融化下沉土的名称总含水率(%)系数平均融沉融沉值80(%)等级类别碎(卵)石,砾砂、10 粗砂、中砂(粒径小80二1I 不融沉于0.075mm颗粒含量均不大于15%)10 1803 E 弱融沉 34 续表10.2.3融化下沉融沉土的名称总含水率c%)系数平均等级值oc%) 12 8。王三1I 碎(卵)石,砾砂、粗砂、中砂(粒径小1215 1。3E 于0.075mm颗粒1525 3。10皿含量均大于15%)二三2510o25 N
23、 14 。三三1I 1418 l。王三3E 粉、细砂1828 3O二10皿二三2810o25 目17 s。三三1I 1721 1o3 H 粉土2132 3o10 皿二三3210o25 N p ol I 的三三p十41o3 E 蒙古性土的+4p十153o二10E 的+15p+35 1025 V 注:1 为总含水率c%),包括冰和未冻水;p为塑限;2 盐渍化冻土、泥炭化冻土、腐殖土、高塑性教土不在表列;3 粗颗粒土用起始融化下沉含水率代替塑限p0 融沉类别不融沉弱融沉融沉强融沉不融沉弱融沉融沉强融沉不融沉弱融沉融沉强融沉不融沉弱融沉融沉强融沉融陷 35 10. 2. 4 冻土地基承载力元实测资料时
24、,可按表10.2.4的规定取值。表10.2.4冻土地基承载力特征值不同地温时的承载力特征值fa(kPa) 土的名称一0.50C一1.00C-1. 5.C 一2.00C-2.5.C 一3.00C碎砾石类土800 1000 1200 1400 1600 1800 砾砂、粗砂650 800 950 1100 1250 1400 中砂、细砂、粉砂500 650 800 950 1100 1250 勃土、粉质蒙古土、粉土400 500 600 700 800 900 含土冰层100 150 200 250 300 350 注:1 表中数值适用于本标准表10.2.3中I二E、皿类的冻土工程类型;2 冻土含
25、水率属于本标准表10.2.3中N类时,结性土取值乘以0.8-0.6,含水率接近皿类取值乘以0.8,接近V类取值乘以O.6,中间取中值;块卵石土、碎砾石土和砂土取值乘以0.6-0.4,含水率接近E类取值乘以0.6,接近V类取值乘以0.4,中间取中值;3 含土冰层指包裹冰含率为0.4-0.6;4 当含水率小于或等于未冻水率,按不冻土取值;5 表中温度是使用期间基础底面下的最高温度;6 本表不适用于盐渍化冻土、冻结泥炭化土。10.2.5 在元实测资料时,桩端冻土端阻力特征值可按表10.2.5-1的规定取值,冻土与基础间的冻结强度特征值可按表10. 2. 5-2的规定取值。表10.2. 5-1 桩端冻
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