高层建筑深基础作为接地装置的可行性分析

1、    高层建筑深基础作为接地装置的可行性分析    宋芳芳 李保国摘要：随着城市现代化步伐的不断加快，城市建筑也逐渐由多层转向高层甚至超高层方向发展。而在高层建筑中，深基础作为其中的接地装置，在具体的施工中有一定的应用。但是，在进行具体设计时，其设计理念的依据主要是依实际工程经验为基础的，因此，在其具体的应用上还存在一定的争议。本文依某电力调度中心为例，主要对高层建筑施工中深基础接地装置的敷设安装及其接地电阻等效计算的方法进行了分析，从而对以后的深基础作为接地装置的施工状况给予很好的支持。希望与大家共同学习。关键词：高层建筑;深基础;接地装置;敷设安装

2、;可行性分析一、引言接地装置是由自然接地体与人工接地体两部分组成。在高层建筑工程施工中，通常都是动力系统和防雷系统合用一个接地装置，并采用的措施是均压。而具体到通讯调度楼来说，在防雷技术标准及措施中也进行了明确规定：“调度通讯综合楼内的通讯站应与同一楼内的动力装置、建筑物避雷装置共用一个接地网”。接地的电阻要求小于1。二、高层建筑接地装置的安装第一，首先要制作垂直接地体，垂直接地体通常是采用dn50 l=2500毫米的镀锌钢管，钢管的一端使用手锯将其割成长120毫米的坡口，另一端采用50×8的镀锌扁钢加工成长度为300毫米的形卡子，然后焊在距管口顶部100毫米的位置。然后对水平接地体

3、进行调直，调直时，采用大锤并配合平锤将接地扁钢砸直，砸直时使用力量要均匀，尽量避免对扁钢本身及镀锌层产生损伤。如发现镀锌层受损，则要在受损处及时涂刷防腐漆两遍进行保护。按照设计的点位，由主接地网向地面以上焊接引出设备接地分支线，为了便于连接地面以上的接地干线或设备分支接地线，该分支线的引出末端露出地面以上的部分长度不小于0.5米。接地网完成施工后要进行分区域验收，并填写详细的分项工程验评表及隐蔽前检查签证单，经自检合格后及时通知监理及建设单位进行隐蔽前检查、验收和签证。第二，根据设计图纸的路径进行画线挖沟（也可利用已开挖的沟道），接地干线要埋在地下1.6米左右。挖好沟后摇及时将接地体埋入，并敷

4、设好接地的扁钢，与接地体上的形卡子两端搭接焊起来。焊接长度要大于扁钢宽度的二倍，并且满焊不少于三个棱边。全部焊缝必须平整无间断，夹渣、无气泡、咬边及未焊透等现象，对焊缝处的焊渣要及时清除。在敷设主接地网水平接地体时，地线在遇设备坑位时，可埋放在坑底，或者在坑边适当绕过。接地线和建筑物或构筑物的基础距离必须大于1.5米。第三，当屋内的接地干线采用在建筑二次地面以下进行暗敷时，首先采取平整接地扁钢。将整个接地线平放，并且要紧贴地面敷设，避免出现凸起的现象，若接地线必须跨越建筑物的伸缩缝、沉降缝时，要采取设置补偿器的措施，补偿器可利用地线弯成弧状代替。在对室内地面接地干线（镀锌扁钢）采用暗敷方式时，

5、其是敷设在一次（粗）地面上的，在进行二次地面完成前，需引接完所需的临时设备接地及检修接地端子，该端子距地面高度腰控制在300毫米左右。接地线要避免发生机械损伤及化学腐蚀。若接地线是穿墙时，要在穿墙处加装钢管或其他坚固的保护套，镀锌层若发生被破坏应及时刷防腐漆。第四，在通知土建方进行二次地面抹面施工前，还应通知监理单位进行隐蔽前检查、监督暗敷在二次地面以下的接地干线施工过程。对于明敷设的接地线，必须垂直或水平敷设，若建筑物表面是倾斜，可沿建筑物倾斜结构表面进行平行敷设。明敷设在墙上的接地线要分段进行固定，固定时要采用膨胀螺栓固定，离地面距离保持在250-300毫米为宜，与建筑物墙壁间的间隙要保持

6、在10-15毫米，穿越门口及走廊的地方要沿抹面层下进行敷设。明敷地线的敷设位置，不得妨礙设备的拆卸及检修，支持件的水平支持距离一般为0.5-1.5米，垂直距离统称为1.5-3米，转弯处间距为0.3-0.5米。对于明敷接地线，在其表面要涂上15-100毫米相同宽度的绿色与黄色相间的条纹，在所有导体的整个长度上或只在每个区间或每个可接触到的部位上都要做出标志。埋设在土中的接地体不要涂漆，在接地线引向建筑物的入口处及在检修用临时接地点处，都要采取刷白色底漆且标以黑色接地记号的措施。三、在高层建筑施工中可以利用深基础作为接地极（一）对高层建筑桩基基础结构的分析在结构上，高层建筑的基础桩基都是相当于深入

7、地中的一根根钢筋混凝土柱子，直达几十米深的岩层。在桩基上制作大厦的承台，承台也都是采用钢筋混凝土制作的，将桩基联成一体。在承台之上则是大厦的剪力墙及柱子，大厦的地面部分就建造在承台上。（二）深基础接地极进行接地电阻等效计算的方法接地电阻的值中，由于接地线的电阻很小，因此可以略去不计，通常人们认为接地电阻等于流散电阻。以下是以此为为基础进行的分析。首先，对单根桩基接地电阻的等效计算。我们采取最不利点的原则，将同一桩内的多根钢筋的流散方式，等效为单根同径钢筋的流散作用，也就是可等效为圆柱混凝土中的垂直圆钢接地体。其次，对多根桩基组成的组合接地装置接地电阻的等效计算。通过对单根桩基的等效计算方法，就

8、可以采取直接将单根桩等效为一根棒型垂直接地体的措施，其流散电阻rc为以上计算所得的值。再次，对冲击接地电阻的计算。以上两项为工频接地电阻的计算。冲击接地电阻，是指雷电电流在流经接地装置泄入大地时所受到的接地电阻，其是由接地线电阻和流散电阻组成。当雷电电流泄入地面时，在接地体附近就形成一个较大电场，泄入处的土壤被击穿并产生火花，使流散电阻显著降低。同时，土壤的电阻系数也在随着电场强度的增加而在降低。对于比较短的接地体，由于雷电波陡度大，具有高频特性，同时会使接地线的感抗有所增加，接地线的阻抗比起流散电阻来，可以忽略。对于较长的接地体来说，由于雷电流的高频特性引起接地体较大的电抗阻碍了后续电流的流

9、散，为此，接地体的有效长度要按l=2*计算（其中为接地体周围介质电阻系数）。不过，总体说来，冲击电阻通常小于工频接地电阻。四、结语对深基础接地装置进行深入的探讨和分析具有很重要的意义。我们在对前面的结构特点进行分析时，已经分析了利用基础组成的接地网有着非常巨大表面积的流散面，期具有很高的热稳定性及疏散电流的能力，接地电阻比较低，且由于高层建筑的基础比较深，有的甚至在地下水位以下，这样就使得接地电阻可以始终保持稳定状态，更不会受到季节、气候影响。同时，由于是利用大厦的桩基及承台钢筋做接地极，就使得整个建筑物的地下，如同敷设了一层均压网，使地面的电位分布比较均匀。而在施工方面，又可以省去大量土方的开挖量，施工中，只要和土建施工做好