输电线路工程基础设计特点分析

杜启收

【摘要】输电铁塔的基础是输电线路工程的重要组成部分，本文针对输电线路基础设计在勘测、设计、施工及后期运行维护修复等阶段的特点进行了分析，提出了几点的建议。

【关键词】输电线路；基础； 设计特点

引言

随着我国经济的快速发展，电网工程也进入了快速发展时期。输电线路基础是输电线路工程的重要构成部分，是保障我国电网系统稳定运行的基础，分析输电线路基础在在勘测、设计、施工及后期运行维护修复等阶段的特点具有一定社会效益和经济效益。

1输电线路基础设计现状

1.1软土地基

我国地域辽阔，面积宽广，不同地区拥有不同的地质类别，我国华东以及沿海地区主要是一些软土为主，这些地区建立起的输电线路地基被称为软土地基。该地基主要包含灌注桩基础、扩展式基础以及大板式基础。扩展式基础计算比较简单，然而工程需要土方开挖以及配筋要求比较高，而且占地面积广，在实际施工中时常出现材料搬运困难现象，灵活施工率下降。大板式基础施工方法成本较高，施工设计专业内容广，施工复杂性大，尤其是施工中出现大量软弱地基时影响施工质量，导致施工难度变大，施工质量很难得到保障。灌注桩基础造价较高，施工质量比较难控制。总体上软土基础模型比较复杂而且样式也比较多，然而这些模型的处理费用都比较高，而且腐蚀问题无法得到保障。

1.2冻土地基

根据数据得知，冻土地基占我国国土面积五分之一，这些冻土主要分布在我国东北、西藏及新疆地区。线路基础工程在该地区，其施工材料、施工工艺以及地基判断方法不尽相同。这主要是冻土在融合和冻结两种情况下，力学性质会发生改变，相应的强度指标、地形特点以及地面构造也会发生改变。在冬季时期最常出现安全隐患，冻胀以及融沉是冻土隐患的主要表现形式，一般在结构措施上进行防治。根据当地气候特殊性，结合施工需求，使用排水隔水法、物理化学法以及换填法对冻土地基进行处理。

1.3黄土地基

黄土地基分布范围主要是我国的西北高原地区、黄河中游地区以及一些零散的省份。黄土地基电路工程主要有两种类型，开挖式基础模型、刚性台阶基础模型和掏挖基础模型。在一些软土较厚位置，则采用桩基穿越软弱土层的方式进行处置。刚性台阶基础会因受力不均匀，导致大量施工材料被浪费，施工造价较高，该模型在社会发展中逐渐被淘汰；掏挖基础模型，在当前施工中使用比较广。然而，基于黄土地基地质问题，一些地质病害影响工程质量，使得湿陷性和地震液化不断扩建，该问题得不到解决会导致地基的沉降。

2输电线路基础工程存在的问题及原因

2.1地形地质勘测

路径选择和勘测是整个线路设计中的关键，在偏远山区，由于勘测点较多，勘测人员业务水平参差不齐，勘测水平存在一定差异，对塔位地质情况的勘测精细化程度不同，如某些地段处于高斜坡，水土流失严重，易滑坡。因此岩土鉴定的方法、手段等需要改进。根据塔基地形特点，对原有的地形地貌，缺少相应的防护措施。

2.2基础设计

输电线路基础工程较长时间内沿用传统安全系数的设计方法是不合适的。在软土质地带，杆塔基础设计不仅要满足一般杆塔基础的设计要求，还应满足塔基沉降量、倾斜度等要求，由于以往研究存在许多不足之处，导致软土质地带杆塔基础设计水平较低。在软弱地基中不论使用灌注桩或者大板式基础都会带来较多的问题，且造价很高，质量不易控制，施工复杂，钢筋用量多。

2.3工程施工

在山区及软土地带山坡、沼泽、河滩等地区，现有的大型施工机具难以进入场地，施工，设备、材料运输和基础的开挖等比较困难。很多线路有许多相同的塔型，但它们的基础型式则因土质而不尽相同，多数线路杆塔常位于高山、荒野等人烟稀少的地方，其施工环境及施工特点均具有一定的特殊性。

3输电线路基础维护处理

3.1输电线路基础加固

输电线路基础加固是用土将塔周围进行夯实，或者是在塔基础上灌注混凝土外壳。对输电线路杆塔基础加固一般采用的方法有振冲法、高压喷射灌浆法、地锚锚固法等。其中振冲法的工作原理是想办法在地基中形成密实桩体来与原地基構成复合的地基结构来提高地基的稳定性，并增强地基的承载能力。高压喷射灌浆法是先将高压水泥液打入到土层中的喷浆管，再通过特殊的装置进行高速的喷射。其工作原理是利用高压射流来破坏土体结构，将土体也浆液强制混合形成圆柱体从而达到塔基础的目的。地锚锚固法是先将地锚用水泥浆包裹，然后再将地锚埋入到原塔基础的地方并与之连接，从而达到具有抵抗外力的作用。

3.2输电线路基础整体移位

输电线路基础的整体移位方法具有成本低、工期短、停电损耗小等优点。移位的传统方法是在原塔附近组建一个新塔来代替旧塔，这种方法耗费的劳动强度大、花费的费用太高、对正常用电影响大。而通过整体移位的方法则能够在不拆除旧塔的基础上直接将整体平移并安装到新浇筑的基础上去。这种方法利用的原理是塔的重心不容易改变，使得对塔移动的时候能够安全可靠的进行。输电线路杆塔基础的整体移位要注意在移位之前要能够精确的测算到安全距离，从而避免弧垂变化影响到塔位移安全距离。

3.3输电线路基础纠偏

输电线路基础的纠偏主要是针对一些出现倾斜的塔基，通过一定的技术手段进行纠偏加固。塔基纠偏加固技术一般采用顶升法和迫降法。顶升法是将塔基础倾斜幅度较大的一侧采用托梁柱或者注入膨胀剂等措施来使塔基础恢复正常；迫降法则是在塔基础沉降幅度小的一侧采用一定的手段使得塔基础下沉从而恢复正常水平。塔基础纠偏的具体做法是结合锚杆静压桩托换加固和顶升法纠偏。这种结合方案能够使得原塔基础不受损害，并且该方案也具有振动小、纠偏过程安全可靠、能够在纠偏的过程中不影响正常用电等优点。

4结语

电力工程在社会中占据重要的位置，输电线路基础是输电线路工程的重要组成部分。在基础设计中应充分考虑地形、地质、基础型式的差异性，充分考虑在勘测、设计、施工及后期运行维护等不同阶段的特点，从而保障输电线路的安全运行。

参考文献

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[2]龚晓南.土力学[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2004。