輸電線路桿塔基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計的探討

張小彤

摘要：輸電線路桿塔基礎(chǔ)是我國輸電系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，保障其安全穩(wěn)定是保障我國電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。然而，當(dāng)前我國的輸電線路桿塔基礎(chǔ)依然存在著一些問題，無論是自然因素還是人為因素都有可能使得輸電線路桿塔基礎(chǔ)在施工時產(chǎn)生一定的誤差，并可能在后期引發(fā)一系列嚴(yán)重的損失。本文筆者分析了當(dāng)前我國輸電線路桿塔基礎(chǔ)的現(xiàn)狀，并就如何對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計做出了分析。

關(guān)鍵字：輸電線路；線路桿塔基礎(chǔ)；優(yōu)化設(shè)計

輸電線路桿塔基礎(chǔ)的質(zhì)量直接關(guān)乎我國輸電系統(tǒng)的安全及穩(wěn)定，而由于輸電線路桿塔基礎(chǔ)種類繁多而且分布點很分散，所以很大程度上受到了自然環(huán)境的影響。在建設(shè)時容易在設(shè)計時產(chǎn)生誤差，在施工中容易產(chǎn)生質(zhì)量問題使得輸電線路桿塔基礎(chǔ)變形，甚至導(dǎo)致其倒塌。所以，我們要根據(jù)我國不同地區(qū)的不同地質(zhì)情況來選擇不同的優(yōu)化設(shè)計方案，而系統(tǒng)的對我國當(dāng)前輸電線路桿塔基礎(chǔ)的狀況進(jìn)行分析并及時找出相應(yīng)的優(yōu)化方案也具有著及其重要的意義。

一、我國輸電線路桿塔基礎(chǔ)的現(xiàn)狀分析

1、我國輸電線路桿塔基礎(chǔ)的主要類型及分布

我國的地域廣闊，不同的地域土地條件不同，使得輸電線路桿塔基礎(chǔ)的類型不一致。我國的土地條件主要分為軟土、黃土、凍土和巖石地基。其中軟土地基主要采用的是處理費用相對比較高的錨桿式、插入式、嵌固式和掏挖式等基礎(chǔ)設(shè)計。在軟土地基基礎(chǔ)設(shè)計時要將輸電線路桿塔基礎(chǔ)的總承載考慮進(jìn)去，要充分的考慮到軟土地基的特點，注意防止塔基礎(chǔ)的沉降和傾斜。黃土地基的輸電線路桿塔基礎(chǔ)建設(shè)則主要是采用剛性臺階式和插入式基礎(chǔ)，主要采用強夯、灰土樁等方法進(jìn)行處理，對于部分的軟弱地基則是采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。一般軟土地基主要分布在天津和華東地區(qū)，而黃土地基則是分布在西北和黃河沿岸地區(qū)。對于凍土地基的輸電線路桿塔基礎(chǔ)建設(shè)則主要是采用插入式和掏挖式基礎(chǔ)。由于凍土易凍脹和融沉，所以我們在建設(shè)塔基礎(chǔ)的時候會適當(dāng)?shù)牟扇〈胧缭诮ㄔO(shè)時將基礎(chǔ)的位置抬高一點、在建設(shè)基礎(chǔ)時埋設(shè)保溫層和通風(fēng)管等。凍土地基一般是分布在東北及高緯度地區(qū)。在我國西南和其他山區(qū)地帶主要的土地條件是巖石地基，這些地區(qū)的輸電線路桿塔基礎(chǔ)建設(shè)主要是采用巖石錨樁、 斜插式和嵌固式方法，至于一些其他的影響因素則有待研究。

2、我國輸電線路桿塔基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計存在的問題及處理現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國輸電線路桿塔基礎(chǔ)的建設(shè)存在著一定的問題?，F(xiàn)在的地質(zhì)勘探工作做的不怎么到位，使得地質(zhì)參數(shù)不是很準(zhǔn)確，利用經(jīng)驗來進(jìn)行判斷的情況比較多。在對軟土和凍土等地基的研究也還有欠缺，導(dǎo)致處理方法和設(shè)計施工水平比較低下，施工質(zhì)量很難夠控制，使得施工費用增高。另外，當(dāng)前實行的設(shè)計方法對基礎(chǔ)的設(shè)計太過于保守，很難夠符合時代的發(fā)展，對一些特殊的輸電線路桿塔基礎(chǔ)也很難夠完全符合，在設(shè)計方面的技術(shù)規(guī)定缺乏規(guī)范。當(dāng)前我國的輸電線路桿塔基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計處理方面取得了巨大的成果，但是這些成果主要是應(yīng)用在建筑物上的。另外，輸電線路桿塔基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)一般是比較高的，其與普通建筑的設(shè)計控制條件是有很大區(qū)別的。當(dāng)前在塔基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計處理過程中，塔基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)、受力情況的變化及作業(yè)過程的安全穩(wěn)定控制方面經(jīng)常會受到人為的經(jīng)驗判斷的干擾。雖然說經(jīng)驗是很重要的，但是過分的依賴于經(jīng)驗而沒有健全的基礎(chǔ)設(shè)計體制在長遠(yuǎn)來看是很不利于塔基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計的進(jìn)行的。在我國，針對塔基礎(chǔ)理論的研究是很有限的，技術(shù)儲備及從事鐵塔基礎(chǔ)研究的人才較為匱乏，技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)文獻(xiàn)和報道較少。所以，開展相關(guān)的研究并對技術(shù)方法進(jìn)行總結(jié)是擺在我們面前非常迫切的任務(wù)。

二、我國輸電線路桿塔基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計分析

1、輸電線路桿塔基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)加固

輸電線路桿塔基礎(chǔ)加固是用土將塔周圍進(jìn)行夯實，或者是在塔基礎(chǔ)上灌注混凝土外殼。對輸電線路桿塔基礎(chǔ)加固一般采用的方法有振沖法、高壓噴射灌漿法、地錨錨固法等。其中振沖法的工作原理是想辦法在地基中形成密實樁體來與原地基構(gòu)成復(fù)合的地基結(jié)構(gòu)來提高地基的穩(wěn)定性，并增強地基的承載能力。對塔基礎(chǔ)進(jìn)行加固的設(shè)計方法具有操作簡單、設(shè)備要求簡便、施工效率高、耗資少等優(yōu)點。施工中形成的碎石樁具有良好的透水性，對塔基礎(chǔ)的結(jié)固有較好的促進(jìn)作用。利用高壓噴射灌漿的方法是先將高壓水泥液打入到土層中的噴漿管，再通過特殊的裝置進(jìn)行高速的噴射。其工作原理是利用高壓射流來破壞土體結(jié)構(gòu)，將土體也漿液強制混合形成圓柱體從而達(dá)到塔基礎(chǔ)的目的。地錨錨固法是先將地錨用水泥漿包裹，然后再將地錨埋入到原塔基礎(chǔ)的地方并與之連接，從而達(dá)到具有抵抗外力的作用。

2、輸電線路桿塔基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計的整體移位

輸電線路桿塔基礎(chǔ)的整體移位方法具有思路簡單、成本低、工期短、降低停電損耗等優(yōu)點。輸電線路桿塔基礎(chǔ)的傳統(tǒng)移位方法是在就塔的旁邊組建一個新塔來代替舊塔，這種方法耗費的勞動強度大、花費的費用太高、對正常用電影響大。而通過整體移位的方法則能夠在不拆除舊塔的基礎(chǔ)上直接將整體平移并安裝到新澆筑的基礎(chǔ)上去。這種方法利用的原理是塔的重心不容易改變，使得對塔移動的時候能夠安全可靠的進(jìn)行。輸電線路桿塔基礎(chǔ)的整體移位要注意在移位之前要能夠精確的測算到安全距離，從而避免弧垂變化影響到塔位移安全距離。

3、輸電線路桿塔基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)糾偏

輸電線路桿塔基礎(chǔ)的糾偏主要是針對一些傾斜的塔基礎(chǔ)，通過一定的手段來對這些傾斜的塔基礎(chǔ)糾偏加固。塔基礎(chǔ)的糾偏加固技術(shù)一般采用頂升法來將塔基礎(chǔ)傾斜幅度較大的一側(cè)采用托梁柱或者注入膨脹劑等措施來使塔基礎(chǔ)恢復(fù)正常。另外一種常用的塔基礎(chǔ)糾偏技術(shù)是迫降法。所謂迫降法是在塔基礎(chǔ)沉降幅度小的一側(cè)采用一定的手段使得塔基礎(chǔ)下沉從而恢復(fù)正常水平。當(dāng)前一般采用的塔基礎(chǔ)糾偏的具體做法是結(jié)合錨桿靜壓樁托換加固和頂升法糾偏。這種結(jié)合方案能夠使得原塔基礎(chǔ)不受損害，并且該方案也具有振動小、糾偏過程安全可靠、能夠在糾偏的過程中不影響正常用電等優(yōu)點。

三、總結(jié)

對輸電線路桿塔基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計可以在很大程度上減少塔基礎(chǔ)事故的發(fā)生，能夠減少因塔基礎(chǔ)事故給社會帶來的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)前我國在塔基礎(chǔ)優(yōu)化的研究方面的重視程度不夠，關(guān)于這方面的參考資料也比較少，導(dǎo)致我國輸電線路桿塔基礎(chǔ)優(yōu)化進(jìn)程比較慢。對輸電線路桿塔基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化，就要對當(dāng)前的輸電線路桿塔基礎(chǔ)進(jìn)行充分的研究并不斷地探析優(yōu)化設(shè)計方案。在這個過程中我們要減少對經(jīng)驗的依賴，要注意加強自動控制和檢測技術(shù)等系統(tǒng)的建設(shè)，要能夠完善設(shè)計、施工方案，提高地質(zhì)勘探的深度和詳細(xì)程度，建立相關(guān)的輸電線路桿塔模型，要能夠系統(tǒng)地開展新的基礎(chǔ)型式的測試和分析研究，不斷地優(yōu)化設(shè)計，合理選擇鐵塔基礎(chǔ)形式。只有不斷地對輸電線路桿塔基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化，才能夠加強輸電線路桿塔基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，才能夠有效的保障我國輸電系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行，使得我們的正常用電不受影響，才能夠減少因塔基礎(chǔ)問題而對我國的社會財產(chǎn)造成的損失，從而保障用電的安全和財產(chǎn)的安全。

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