淺談高壓輸電線路桿塔基礎(chǔ)質(zhì)量控制

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)整體快速發(fā)展，各行各業(yè)用電量急促增加，進(jìn)而要求電力行業(yè)保證增容，以滿足用電量需求。在電力行業(yè)發(fā)展當(dāng)中，桿塔基礎(chǔ)是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，直接影響到了電力系統(tǒng)施工質(zhì)量的好壞。文章從桿塔常用基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用出發(fā)分析了所遇到的一些問(wèn)題，并根據(jù)在實(shí)際工作當(dāng)中的經(jīng)驗(yàn)，介紹了一些相關(guān)的解決措施，希望能對(duì)從事電力行業(yè)施工的相關(guān)人員有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：高壓輸電；桿塔基礎(chǔ)施工；控制措施

桿塔基礎(chǔ)部分的運(yùn)輸量、施工工期、造價(jià)等在輸電線路本體工程中占據(jù)很大的比重，其在特殊工程條件下的線路工程建設(shè)中甚至超過(guò)總費(fèi)用50%。

1 桿塔基礎(chǔ)的選型原則：堅(jiān)持環(huán)保和節(jié)約資源

架空送電線路在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，根據(jù)不同的基礎(chǔ)作用力和地質(zhì)條件，規(guī)劃相對(duì)經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)類(lèi)型；在同種基礎(chǔ)中，根據(jù)相同的基礎(chǔ)作用力和相同的地質(zhì)條件，以降低混凝土和鋼材指標(biāo)為目標(biāo)，對(duì)基礎(chǔ)埋深和底板寬度或主柱直徑進(jìn)行優(yōu)化。基礎(chǔ)尺寸的大小直接影響基礎(chǔ)的工程量，而影響基礎(chǔ)尺寸的因素又很多，對(duì)不同類(lèi)型鐵塔基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)條件、基礎(chǔ)作用力大小確定。不同類(lèi)型鐵塔基礎(chǔ)最佳埋深、底板寬需要根據(jù)地質(zhì)條件和基礎(chǔ)作用力進(jìn)行分析優(yōu)化。

2 桿塔基礎(chǔ)選型

針對(duì)不同的基礎(chǔ)負(fù)荷、地質(zhì)及地形條件，因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理地選擇基礎(chǔ)型式，不僅可降低工程成本，而且可確保線路的安全運(yùn)行，同時(shí)可最大限度的保護(hù)好自然環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、合理的目的，有效降低工程造價(jià)。

要實(shí)現(xiàn)上述目的，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需要從以下方面綜合考慮：塔位的地形、地貌及植被覆蓋情況；塔位的地質(zhì)情況以及地下水位情況；塔型及外負(fù)荷大??；塔位周邊的設(shè)施情況；塔位的運(yùn)輸情況；材料的采集情況（如砂、石、水等）；施工的難易程度及安全性；鐵塔與基礎(chǔ)的連接方式。

2.1 掏挖類(lèi)基礎(chǔ)

掏挖類(lèi)基礎(chǔ)適用于無(wú)地下水的硬塑粘性土地基。破壞型式如圖1所示。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依據(jù)《架空輸電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T 5219-2014）規(guī)范執(zhí)行。相較于05版規(guī)范，14版規(guī)范修正了掏挖基礎(chǔ)相關(guān)抗拔計(jì)算無(wú)因次系數(shù)，通過(guò)變量分離和歸一化處理，給出無(wú)因次計(jì)算系數(shù)理論公式、取值表和圖表；另外，掏挖基礎(chǔ)極限抗拔承載力修訂為由基礎(chǔ)混凝土自重、抗拔土體圓弧滑動(dòng)面所包圍抗拔土體重量以及滑動(dòng)面上剪切阻力垂直投影分量3部分組成。并將基礎(chǔ)抗拔承載力極限值/2.0，作為基礎(chǔ)抗力特征值。以上規(guī)范的變化應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的重視。

2.2 板式基礎(chǔ)

輸電線路柔性板式基礎(chǔ)不同于工民建擴(kuò)展基礎(chǔ)最主要的是：承受作用力類(lèi)型不同。擴(kuò)展基礎(chǔ)承受下壓力和彎矩底板下層配置受拉鋼筋。柔性板式基礎(chǔ)既承受豎向的下壓力、上拔力，同時(shí)還承受側(cè)向水平力，因此底板上下層均需要配置受拉鋼筋。目前，絕大多數(shù)線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)軟件優(yōu)化計(jì)算時(shí)，往往受寬高比不小于2.5和小偏心的限制，常常在特高壓荷載條件下優(yōu)化不出合適的基礎(chǔ)尺寸。

原因：有關(guān)寬高比和小偏心的限制源自《建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范》GB50007，主要由于底板抗彎計(jì)算公式（DL/T 5219-2005 9.3.1）是基于底板基底靜反力假設(shè)而建立的。當(dāng)基礎(chǔ)底板不滿足寬高比和小偏心時(shí)，公式已不滿足，需按照彈性地基梁的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算基底靜反力和彎矩。

解決方法：目前國(guó)內(nèi)的軟件在基礎(chǔ)優(yōu)化過(guò)程中高寬比和小偏心不作強(qiáng)制約束，但驗(yàn)算模式時(shí)會(huì)有提醒。有研究表明：對(duì)于寬高比3.5～4以?xún)?nèi)的，按照DL/T 5219-2005 9.3.1計(jì)算底板抗彎是偏于保守的。

2.3 巖石基礎(chǔ)

（1）巖石嵌固基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)型式主要適用于無(wú)覆蓋層或覆蓋層較淺的強(qiáng)風(fēng)化巖石地基，其鋼筋和混凝土的用量都較小，施工費(fèi)用較低。施工方式為采用人工開(kāi)鑿或有控制的小爆破加人工修鑿，應(yīng)特別注意的一點(diǎn)是嵌固基礎(chǔ)規(guī)范要求其坡度為1/6～1/8。（2）巖石錨桿基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)型式較適用于整體性較好且中等風(fēng)化以上的硬質(zhì)巖層并充分利用了巖石的強(qiáng)度，使錨桿與巖石能緊密粘接，其控制條件往往為受上拔控制，上拔破壞形式有如下4點(diǎn)：錨筋拉斷、錨筋從細(xì)石混凝土中抽出、細(xì)石混凝土與巖石之間滑動(dòng)破壞、巖石剪切破壞。根據(jù)以上破壞機(jī)理，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：采用螺紋鋼筋以提高鋼筋肋間與混凝土的咬合力，采用強(qiáng)度高的鋼筋；提高細(xì)石混凝土的強(qiáng)度等級(jí)；縮短開(kāi)挖與澆筑的時(shí)間，基巖表面進(jìn)行防風(fēng)化處理。

2.4 樁基礎(chǔ)

灌注樁基礎(chǔ)是用專(zhuān)門(mén)的機(jī)具鉆（沖）成較深的孔，以水頭壓力或水頭壓力和泥漿護(hù)壁，放入鋼筋骨架和水下澆注混凝土的樁基。此基礎(chǔ)為最典型處理軟地基的一種基礎(chǔ)型式，由于此基礎(chǔ)有非常好的抗傾覆能力和占地面積最小的特點(diǎn)，特別適合于無(wú)法使用天然基礎(chǔ)的軟土層分布厚的大轉(zhuǎn)角或荷載很大的直線塔位。

2.5 不等高基礎(chǔ)配置

不等高基礎(chǔ)又稱(chēng)為高低腿基礎(chǔ)，在坡度較大的丘陵或山地上，為了避免大開(kāi)挖塔基基面，須配合應(yīng)用高低立柱基礎(chǔ)，盡量減少地面土石方開(kāi)挖量，余土盡量外運(yùn)處理，最大限度地維持原有的地形地貌，如圖2為不等高基礎(chǔ)的基本形式。這種基礎(chǔ)配置大大減少了土石方開(kāi)挖量，對(duì)塔位周?chē)闹脖灰矞p少了破壞，使其在保護(hù)林木、植被等生態(tài)環(huán)境的同時(shí)降低了工程費(fèi)用花費(fèi)。

綜上所述，文章通過(guò)對(duì)常用基礎(chǔ)在設(shè)計(jì)施工中遇到的一些問(wèn)題的論述，從基礎(chǔ)優(yōu)選方面討論了保證桿塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的措施和方法。高壓線路工程必須堅(jiān)持可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略、堅(jiān)持“資源開(kāi)發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約放在首位”的指導(dǎo)方針，在設(shè)計(jì)、施工等工作細(xì)節(jié)中，要遵循因地制宜、實(shí)事求是、科學(xué)化、規(guī)范化的原則。

參考文獻(xiàn)

[1]魯先龍.《架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中基礎(chǔ)抗拔剪切法計(jì)算參數(shù)A1和A2的研究[J].電力建設(shè)，2009，30（1）：12-17.

[2]王建銘.高壓輸電線路桿塔設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題研究[J].城市建設(shè)，2011（7）.