輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析

摘要：當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)得到了較為快速的發(fā)展，其服務(wù)范圍的擴(kuò)展對(duì)于輸電線路的構(gòu)建提出了更高要求。為滿足我國(guó)輸電線路快速發(fā)展的要求，目前國(guó)網(wǎng)公司集合現(xiàn)有資源編制了不同氣象條件、導(dǎo)地線對(duì)應(yīng)桿塔典型設(shè)計(jì)桿塔手冊(cè)，這大大保證了一般輸電線路桿塔設(shè)計(jì)的質(zhì)量。我國(guó)幅員遼闊，為滿足規(guī)劃或征地要求，目前桿塔塔位較為復(fù)雜，這就需要輸電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)場(chǎng)定位時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況、地勘報(bào)告和不同基礎(chǔ)計(jì)算結(jié)果，優(yōu)選出適合該工程的桿塔基礎(chǔ)，以保障整個(gè)輸電線路的安全。

關(guān)鍵詞：輸電線路;桿塔基礎(chǔ);基礎(chǔ)選型

一、高壓輸電線路桿塔基礎(chǔ)選型分析

1.1現(xiàn)澆臺(tái)階基礎(chǔ)

此類基礎(chǔ)屬于剛性基礎(chǔ)類型，能應(yīng)用的地質(zhì)條件非常的廣泛，適用于各種類型的鐵塔。該基礎(chǔ)類型的主要特點(diǎn)：混凝土方量較多，但鋼材的耗費(fèi)量較少，且施工工藝簡(jiǎn)單，為工程施工的質(zhì)量提供了很好的保障。以往的工程施工中應(yīng)用較多，但近年來，為減少混凝土的使用量，限制了該基礎(chǔ)型式大范圍應(yīng)用，僅在受力較大的轉(zhuǎn)角塔中應(yīng)用，或者是在地下水豐富容易引起塌方問題的地段中應(yīng)用。

1.2板式直柱基礎(chǔ)

此類基礎(chǔ)屬于柔性板式基礎(chǔ)，采用直立式主柱，連接鐵塔時(shí)需使用塔腳板和地腳螺栓，同樣適用于各種類型的鐵塔。按土重法計(jì)算，底板厚度由沖切計(jì)算和伸出部分寬厚比小于2.5控制，板的上部與下部均配置鋼筋。其優(yōu)點(diǎn)是基礎(chǔ)混凝土方量較少，開挖方便，可進(jìn)行淺埋，在較容易出現(xiàn)流砂或者是地下水位較高的地基中應(yīng)用居多，能避免基坑坍塌的危險(xiǎn)，還可降低深挖水坑的工作難度;缺點(diǎn)是基坑土石方開挖量較大，鋼材耗量大。

1.3插入式基礎(chǔ)

此類基礎(chǔ)不需要地螺和塔腳坂連接，將鐵塔塔腿的主材直接插入到主柱之中并在端部進(jìn)行錨固。該基礎(chǔ)受力簡(jiǎn)單，基礎(chǔ)所承受的偏心彎矩和水平方向作用力較小，底板和立柱處于壓受力狀態(tài)，該種基礎(chǔ)改善了受力狀況并且節(jié)約材料。另外，由于基礎(chǔ)水平力減小，故基礎(chǔ)側(cè)向的穩(wěn)定性有所提高。該基礎(chǔ)適用于有無地下水地段、地基土為硬塑情況。在山區(qū)塔位，由于交通運(yùn)輸條件差，插入式基礎(chǔ)彌補(bǔ)了交通運(yùn)輸上的缺陷，是一種更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用、施工簡(jiǎn)單方便的基礎(chǔ)型式。若按鐵塔主材形式劃分，可分為鋼管類插入式基礎(chǔ)和角鋼類插入式基礎(chǔ)，其中角鋼類插入式基礎(chǔ)應(yīng)用較為廣泛。

1.4人工掏挖基礎(chǔ)

人工掏挖基礎(chǔ)對(duì)地基土的成孔性能要求較高，適用于基礎(chǔ)埋深在地下水位以上的硬塑、可塑性粘土及強(qiáng)風(fēng)化巖石類地質(zhì)條件。掏挖樁基礎(chǔ)施工時(shí)以土代模，直接將基礎(chǔ)的鋼筋骨架和混凝土澆入掏挖成型的土胎內(nèi)。由于減少了對(duì)原狀土的擾動(dòng)，能充分發(fā)揮地基土的承載性能，所以可大幅度的節(jié)約基礎(chǔ)材料和施工費(fèi)用。此外，掏挖樁基礎(chǔ)還具有如下優(yōu)點(diǎn)：①掏挖樁基礎(chǔ)可減小基礎(chǔ)變形。②山區(qū)回填土（粘性土）來源較困難、掏挖樁基礎(chǔ)不需回填土，山區(qū)基面邊坡窄小時(shí)掏挖基礎(chǔ)每邊可減小保護(hù)范圍1～2m。③充分利用原狀土，相同的基礎(chǔ)尺寸可提高抗拔承載力1.2倍，減少挖填方1.6～2.5倍。④減少了對(duì)原地貌植被的破壞。⑤對(duì)施工機(jī)具要求不高，降低高山、偏遠(yuǎn)地方的運(yùn)輸難度。

二、輸電線路桿塔基礎(chǔ)施工要點(diǎn)

2.1基坑開挖前的調(diào)查工作

基坑開挖施工之前，必須要對(duì)基坑開挖處的環(huán)境及地下設(shè)施做一個(gè)全面的分析調(diào)查，開挖的時(shí)候不能破壞各類地線管線設(shè)施，特別是國(guó)防通訊光纜，保證它們不會(huì)遭到破壞。

2.2人工挖孔樁技術(shù)

從現(xiàn)階段輸電線路桿塔基礎(chǔ)施工的實(shí)際狀況來看，人工挖孔樁施工是一項(xiàng)復(fù)雜且涉及施工內(nèi)容較多的一項(xiàng)施工技術(shù)。應(yīng)用人工挖孔樁施工技術(shù)進(jìn)行施工前，相關(guān)的施工人員需要明確當(dāng)前工程施工的實(shí)際狀況及施工要求，做好相關(guān)的工程施工控制工作，為了確?；炷恋馁|(zhì)量，需要合理的控制混凝土澆灌的時(shí)間與力度，盡量避免出現(xiàn)裂縫的情況，如果出現(xiàn)裂縫，相關(guān)的施工人員必須在第一時(shí)間，根據(jù)裂縫的實(shí)際寬度，采取有效的彌補(bǔ)方案，切邊混凝土的平整性。

2.3灌注樁施工技術(shù)

灌注樁基礎(chǔ)施工機(jī)理是通過特制的寶塔型鉆頭與機(jī)械鉆孔進(jìn)行鉆孔灌注成樁，借助高壓水泵，在鉆桿邊鉆邊向鉆孔內(nèi)注水，通過水的沖刷壓力與鉆頭的旋轉(zhuǎn)力，將泥土攪成泥漿，水從洞孔上面流出。在確定洞孔的深度后，再利用導(dǎo)管將攪拌好的混凝土灌入到有水的洞孔下面，改變混凝土從洞孔底部原來的位置。同時(shí)確保導(dǎo)管周圍的泥漿水不會(huì)神人混凝土中，采用邊澆邊提升導(dǎo)管的方法，進(jìn)行澆制，一直澆到地面為止。此外，為了防止桿塔基礎(chǔ)施工的過程中出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞的情況，可以通過重物向?qū)Ч軆?nèi)部不斷沖擊的方式，敲落粘附在導(dǎo)管內(nèi)部的雜物。

三、輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

為促使輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾項(xiàng)影響基礎(chǔ)選型的因素：

3.1地下水的影響。地下水位對(duì)于輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有著不利影響和威脅，這就需要我們?cè)诳紤]基礎(chǔ)型式時(shí)盡可能降低其危害性效果。在地下水方面的有效控制中，其需要重點(diǎn)分析地下水相關(guān)特質(zhì)，了解其可能對(duì)于地質(zhì)穩(wěn)定性和混凝土結(jié)構(gòu)造成的不利影響，進(jìn)而在相應(yīng)的設(shè)計(jì)中選擇受地下水影響較小的大開挖或者樁基礎(chǔ)型式。

3.2地表水的影響。在輸電線路特別是山區(qū)桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，地表水對(duì)于桿塔基礎(chǔ)型式的選擇也是一個(gè)重要因素，在實(shí)際基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，對(duì)于雨量充沛或者靠近河流匯入處的塔位，應(yīng)盡量避免立塔，如一定要立，則應(yīng)沿塔基外圍設(shè)置排水洪溝和相應(yīng)護(hù)坡，以減小地表水對(duì)塔基覆土層的沖刷，同時(shí)對(duì)基礎(chǔ)做深埋處理。

3.3做好中心樁保護(hù)工作。對(duì)于輸電線路桿塔基礎(chǔ)的有效保護(hù)而言，相應(yīng)的中心樁保護(hù)也是需要重點(diǎn)把關(guān)的一個(gè)核心要點(diǎn)所在，在山區(qū)現(xiàn)場(chǎng)定位時(shí)，結(jié)構(gòu)人員會(huì)根據(jù)塔位塔基斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)配置，并以中心樁為基準(zhǔn)反映到施工圖上，若施工過程中因中心樁保護(hù)不當(dāng)而丟失，就可能出現(xiàn)后期施工過程中各腿施工不能滿足設(shè)計(jì)的要求。這種中心樁保護(hù)工作需要促使其具備全面性，避免中心樁在后續(xù)施工中出現(xiàn)損壞，這也是有效提升桿塔基礎(chǔ)應(yīng)用安全性的重要條件所在。

3.4注意桿塔類型的選擇。對(duì)于輸電線路桿塔基礎(chǔ)的有效設(shè)計(jì)應(yīng)用還需要從桿塔方面進(jìn)行重點(diǎn)把關(guān)，這種桿塔方面的關(guān)注主要就是為了促使桿塔結(jié)構(gòu)能夠和基礎(chǔ)較為吻合，避免因?yàn)闂U塔自身結(jié)構(gòu)不當(dāng)，而導(dǎo)致基礎(chǔ)難以承擔(dān)相應(yīng)的作用力效果，這也就需要進(jìn)行雙向協(xié)調(diào)分析，切實(shí)保障桿塔類型能夠得到較好運(yùn)用。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于輸電線路桿塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)用而言，其直接關(guān)系到輸電線路的可靠性和穩(wěn)定性效果，需要從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的選型進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，促使其能夠和現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，并且還需要重點(diǎn)從相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的各個(gè)影響因素入手進(jìn)行全面控制，提升設(shè)計(jì)實(shí)效性。

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作者簡(jiǎn)介：王學(xué)平，男，漢族， 副高級(jí)工程師，研究方向：輸電線路設(shè)計(jì)