摘要：縱觀近年來的輸電建設工程，每項工程都有各自特點，設計中常會出現(xiàn)脫離工程實際的問題，一味生搬硬套是無法保證設計質(zhì)量與滿足電網(wǎng)發(fā)展需要的。本文筆者結(jié)合實際，對輸電線路中基礎選型與設計進行了闡要的探討。

　　關(guān)鍵詞：輸電線路 基礎選型 設計

　　1、輸電線路的基礎選型

　　目前,國內(nèi)線路工程基礎常用的型式有掏挖基礎、大開挖基礎、灌注樁基礎。按照以下原則對基礎型式進行比較:①結(jié)合本工程地形、地質(zhì)特點及運輸條件,綜合分析比較,選擇適宜的基礎型式;②應盡可能充分利用原狀土地基承載力高、變形小的良好力學性能,因地制宜采用原狀土基礎。③在安全、可靠的前提下,盡量做到經(jīng)濟、環(huán)保,減少施工對環(huán)境的破壞。④充分發(fā)揮每種基礎型式的特點,針對不同的地形、地質(zhì),選擇不同的基礎型式;注重施工的可操作性和質(zhì)量的可控制性。

　　1.1一般地段鐵塔基礎設計。適用于一般地段的基礎類型比較多,有充分利用巖土力學性能掏挖類基礎,還有最普通的大開挖基礎及灌注樁基礎。

　　經(jīng)上述比較,只要地質(zhì)條件滿足要求,應該優(yōu)先采用掏挖類基礎,當不能滿足時采用大開挖基礎,最后才考慮灌注樁基礎。

　　1.2掏挖類基礎。掏挖類基礎分為全掏挖和半掏挖兩種型式。這兩種基礎的最大特點是能夠充分利用地基原狀土的力學性能,減少基礎的側(cè)向變形,提高基礎的抗拔、抗傾覆承載能力。具有開挖土方最小,鋼材用量少,節(jié)省模板,可縮短施工周,節(jié)省投資等優(yōu)點。但地質(zhì)條件要求較高,對地下水位較高、地質(zhì)破碎、基坑開挖難以成形的塔位不能適用;且掏挖基礎底部擴挖有限,底板寬度不宜太大,在基礎作用力較大、地基承載力不高時使用,經(jīng)濟性指標會降低。

　　1.3灌注樁基礎。該型基礎適用于地質(zhì)條件惡劣的塔位,如地下水豐富,地下軟塑層、淤泥質(zhì)土層較厚的水田、蝦塘、泥沼、河網(wǎng)等地,以及山體坡度較陡需主柱加高較大的桿塔位。施工開挖量較少,施工對環(huán)境的破壞小,能有效保護塔基周圍的自然地貌。缺點是基坑開挖需護壁,施工要求高、難度較大,基礎混凝土量大,綜合造價高,需特殊的檢測手段。

　　1.4大開挖基礎。大開挖基礎型式較多,按基礎本體受力狀態(tài)可分為剛性基礎和柔性基礎;柔性基礎又包括直柱柔性基礎和角鋼直插斜柱式基礎。①剛性基礎該基礎施工工藝簡單,質(zhì)量易于保證,基礎埋深較淺,在抵抗上拔力時主要依靠自身重量。但由于基礎混凝士用量較大,綜合造價偏高,使用范圍受到制約。②直柱柔性基礎該基礎采用鋼筋混凝土底板.基礎臺階厚寬比不受限制,能比較充分地利用地基及上覆土重的作用,因而綜臺造價仍比普通混凝土剛性基礎低。但這種基礎型式?jīng)]有消除水平力對基礎的不利影響,其底板和立柱的配筋量較多。對地質(zhì)條件差的塔位,可以減小埋深,增大底面積,充分發(fā)揮基礎尺寸和砼、土體的作用;對于不能進行掏挖作業(yè)且塔腿主材為組合角鋼的山區(qū)塔位,使用此型基礎地腳螺栓固定容易,施工方便。③角鋼直插斜柱式基礎該基礎立柱的軸向與鐵塔主材的軸向一致,因此水平方向的基礎作用力僅為直柱式基礎的30%,而軸向基礎力僅增加1%～2%,結(jié)果基礎立柱、底板的受力狀況大為改善,基礎混凝土量和鋼筋量僅為直柱式基礎的20%。而且,由于水平力減小,基礎承壓強度相應減小,使基礎的側(cè)向傾覆穩(wěn)定性得到顯著提高?；A所受的水平力與上拔或下壓力產(chǎn)生的彎矩基本能互相抵消,地基應力分布較均勻,受力合理。還能充分利用側(cè)向土抗力,將主要的力直接傳給地基,這不僅有利于基礎的整體穩(wěn)定和本身的強度.而且能節(jié)省成本。

　　基礎選型結(jié)論。①掏挖類基礎:適用于粘性土無地下水,多用于直線塔及小轉(zhuǎn)角塔。②直柱柔性基礎:適用于粉土及碎石土及較難掏挖成型的強風化巖石,無地下水。多用于直線塔、大轉(zhuǎn)角及終端塔。③斜插式基礎:適用于粉土及較難掏挖成型的強風化巖石,無地下水的直線塔及小轉(zhuǎn)角塔。④臺階剛性基礎:適用于粉土及較難掏挖成型的強風化巖石,地下水較低、轉(zhuǎn)角度數(shù)較大的耐張轉(zhuǎn)角塔。⑤灌注樁基礎:適用于地質(zhì)條件惡劣的塔位,如地下水豐富,地下軟塑層、淤泥質(zhì)土層較厚的水田、蝦塘、泥沼、河網(wǎng)等地,以及山體坡度較陡需主柱加高較大的桿塔位。樁基礎可用于常規(guī)基礎無法解決的特殊地質(zhì)條件下,及任何塔型。

　　2、分析輸電線路基礎工程存在幾點問題及原因

　　由于架空輸電線路工程具有點多、線長、面廣的特點，因此在勘測設計施工方面，架空輸電線路基礎工程存在一些問題。

　　2.1勘測問題

　　路徑選擇和勘測是整個線路設計中的關(guān)鍵，在偏遠山區(qū)，由于勘測點較多，勘測人員業(yè)務水平參差不齊，勘測較粗;有時，對塔位的地質(zhì)情況的了解不是很準確，如某些地段處于高斜坡，水土流失嚴重，易滑坡。因此巖土鑒定的方法、手段等需要改進。根據(jù)塔基地形特點，對原有的地形地貌，缺少相應的防護措施。

　　2.2設計問題

　　輸電線路地基基礎工程較長時間內(nèi)沿用傳統(tǒng)安全系數(shù)的定值設計方法是不合適的。

　　由風荷載引起的輸電線路桿塔的破壞常帶來非常嚴重的影響。

　　在軟土質(zhì)地帶，桿塔基礎設計不僅要滿足一般桿塔基礎的設計要求，還應滿足塔基沉降量、傾斜度等要求，由于以往研究存在許多不足之處，導致軟土質(zhì)地帶桿塔基礎設計水平較低。在軟弱地基中不論使用灌注樁或者大板式基礎都會帶來較多的問題，且造價很高，質(zhì)量不易控制，施工復雜，鋼筋用量多。

　　2.3施工問題

　　在山區(qū)及軟土地帶山坡、沼澤、河灘等地區(qū)，現(xiàn)有的大型施工機具難以進入場地，施工，設備、材料運輸和基礎的開挖等比較困難。

　　架空輸電線路基礎工程存在上述問題的原因是輸電線路沿線地區(qū)的地形、地質(zhì)條件差異較大，設計和施工要考慮的條件多，在鐵塔基礎科研方面投入少，工作較薄弱，技術(shù)儲備不足。桿塔基礎有其獨特的設計方法，工程教科書缺少桿塔基礎方面的理論支撐，而且從事輸電線路桿塔基礎設計的高級技術(shù)人員則更少。

　　架空輸電線路基礎在結(jié)構(gòu)設計有別于高層建筑、橋梁，因此，大量的高層建筑、橋梁地基基礎研究成果并不能在架空輸電線路基礎工程中廣泛應用。

　　在巖土勘測上，輸電線路桿塔基礎比高層建筑物和橋梁精確性低。

　　很多線路有許多相同的塔型，但它們的基礎型式則因土質(zhì)而不盡相同。

　　多數(shù)線路桿塔常位于高山、荒野等人煙稀少的地方，而且除了施工、檢修和維護外對人民的生命安全影響不大。

　　3、架空輸電線路基礎的設計優(yōu)化

　　加強架空輸電線路基礎的設計優(yōu)化，合理選型，輸電線路基礎工程的造價、施工工期和勞動力消耗量在整個線路工程中占很大比重。通常來說輸電線路基礎工程施工工期約占整個工期一半時間，運輸量約占整個工程65%，費用約占整個工程15%～35%。基礎選型、設計及施工的優(yōu)劣嚴重影響著線路工程的建設?，F(xiàn)有鐵塔結(jié)構(gòu)設計比較合理，而基礎設計較為保守，造成基礎施工的費用高。同時，基礎大面積開挖，會造成大面積植被的破壞和水土的流失。因此;加強架空輸電線路基礎的設計優(yōu)化很有必要。優(yōu)化設計方案，進行地基處理、邊坡防護加固、巖土環(huán)境保護等設計方法、施工等關(guān)鍵控制技術(shù)的探索與創(chuàng)新，降低混凝土和鋼筋的用量，減小土石方的開挖量，減小對植被的破壞，加強環(huán)境保護，從而降低基礎造價，節(jié)省資源。因此，地基處理及其基礎型式選擇與設計優(yōu)化已成為電網(wǎng)建設的關(guān)鍵。

　　3.1設計應重視工程選線

　　設計應重視工程選線，要根據(jù)每項工程的實際情況，對線路沿線情況充分收集資料和調(diào)研，進行多種線路徑方案比選，盡可能選擇長度短、轉(zhuǎn)角少、交叉跨越少，地形條件較好的方案。在勘測工作中，應考慮到轉(zhuǎn)角點、交跨點等特殊地點立塔的可能性，某些地段更要反復測量比較，使桿塔位置盡量避開交通困難地區(qū)，為工程創(chuàng)造較好的施工條件。對不同特性地基、不同型式基礎展開系統(tǒng)的試驗研究。針對輸電線路所經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)狀況，提出合理的基礎型式。

　　3.2環(huán)境保護措施

　　在山區(qū)斜坡地面，為避免造成棄土和基礎滑坡，采用全方位長短腿鐵塔,配合主柱加高基礎;在地質(zhì)條件適宜的情況下,優(yōu)先采用巖石基礎、掏挖基礎等原狀土基礎;特殊地質(zhì)應采用特殊環(huán)境保護措施;采取在塔基周圍使用必要的排水溝、擋土墻等附屬設施等環(huán)境保護措施，減少破壞，防止水土流失，有利于環(huán)境保護。

　　常用環(huán)境保護措施，在坡度較大的丘陵或山地上，為了避免大開挖塔基基面，在保持塔基穩(wěn)定基礎上，將在基礎形式上配合高低立柱基礎，盡量減少地面土石方開挖量，余土外運處理，最大限度地維持原有的地形地貌，具體施工如一般基礎主柱露出設計基面高度Δ值通常為0.2～0.5m。主柱加高基礎的主柱即在Δ值的基礎上,按照需要加高一個適當?shù)母叨?Delta;h，Δh通常取為(0.5，1.0，1.5，2.0)m等。

　　根據(jù)現(xiàn)場地形需要,如單獨采用主柱加高基礎不能滿足要求，則結(jié)合長短腿鐵塔同時使用，以達到更好的效果。

　　參考文獻

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