關于在山區開展35kV線路設計的探討

王驍剛

重慶市豐都縣供電有限公司，重慶 408200

1 白鎮35kV線路桿型分析

1.1 白鎮35kV線概況

白鎮35kV線路是從豐都縣白沙變電站至鎮江變電站的聯絡線路，全長41km，采用水泥桿、鐵擔，懸式瓷瓶架設，導線為LGJ—120鋼芯鋁線，避雷線為GJ—35鋼絞線。該線共有桿塔238基，其中雙桿91基，單桿147基，平均檔距174m，最大水平檔距300m，最大垂直檔距380m，最大計算檔距340m。

表1 桿型一覽表

1.2 桿型分析

從表1和有關規定可以看出：

1）BJI12桿橫擔最輕（48kg），桿塔強度允許檔距最大（316m），垂直檔距最大（319m），線間距離允許檔距最大（280m），造價最低，桿塔最矮，用在山峰上是合適的。大西線用了75基，占總基數的31.5%，假如全線不用BJI12桿，全用單桿，那么要增加投資3萬元；

2）18m錐型桿與等徑桿相比，每基桿少花600元，并且由于等徑桿加四方拉線，對機耕不利。所以田里的18m桿塔，應盡量采用錐型桿；

3）雙桿導線對稱排列，穩定性好，在垂直于線路方向風力作用下，桿梢不易傾斜；

4）山區一般復冰較為嚴重，重冰區根據送電線路設計規程規定，“不宜采用導線非對稱排列的單柱拉線桿塔或無拉線單桿”。因而在山區采用雙桿是符合要求的。

2 山區地帶35KV線路桿塔基礎可以取消底、卡盤

2.1 充分利用有利的地質條件，取消底、卡盤

過去架設水泥桿線路，不論桿塔基礎地質情況如何，每基桿塔照例下底盤和卡盤，以使桿塔穩固，防止桿塔下沉和傾斜。

多年設計和施工實踐，使我們逐漸認識到，下底、卡盤帶來了不少弊病：

1）為了下底、卡盤，桿塔洞要挖成1m×1m的方洞，土石方量大（每只洞在2m3以上），立桿后回填土時間長，影響立桿速度，巖洞要花大量炸藥，挖掘每個石洞單日工資就要50元；

2）每公里線路所需底、卡盤、抱箍等材料費和挖洞、運輸、安裝人工費要450元，我在設計白鎮35kV線路中分析了該線路路徑都處于山區地帶，地質多數屬風化巖，決定對巖石硬粘土基礎取消底卡盤。

2.2 基礎強度驗算

式中：N為基礎承受的總下壓力（N）；

S為基礎面積（cm2）；

P2為基礎許可耐壓力（N/cm2）。

地質許可耐力數據如下（單位：104Pa）：亞砂土：19.61～29.42；亞粘土（可塑）

14.71 ～19.61；亞粘土（可堅）24.81～29.42；大塊碎石土：29.42～58.84；巖石：117.68～176.52。（注：實際試驗數據較上表數字大得多）

現以18m單桿為例，驗算亞粘土是否需要下底盤。

因而一般亞粘土（可堅）內埋設桿塔均可以取消底盤。對可塑性亞粘土不用底盤有下沉現象，但對無拉線的直線桿（單桿）也無濟于事。

2.3 主桿抗傾復穩定驗算

主桿基礎的埋深和尺寸確定后，需要校驗傾復力SJ和傾復力樞MJ，應滿足公式：

式中：K為基礎安全系數，正常情況為1.5;

SO為作用于桿塔之外力（N）；

H為桿塔呼稱高（m）。

現以18m直線單桿為例，驗算亞粘土是否需要下卡盤。

已知18m桿梢徑φ190，桿高18m，埋深h=2.8m，呼稱高H=13.4m，地質條件：

亞粘土、硬塑、單容γ=16.67kN/m3計算，抗剪角β=35°

基礎實際寬度bO=0.4m，主桿埋深部分的平均直徑為DP=0.4m

解：查表得SJ=6.66（kN），則MJ=SJH=6.66×13.4=89.2（kN）

經計算作用于桿塔之外力SO=4.17（kN）

則 KSO=1.5×4.17=6.26（kN）

所以硬塑狀態的亞粘土對18m桿塔而言可以不下卡盤。

2.4 基本上取消底、卡盤的作法

1）對12m及以下的矮桿桿洞的挖掘：10m桿挖φ500mm×1.8m圓洞，12m桿挖φ550m×2.2m圓洞；

2）對15m、18m錐形桿塔，由于不帶拉線，桿塔埋深分別為2.6m、2.8m。為了挖洞方便，采取上面順線路方 向 挖 1m×0.6m×1m下 挖 φ600mm×1.6m（18m桿 下 挖φ600mm×1.8m）的洞子；

3）巖石洞挖掘。過去挖巖石洞，用大量炸藥（1kg～2kg），炮眼斜打，一炸洞很寬（見方1m）多。寬洞子不下卡盤，對穩固桿塔不好。我在白鎮35kV線路桿塔基礎施工過程中，采用悶炮挖石坑法：先挖φ500mm×0.5m圓洞作出氣孔，然后從洞中心垂直打炮眼，放小量炸藥（2筒～3筒），炸2次～3次就成了罐子形的洞子，效果即經濟又使用；

4）所有帶拉線桿塔，不下卡盤，但對4類以下可塑性亞粘土及砂壤土基礎，應下底盤，以防止桿塔下沉，拉線松弛，桿塔傾斜，對不帶拉線的15m以上直線桿塔，遇到4類以下可塑性亞粘土及沙壤土基礎應下底、卡盤；

5）桿塔洞回填：桿塔立好后，回填土每填0.3m要夯實一次，水洞要去掉水，挑干土填好，桿塔周圍培土應高出地面0.3m。

2.5 效果

架空線路桿塔基本上取消底、卡盤，效果如何呢。通過多年運行檢驗，桿塔下沉現象很小，由于基礎施工質量不良（桿洞大、深度不夠，回填土未夯實）造成桿塔偏斜的現象發現過，基礎施工合乎設計要求的，未發現桿塔偏斜，因而對巖石基礎和硬粘土基礎取消底、卡盤是可行的。其效果：

1）節省投資和鋼材，如白鎮35kV線路長41km，由于基本上取消底、卡盤，節約投資15萬元，占總投資的2.3%，節約鋼材2.46t；

2）減少了工地運輸量和土石方量，每個洞由2m3減少到0.5m3，即減少了土石方量3倍，同時節省了勞力，減輕了勞動強度；

3）由于不下底、卡盤，減少了回填土量，加快了立桿速度，有一天立桿15基。

3 結論

1）桿型設計不僅要考慮導線截面，氣象條件，而且要考慮地形特點，對于山區地帶要善于利用峰谷相間的特點，采用矮的雙桿代替高單桿，以放大檔距，節約投資；

2）對于直線單桿盡量采用不帶拉線的錐形桿塔，特別是農田內的桿塔更應如此。這樣可以節約投資，方便機耕；

3）山區地帶35kV線路桿塔的巖石基礎和可堅土壤基礎基本上取消底、卡盤是可行的。

[1]張殿生.電力工程高壓送電線路設計手冊[S].北京：中國電力出版社出版，1999.

[2]胡安民.架空電力線路實用計算[M].北京：中國水利水電出版社出版，2004.

[3]李瑞祥.高壓輸電線路設計基礎[M].北京：水利電力出版社出版，1994.

[4]蒲正全.輸電線路施工[M].成都：成都科技大學出版社出版，1998.