輸電線路桿塔基礎優化設計的探討

張小彤

摘要：輸電線路桿塔基礎是我國輸電系統的重要構成部分，保障其安全穩定是保障我國電網系統穩定運行的基礎。然而，當前我國的輸電線路桿塔基礎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在施工時產生一定的誤差，并可能在后期引發一系列嚴重的損失。本文筆者分析了當前我國輸電線路桿塔基礎的現狀，并就如何對其進行優化設計做出了分析。

關鍵字：輸電線路；線路桿塔基礎；優化設計

輸電線路桿塔基礎的質量直接關乎我國輸電系統的安全及穩定，而由于輸電線路桿塔基礎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境的影響。在建設時容易在設計時產生誤差，在施工中容易產生質量問題使得輸電線路桿塔基礎變形，甚至導致其倒塌。所以，我們要根據我國不同地區的不同地質情況來選擇不同的優化設計方案，而系統的對我國當前輸電線路桿塔基礎的狀況進行分析并及時找出相應的優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的現狀分析

1、我國輸電線路桿塔基礎的主要類型及分布

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設計。在軟土地基基礎設計時要將輸電線路桿塔基礎的總承載考慮進去，要充分的考慮到軟土地基的特點，注意防止塔基礎的沉降和傾斜。黃土地基的輸電線路桿塔基礎建設則主要是采用剛性臺階式和插入式基礎，主要采用強夯、灰土樁等方法進行處理，對于部分的軟弱地基則是采用鉆孔灌注樁基礎。一般軟土地基主要分布在天津和華東地區，而黃土地基則是分布在西北和黃河沿岸地區。對于凍土地基的輸電線路桿塔基礎建設則主要是采用插入式和掏挖式基礎。由于凍土易凍脹和融沉，所以我們在建設塔基礎的時候會適當的采取措施，如在建設時將基礎的位置抬高一點、在建設基礎時埋設保溫層和通風管等。凍土地基一般是分布在東北及高緯度地區。在我國西南和其他山區地帶主要的土地條件是巖石地基，這些地區的輸電線路桿塔基礎建設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優化設計存在的問題及處理現狀

當前，我國輸電線路桿塔基礎的建設存在著一定的問題。現在的地質勘探工作做的不怎么到位，使得地質參數不是很準確，利用經驗來進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，導致處理方法和設計施工水平比較低下，施工質量很難夠控制，使得施工費用增高。另外，當前實行的設計方法對基礎的設計太過于保守，很難夠符合時代的發展，對一些特殊的輸電線路桿塔基礎也很難夠完全符合，在設計方面的技術規定缺乏規范。當前我國的輸電線路桿塔基礎優化設計處理方面取得了巨大的成果，但是這些成果主要是應用在建筑物上的。另外，輸電線路桿塔基礎結構一般是比較高的，其與普通建筑的設計控制條件是有很大區別的。當前在塔基礎優化設計處理過程中，塔基礎的結構、受力情況的變化及作業過程的安全穩定控制方面經常會受到人為的經驗判斷的干擾。雖然說經驗是很重要的，但是過分的依賴于經驗而沒有健全的基礎設計體制在長遠來看是很不利于塔基礎優化設計的進行的。在我國，針對塔基礎理論的研究是很有限的，技術儲備及從事鐵塔基礎研究的人才較為匱乏，技術應用的相關文獻和報道較少。所以，開展相關的研究并對技術方法進行總結是擺在我們面前非常迫切的任務。

二、我國輸電線路桿塔基礎優化設計分析

1、輸電線路桿塔基礎優化設計的基礎加固

輸電線路桿塔基礎加固是用土將塔周圍進行夯實，或者是在塔基礎上灌注混凝土外殼。對輸電線路桿塔基礎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成復合的地基結構來提高地基的穩定性，并增強地基的承載能力。對塔基礎進行加固的設計方法具有操作簡單、設備要求簡便、施工效率高、耗資少等優點。施工中形成的碎石樁具有良好的透水性，對塔基礎的結固有較好的促進作用。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行高速的噴射。其工作原理是利用高壓射流來破壞土體結構，將土體也漿液強制混合形成圓柱體從而達到塔基礎的目的。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的地方并與之連接，從而達到具有抵抗外力的作用。

2、輸電線路桿塔基礎優化設計的整體移位

輸電線路桿塔基礎的整體移位方法具有思路簡單、成本低、工期短、降低停電損耗等優點。輸電線路桿塔基礎的傳統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上直接將整體平移并安裝到新澆筑的基礎上去。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行。輸電線路桿塔基礎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、輸電線路桿塔基礎優化設計的基礎糾偏

輸電線路桿塔基礎的糾偏主要是針對一些傾斜的塔基礎，通過一定的手段來對這些傾斜的塔基礎糾偏加固。塔基礎的糾偏加固技術一般采用頂升法來將塔基礎傾斜幅度較大的一側采用托梁柱或者注入膨脹劑等措施來使塔基礎恢復正常。另外一種常用的塔基礎糾偏技術是迫降法。所謂迫降法是在塔基礎沉降幅度小的一側采用一定的手段使得塔基礎下沉從而恢復正常水平。當前一般采用的塔基礎糾偏的具體做法是結合錨桿靜壓樁托換加固和頂升法糾偏。這種結合方案能夠使得原塔基礎不受損害，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點。

三、總結

對輸電線路桿塔基礎進行優化設計可以在很大程度上減少塔基礎事故的發生，能夠減少因塔基礎事故給社會帶來的經濟損失。當前我國在塔基礎優化的研究方面的重視程度不夠，關于這方面的參考資料也比較少，導致我國輸電線路桿塔基礎優化進程比較慢。對輸電線路桿塔基礎進行優化，就要對當前的輸電線路桿塔基礎進行充分的研究并不斷地探析優化設計方案。在這個過程中我們要減少對經驗的依賴，要注意加強自動控制和檢測技術等系統的建設，要能夠完善設計、施工方案，提高地質勘探的深度和詳細程度，建立相關的輸電線路桿塔模型，要能夠系統地開展新的基礎型式的測試和分析研究，不斷地優化設計，合理選擇鐵塔基礎形式。只有不斷地對輸電線路桿塔基礎進行優化，才能夠加強輸電線路桿塔基礎的穩定性，才能夠有效的保障我國輸電系統的正常穩定運行，使得我們的正常用電不受影響，才能夠減少因塔基礎問題而對我國的社會財產造成的損失，從而保障用電的安全和財產的安全。

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