關于輸電線路鐵塔基礎設計探究

摘 要：輸電線路是一個復雜的線路體系，輸電過程一環接一環，而輸電的鐵塔就是整個輸電線路的基礎。一個鐵塔建造的好壞程度在一定基礎上決定了電網的傳輸的好壞，所以施工隊要注重對輸電鐵塔的建造。本文主要講解設計師在對高壓電網輸電鐵塔進行基礎設計的時候要注意的地方，對輸電線路鐵塔建設進行探究對施工隊伍施工有指導意義。

關鍵詞：輸電線路;鐵塔建造;基礎設計;探究分類

在高壓輸電的過程中對輸電線路的設計是很重要的，如果輸電線路不通順就會造成很多不良反應，甚至導致出現安全事故。所以輸電線路的設計是非常重要的，它關乎我們的生命安全。其中輸電鐵塔是輸電線路的基礎，鐵塔為各線路提供高壓電，是維持線路通順的保證。綜上所述，相關設計人員要注重對輸電線路鐵塔的設計，創新改變鐵塔的建設方式加強其穩定性，不斷完善改進，爭取打造出一個不可挑剔的輸電鐵塔。

1 設計輸電線路鐵塔應注意哪些方面

1.1 混凝土材料的選擇。輸電鐵塔的主要建筑材料是混凝土，混凝土雖然建筑很方便但是也存在著一些弊端。比如在進行混凝土澆灌的時候會發生水凝縮的現象，這種現象會破壞修筑的表面，讓輸電鐵塔的修建表面出現水泥破裂的情況，所以施工隊伍要選擇一些比較好的混凝土材料，盡量的少出現水泥破裂這些情況。

1.2 人為因素。輸電鐵塔會出現裂縫問題，不僅僅是因為混凝土的問題，還有一些人為因素。施工隊在施工的時候對混凝土進行攪拌的時候，比例不適合，攪拌不均勻等都會造成建筑表面不平，出現裂縫。或者在建造過程中沒有太注意建筑表面問題，對其造成摩擦和破壞，還有對它的保護工作不到位，相關部門沒有安排工作人員去對鐵塔進行修護，這些因素都會導致輸電線路鐵塔修筑的表面受到破壞。

1.3 環境因素。輸電線路鐵塔建筑能否建好，保存好在很大程度上受周邊的環境的影響很大，例如，如果周圍的空氣不好對其保存也不好，還有一些化學分子和混凝土分子相融也會產生不良化學反應，破壞混凝土分子，使其最終線路鐵塔出現裂縫。

1.4 承載壓力因素。一個輸電線路鐵塔的承載能力也是需要關注的一個點，因為如果當一個輸電鐵塔承載力不夠的時候后果將不堪設想。因為輸電線路的鐵塔大多數都是建造在野外的，受天氣環境影響很大。例如下雨的時候雨水對鐵塔的摩擦，風沙對鐵塔的沖擊等等。這些因素都會影響鐵塔的承載能力，造成鐵塔受損不穩定，所以加強輸電鐵塔的承載壓力和定期對輸電鐵塔進行維修很有必要，因為承載壓力導致輸電鐵塔不能正常運行這將對人們的生活造成極大的影響。

2 修建鐵塔的設計原則

2.1 鐵塔形狀修建原則。在輸電鐵塔的建造過程中，鐵塔是能夠建造成不同形狀的，建造形狀應該遵循其修建原則，選擇一個合適的修建形狀。塔尖的形狀在整個輸電過程中是至關重要的，一個好的鐵塔形狀對其進行輸電有事半功倍的作用。不同鐵塔形狀的施工成本和時間都是不相同的，它適用的地點環境也不同，因此選擇一個正確的鐵塔形式十分重要。輸電鐵塔形狀修建原則舉例如下：一般情況選擇直線桿;特殊情況跨越廣、轉角多的輸電過程要使用角鐵塔;回歸線路多的使用小的鐵塔等等。綜上所述：修建輸電鐵塔要遵循其原則，還要考慮經濟問題和安全問題。

2.2 設計原則。對于輸電線路鐵塔的基礎設計是有相關設計原則的，在對鐵塔進行設計的時候設計人員要遵循設計原則，對輸電鐵塔的設計是整個輸電線路過程中最重要最基礎的一個部分。對鐵塔進行一個基礎的外形設計這對最終輸電線路的施工建設具有決定作用，設計人員一定要嚴格遵循對輸電線路鐵塔基礎設計的相關基本準則

3 鐵塔基礎設計問題

3.1 鐵塔常見基礎分類。當今社會常見的輸電鐵塔基礎分類大致為以下幾個類別：混凝土本身自然凝固成型、人工澆灌建筑、直柱板建筑、人工樁建筑、陶挖式建造等等。人工澆灌主要就是靠其本身，它能很大的節約施工時間和施工成本，對其投資的開挖的土量也比較小，直柱板建筑主要是適用無地下水的區域進行建造輸電鐵塔，它主要利用自身鐵塔的重量和土體的結構進行建造;人工樁建筑是通過挖造出一個放人工樁的坑，它比較適合用在土質較粘的地方，但是該建造方法投資費用比較高，不利于廣泛發展應用，掏挖式建筑是最方便的，他的開土量最小，是最節約成本的。例如基礎形式可分為以下幾種：1.巖石嵌固基礎（該基礎型式適用于覆蓋層較淺或無覆蓋層的強風化巖石地基，其特點是底板不配筋，基坑全部掏挖。上拔穩定，具有較強的抗拔承載能力。需要時，可將主柱的坡度設置與塔腿主材坡度相同，以減小偏心彎矩，還可省去地腳螺栓。由于該基型充分利用了巖石本身的抗剪強度，混凝土和鋼筋的用量都較小，同時減少了基坑土石方量，澆制混凝土不需要模板，施工費用較低。）2.巖石錨桿基礎（該基型適用于中等風化以上的整體性好的硬質巖。該基礎型式是在巖石中直接鉆孔、插入錨桿，然后灌漿，使錨桿與巖石緊密粘結，充分利用了巖石的強度，從而大大降低了基礎混凝土和鋼材量。但巖石錨桿基礎需逐基鑒定巖石的完整性。）3.掏挖基礎（該基型分全掏挖和半掏挖兩種，適用無地下水的硬塑粘性土地基。在基坑施工可成型的情況下，開挖基坑時不擾動原狀土，避免大開挖后再填土。基礎承受上拔荷載時，原狀土的內摩擦角和凝聚力得以充分發揮作用。這種基礎型式也顯示了較高的經濟效益和環境效益，根據以往工程的統計，由于各線路地質條件的不同等原因，采用全掏挖基礎比用階梯型基礎節約鋼材和混凝土分別為3～7%和8～20%。掏挖基礎有直柱式和斜插式兩種型式。斜插式掏挖基礎將主柱的坡度設置與塔腿主材坡度相同，減小了基礎水平力產生的偏心彎矩，還可省去地腳螺栓。）

3.2 鐵塔地基穩定性、承載能力、抗傾覆性。對于一個輸電鐵塔來說，它的地基是否穩固、是否穩定、是否深厚都是開發者需要關心的。它的承載能力決定了它的使用受限，它的抗傾覆性決定它的使用時長。設想一下如果一個鐵塔的地基不穩，那么工程師在建造鐵塔的時候生命安全是不是就受到了一定威脅，施工隊伍在高空中建設鐵塔但卻因為鐵塔地基不穩，導致鐵塔傾倒讓施工隊伍受傷，那么對其地基的不關心就是不關心施工隊伍的生命安全。

3.3 鐵塔自身基礎特性。在進行輸電線路修建的過程，要考慮其鐵塔自身的基礎特點。現如今，根據其鐵塔自身的特點把鐵塔材料分為剛性、半剛性和柔性三類，三種類型的彈力是不同的，適用的條件也不同。

3.4 鐵塔地基土質和周圍土質流失的問題。土質的特點也隨區域環境不同而特點不同，地基土質的特點和位移情況決定了地基的變形情況。受外界因素干擾，鐵塔周圍的土會發生擠壓、位移等情況，這有可能會導致整個土壤的流失引發地基不穩等問題。所以要關注鐵塔地基土質流失問題。

3.5 荷載能力。鐵塔的荷載影響能力是復雜的，在面對各種超荷載問題時，相關輸電線路部門也是受到了很大影響。有相關人員研究發現立柱模式的鐵塔會和周圍土質產生摩擦，出現超荷載，不利于鐵塔穩定性保持，會給電路企業造成不好的影響。

4 結束語

本文主要講解了對輸電線路鐵塔的設計問題，從多個角度分析鐵塔建設應該注意的問題，對相關員工改進線路鐵塔建設有很大的幫助。我國經濟高速發展，電路運輸鐵塔設計的也越來越好，但是也不能忘記對其進行改進和發展。線路鐵塔設計要以實際應用為基礎，再考慮其細節問題，考慮建設的地點、環境和承載能力等等，爭取打造出一個完善的、安全性高的輸電線路鐵塔。

參考文獻

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[2] 周文濤，韓軍科.輸電鐵塔主材加固方法試驗[J].電網與清潔能源，2019（7）：35-44.

作者簡介：謝沛林，1985年9月出生，男，漢，本科學歷，工程師（結構設計）四川省電力設計院， 研究方向：高壓線鐵塔及鐵塔基礎設計