輸電線路桿塔基礎設計分析

摘要：當前我國電力系統得到了較為快速的發展，其服務范圍的擴展對于輸電線路的構建提出了更高要求。為滿足我國輸電線路快速發展的要求，目前國網公司集合現有資源編制了不同氣象條件、導地線對應桿塔典型設計桿塔手冊，這大大保證了一般輸電線路桿塔設計的質量。我國幅員遼闊，為滿足規劃或征地要求，目前桿塔塔位較為復雜，這就需要輸電結構設計人員在現場定位時根據現場情況、地勘報告和不同基礎計算結果，優選出適合該工程的桿塔基礎，以保障整個輸電線路的安全。

關鍵詞：輸電線路;桿塔基礎;基礎選型

一、高壓輸電線路桿塔基礎選型分析

1.1現澆臺階基礎

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

1.2板式直柱基礎

此類基礎屬于柔性板式基礎，采用直立式主柱，連接鐵塔時需使用塔腳板和地腳螺栓，同樣適用于各種類型的鐵塔。按土重法計算，底板厚度由沖切計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。其優點是基礎混凝土方量較少，開挖方便，可進行淺埋，在較容易出現流砂或者是地下水位較高的地基中應用居多，能避免基坑坍塌的危險，還可降低深挖水坑的工作難度;缺點是基坑土石方開挖量較大，鋼材耗量大。

1.3插入式基礎

此類基礎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行錨固。該基礎受力簡單，基礎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，該種基礎改善了受力狀況并且節約材料。另外，由于基礎水平力減小，故基礎側向的穩定性有所提高。該基礎適用于有無地下水地段、地基土為硬塑情況。在山區塔位，由于交通運輸條件差，插入式基礎彌補了交通運輸上的缺陷，是一種更為經濟實用、施工簡單方便的基礎型式。若按鐵塔主材形式劃分，可分為鋼管類插入式基礎和角鋼類插入式基礎，其中角鋼類插入式基礎應用較為廣泛。

1.4人工掏挖基礎

人工掏挖基礎對地基土的成孔性能要求較高，適用于基礎埋深在地下水位以上的硬塑、可塑性粘土及強風化巖石類地質條件。掏挖樁基礎施工時以土代模，直接將基礎的鋼筋骨架和混凝土澆入掏挖成型的土胎內。由于減少了對原狀土的擾動，能充分發揮地基土的承載性能，所以可大幅度的節約基礎材料和施工費用。此外，掏挖樁基礎還具有如下優點：①掏挖樁基礎可減小基礎變形。②山區回填土（粘性土）來源較困難、掏挖樁基礎不需回填土，山區基面邊坡窄小時掏挖基礎每邊可減小保護范圍1～2m。③充分利用原狀土，相同的基礎尺寸可提高抗拔承載力1.2倍，減少挖填方1.6～2.5倍。④減少了對原地貌植被的破壞。⑤對施工機具要求不高，降低高山、偏遠地方的運輸難度。

二、輸電線路桿塔基礎施工要點

2.1基坑開挖前的調查工作

基坑開挖施工之前，必須要對基坑開挖處的環境及地下設施做一個全面的分析調查，開挖的時候不能破壞各類地線管線設施，特別是國防通訊光纜，保證它們不會遭到破壞。

2.2人工挖孔樁技術

從現階段輸電線路桿塔基礎施工的實際狀況來看，人工挖孔樁施工是一項復雜且涉及施工內容較多的一項施工技術。應用人工挖孔樁施工技術進行施工前，相關的施工人員需要明確當前工程施工的實際狀況及施工要求，做好相關的工程施工控制工作，為了確保混凝土的質量，需要合理的控制混凝土澆灌的時間與力度，盡量避免出現裂縫的情況，如果出現裂縫，相關的施工人員必須在第一時間，根據裂縫的實際寬度，采取有效的彌補方案，切邊混凝土的平整性。

2.3灌注樁施工技術

灌注樁基礎施工機理是通過特制的寶塔型鉆頭與機械鉆孔進行鉆孔灌注成樁，借助高壓水泵，在鉆桿邊鉆邊向鉆孔內注水，通過水的沖刷壓力與鉆頭的旋轉力，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。同時確保導管周圍的泥漿水不會神人混凝土中，采用邊澆邊提升導管的方法，進行澆制，一直澆到地面為止。此外，為了防止桿塔基礎施工的過程中出現導管堵塞的情況，可以通過重物向導管內部不斷沖擊的方式，敲落粘附在導管內部的雜物。

三、輸電線路桿塔基礎設計注意事項

為促使輸電線路桿塔基礎設計的順利進行，需要重點關注以下幾項影響基礎選型的因素：

3.1地下水的影響。地下水位對于輸電線路桿塔基礎設計有著不利影響和威脅，這就需要我們在考慮基礎型式時盡可能降低其危害性效果。在地下水方面的有效控制中，其需要重點分析地下水相關特質，了解其可能對于地質穩定性和混凝土結構造成的不利影響，進而在相應的設計中選擇受地下水影響較小的大開挖或者樁基礎型式。

3.2地表水的影響。在輸電線路特別是山區桿塔基礎設計中，地表水對于桿塔基礎型式的選擇也是一個重要因素，在實際基礎設計中，對于雨量充沛或者靠近河流匯入處的塔位，應盡量避免立塔，如一定要立，則應沿塔基外圍設置排水洪溝和相應護坡，以減小地表水對塔基覆土層的沖刷，同時對基礎做深埋處理。

3.3做好中心樁保護工作。對于輸電線路桿塔基礎的有效保護而言，相應的中心樁保護也是需要重點把關的一個核心要點所在，在山區現場定位時，結構人員會根據塔位塔基斷面數據進行基礎配置，并以中心樁為基準反映到施工圖上，若施工過程中因中心樁保護不當而丟失，就可能出現后期施工過程中各腿施工不能滿足設計的要求。這種中心樁保護工作需要促使其具備全面性，避免中心樁在后續施工中出現損壞，這也是有效提升桿塔基礎應用安全性的重要條件所在。

3.4注意桿塔類型的選擇。對于輸電線路桿塔基礎的有效設計應用還需要從桿塔方面進行重點把關，這種桿塔方面的關注主要就是為了促使桿塔結構能夠和基礎較為吻合，避免因為桿塔自身結構不當，而導致基礎難以承擔相應的作用力效果，這也就需要進行雙向協調分析，切實保障桿塔類型能夠得到較好運用。

四、結束語

綜上所述，對于輸電線路桿塔基礎的設計應用而言，其直接關系到輸電線路的可靠性和穩定性效果，需要從基礎結構的選型進行嚴格把關，促使其能夠和現場地質結構相適應，并且還需要重點從相應基礎設計的各個影響因素入手進行全面控制，提升設計實效性。

參考文獻：

[1]李冰飛.關于輸電線路鐵塔基礎設計的思考[J].中外企業家，2016，（03）：169.

[2]曲以楠.關于輸電線路鐵塔基礎設計探究[J].黑龍江科技信息，2014，（31）：126.

[3]劉慶廣.關于輸電線路鐵塔基礎設計的幾點思考[J].通訊世界，2014，（14）：33-34.

[4]廖永昌.淺談500kV輸電線路鐵塔基礎選型與設計[J].廣東科技，2013，（24）：118-120.

[5]梁慧.關于高壓輸電線路工程質量控制的思考[J].科技資訊，2011，（04）：136.

作者簡介：王學平，男，漢族， 副高級工程師，研究方向：輸電線路設計