高壓送電線路桿塔基礎形式的特點分析

楚永生

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600）

在我國各項技術水平不斷發展的情況下，高壓電力工程施工發展進入全新階段，1 000 kV交流特高壓與800 kV直流特高壓線路建設工程已逐漸建設成功并投入使用。我國電力建設的市場中，桿塔基礎成為送電線路體系建設的重要組成部分，在送電線路桿塔建設和施工中，應嚴格遵循行業發展特點[1]。對高壓送電線路塔桿建設中的問題進行分析，現階段塔桿建設中存在的主要問題是塔桿送電線路所連接的距離比較長，涉及的范圍比較廣泛，塔桿建設沿途的風景復雜，各種地基土的物理性質具有較大差異，需要在施工中考慮各種因素。送電線路桿塔基礎需要較大荷載力、較長施工工期和較大勞動量，為了提高施工的進度，保證施工方案的合理優化，保證施工進度，應合理選擇線路塔桿。

1 高壓送電線路桿塔基礎含義

高壓送電線路建設較大程度受到水文地質特點的影響，因此在進行桿塔形式選擇時，應從當地的地質特點出發，遵循因地制宜的原則，按照不同的種類將基礎分類分為預制和現場澆制。正常情況下，澆制基礎包括地下水位、塔型、爆擴樁等，預制基礎包括拉線盤、卡盤等，在具體的實踐過程中，還應根據當地實際情況進行基礎選擇和處理，保證高壓送電線路桿塔的適用性和經濟可靠性。如果施工的過程中需要根據施工的功能決定桿塔建設[2]，可以將桿塔分為直線塔和承力塔等。承力塔是施工中的關鍵結構，因此應分段進行設立，縮小施工的范圍，保證直線塔線路桿建設可以符合經濟指標。

2 高壓送電線路桿塔基礎存在的問題

2.1 風荷載對桿塔基礎的損壞影響

在高壓送電線路桿塔基礎建設中，因為施工地區地質環境的復雜性，架空輸電線路桿塔基礎建設會受到各種因素的干擾，如果施工時遇到臺風、強降雨等特殊的氣候環境，會嚴重威脅到桿塔基礎建設的安全。在進行架空輸電線路桿塔基礎建設時，應提前對當地的動力風效應情況進行分析，以便充分對桿塔基礎和風力的相互作用力進行分析，降低風荷載對桿塔基礎損壞的影響，減少安全隱患。

2.2 軟土地基對桿塔基礎建設的影響

在實際的桿塔基礎建設中，因為軟土地基的自身特點，會體現出較強的物理特點，無法對桿塔基礎的建設提供有效保證[3]，無法實滿足桿塔建設中的傾斜度要求和沉降要求，在輸電線路桿塔基礎形式建設中，應充分優化設計方式，減小軟土地基對桿塔基礎建設的影響。

2.3 其他特殊環境對桿塔基礎的影響

在實際的桿塔基礎施工中，往往會受到各種電路施工和施工過程的影響，還會因為各種特殊施工環境的變化，對桿塔基礎建設造成影響。例如，在施工的過程中遇到暴雨災害或冰雪災害，會嚴重影響桿塔基礎建設的穩定性；東北地區冬天天氣寒冷，凍土會體現凍脹特性，對架空輸電線路桿塔造成較大影響，造成桿塔基礎位置上升，影響桿塔建設的穩定性。

3 高壓送電線路桿塔基礎形式的特點分析

現階段，高壓送電線路桿塔基礎形式施工中，基礎形式種類比較多，不同的種類具有不同的特點，主要可以分為原狀土基礎與大開挖基礎等。

3.1 人工挖孔樁基礎

一般情況下，該基型可以被運用在無地下水的硬塑、可塑黏土地基施工中，人工挖孔樁基礎主要的工作原理就是利用人工進行孔樁開挖，在孔中放入鋼筋籠，對混凝土進行灌注的樁型，不僅具有耐受力較高的樁基礎[4-5]，還可以承受來自上方和下方的壓力，便于進場進行施工，對于環境保護和施工質量提升具有積極保證，且具有物美價廉的特點，還可以保證地形的平坦，更好地滿足丘陵及山區地區的施工條件，特別是對于土質變化明顯的地區施工，人工挖孔樁基礎是最有效的方法之一。

3.2 人工全掏挖式基礎

人工全掏挖基型的主要適用條件為沒有地下水的硬塑，可以進行黏土地基的塑形，這種情況多在山地、丘陵地區較為常見。將其利用在基礎作用力較小、受力較大的鐵塔建設中，能夠保證基坑開挖尺寸，但實際使用具有局限性。該基型需要掏挖較小的基坑，所以可以不動基坑旁邊的原狀土，以便更好地利用原土的強度，節省混凝土方量，減少鋼材的用量，對土方的需求量也較少，施工量低，不會對施工地區的環境造成較大影響[6]，可以有效保證施工地區的經濟效益提高。但在該基礎的使用過程中，對地質情況具有更高的要求，尤其是進行地下水開挖時，具有較大的不穩定性，針對塔位不成形的情況應當減少使用。為了更好地保證施工地區的地質特點需要，應適當抬高主柱高度，保證桿塔具有更好的穩定性。在施工的過程中，應控制填埋深度，適當擴大主柱直徑，將施工作用力控制在一定的范圍中，合理地控制施工的范圍，更好地滿足施工的技術需求。

3.3 巖石嵌固基礎

通常情況下，巖石嵌固基礎在巖石較多的山區地區應用較為廣泛，該基礎施工可以充分利用巖石的堅固特點，將底座嵌在巖石中，保證巖石的抗拔力，減少土方的開挖量，促進對自然環境的保護。在施工中利用相對簡單的模板，促進施工的順利完成，完成桿塔的建設，提升電力企業的經濟效益，因此巖石嵌固基礎可以作為巖石地區建設的首選[7]。

3.4 插入式基礎

插入式基礎的使用，無須塔腳板與地腳螺栓，科學地將塔腿插入坡度合適的主要支柱中，在桿塔的底部采取錨固手段即可。一般情況下，插入式基礎具有結構簡單、受力方向合理等特點，讓其底板保證處于一種軸心拉的狀態，可以有效保證塔桿均勻受力，實現節約桿塔施工材料、保證尺寸合適的目的[8]。如果在施工的過程中，發現塔桿的基礎受力水平降低，應適當保證基礎側向進行傾斜，使其滑移穩定特點得到保證。

插入式基礎的主要適合條件是沒有地下水的硬塑，可塑性加強的黏性地基同樣可以使用，將其運用在各種類型的鐵塔建設中更有保證[9]。特別是在運輸條件較為有限的山區地區，對運輸材料的運用能夠將插入式基礎的特點更充分地體現出來，以便加強的對工程的統籌規劃，插入式基礎是一種實用性較強的基礎形式。

插入式基礎根據不同的鐵塔材料形式，能夠分為角鋼插入式基礎和鋼管插入式基礎兩種，角鋼插入式基礎在傳統的桿塔建設中應用較為廣泛，而鋼管插入式基礎在國內還沒有專門的研究，在國外的應用比較多，如深圳供電規劃設計院在建設500 kV上寨至博羅送電線路工程中，對這種基礎形式進行了應用，且取得了比較滿意的成果，使插入式基礎在我國得以應用。相對而言，插入式基礎也存在缺點，其不僅需要較大的開挖面積，還會對自然環境造成破壞，在長時間施工干預下，容易造成施工地區的水土流失，如果施工人員的素質和能力不高，會影響建筑的質量，所以在現階段的桿塔線路施工中，逐漸減少了對插入式基礎的使用[10-11]。

3.5 現澆板式直柱基礎

現澆板式直柱基礎和插入式基礎具有較大的相似性，其板式基礎都具有柔性特點，都屬于直立式，將其和鐵塔進行連接的時候，需要利用地腳螺栓和塔腳板進行連接。現澆板式直柱基礎主要適用條件和插入式使用的條件也相同，其可以應用在各種類型的鐵塔建設中，主要特點是可以淺埋，開挖比較方便，尤其是在地下水位比較高的情況下，可以極大降低深挖泥水坑的難度，防止基坑坍塌，在施工中可以節省大量的施工材料和土石，更多采用鋼材，促進施工成本的節約，保證電力企業的經濟效益提高[12]。現澆板式直柱基礎在水資源豐富、水位較高的地區使用較多。

3.6 現澆臺階式直柱基礎

現澆臺階式直柱基礎是一種剛性基礎，該基礎需要較大的開挖量，適用范圍比較廣泛，其可以被運用在各種類型的桿塔建設中[13]，主要特點是需要較大的土石方量和混凝土方量，但施工程序比較簡單，對于鋼材的耗量也比較少，可以有效保證施工的質量，在實踐中應用較為廣泛。

4 結語

綜上所述，在實際的高壓送電線路桿塔基礎形式建設中，應注重對基礎特點的分析，本文列舉的基礎形式都是比較常用的基礎形式，各種基礎形式也會在運用中得到不斷更新，以便更好地為高壓送電線路施工提供保證，保證線路施工的經濟性和適用性。