高骏
摘要:在输电线路当中,架空输电线路杆塔,是一个重要的组成部分,为保证输电线路的稳定运行,必须保证杆塔结构科学合理,基础稳固安全。所以,架空输电线路杆塔,在整个电力系统当中,都发挥着重要作用,对电力系统安全运行有直接影响。架空输电线路,主要是利用绝缘子,在杆塔上固定输电线路,将爬电距离提升,确保稳定传输电能。在架空输电线路杆塔基础方面,有时存在一些问题,可能会影响杆塔安全稳定。对此,应采取有效措施加以处理,以保证安全。
关键词:架空输电线路;杆塔基础;问题;处理方法
前言:电力能源,是当今社会中最重要的能源之一,在城市建设、经济发展等各个领域,都是必不可少的。随着社会发展和城市化进程的加快,对于电力能源的需求大大增加。所以,为了更好的满足供电需求,对电网系统的建设也不断改进和提升。在供电系统当中,架空输电线路杆塔,是一个重要的组成部分,在整个电力系统中占据的位置和发挥的作用,都更为重要。所以,对于杆塔基础的相关问题,一定要清晰明确,采取合理的处理方法,保证杆塔安全。
一、架空输电线路杆塔基础的问题
(一)地质环境影响
对于架空输电线路杆塔基础来说,不同的地质环境和条件,将会产生非常大的影响。特别是在一些三角地区的沿海地区,将会同时受到三角洲地形环境、海岸地形环境的共同影响,将会面临更加复杂的图纸情况。对于一些特殊的地质环境,如软土等,在杆塔基础设计当中,不但需要对常规设计施工要求加以满足,并且对于地质环境变化情况,也要仔细分析,尽量减少杆塔建成后发生倾斜或沉降的情况,以免影响输电线路的正常运行。另外,杆塔基础设置在软土的等特殊地质环境下,一般牢固性、稳定性等都会遭受考验。所以,在设计施工当中,对于地质环境影响的问题,是一个比较重要的问题。而且,在一些地质环境中,杆塔基础建成后,可能发生逐渐沉降,导致杆塔倾斜,影响输电线路的安全运行,这也是一个急需解决的重要问题。
(二)气候条件影响
气候条件会对架空输电线路杆塔基础产生一定的影响。在一些气候比较恶劣,如常年大风的地区,甚至是一些台风等强风天气下,将会对杆塔造成较大的损害。因此,对于风动力效应,要进行综合性的分析,对于杆塔和基础的抗风能力,以及受到不同风力的影响程度准确判断,是一个十分重要的问题。对杆塔、风力之间的相互作用力准确把握,进而对有效的抗风措施加以运用,对于保护杆塔基础安全和输电线路安全,都是非常重要的。
(三)自身设计缺陷
在一些架空输电线路杆塔基础设计中,存在一定的缺陷。此类工程通常较为特殊,在设计施工当中,需要对很多因素进行考虑,所以复杂度较高。在当前一些杆塔基础的设计使用当中,对于传统的总安全系数方法,仍然在使用,而对于实际情况,并没有进行有效纳入,也没有利用分项系数设计等更加科学的方法进行设计。目前,随着电力系统建设的大力推进,架空输电线路杆塔基础工程也在不断进展,因此过去的总安全系数法,对于现代发展要求已经难以有效的满足,需要采取新的方法进行优化和替代。
二、架空输电线路杆塔基础的处理
(一)杆塔基础在不同地形环境下的选择
架空输电线路杆塔,通常指的是在底下掩埋部分的杆塔,其作用是保护输电线路稳定安全。在实际施工中,面临的地形环境复杂多样,对于杆塔基础的要求也各不相同,因此需要根据不用地形环境,选择不用的杆塔基础。
1、大开挖基础
在一些具有较大施工区域范围的情况下,需要全面挖掘施工,采用大开挖基础类型。在实际施工当中,此类基础的施工工艺十分復杂。根据不同的基础受力情况,可以分为柔性方法、刚性方法等。其中,刚性方法在施工当中,难度相对较低,基础掩埋坑不需要太大的深度,对于外部上拔力,可利用自身重量对抗。但是这种方法对于资金投入量要求较高,在实际应用中,会限制一定的区域。而柔性方法主要是底板采用了钢筋混凝土,对杆塔基础层覆盖土的性能和重量大力开挖引用,和普通混凝土相比,将会减少综合造价,优势明显。
2、灌注桩基础
对于条件较为恶劣的地质环境,一般可采用灌注桩基础,此类基础适应力强,成本投入不高,在施工当中也不会太过麻烦,应用领域比较广泛。在灌注桩基础中,能较好的应对恶劣地质环境,比如淤泥质土、地下软土、地下水含量高的土质等。另外,在坡度陡峭,需要将主杆加高的情况,也能较好的应对。此类基础在实际施工过程中,应当在护臂的辅助下进行基坑开挖,在施工方法上,有着严格的要求,具有相对较大的施工难度。另外,需要投入较大量的基础材料,综合造价也很高,还需要将相应的检测手段相配合。所以一般只是在地质环境不佳,其它基础无法应用的情况下,选择此类基础施工。
3、掏挖类基础
掏挖类基础主要应用于良好的地质情况,此类基础在电力系统建设中,近年来越来越常用,具有明显的应用优势。该方法对施工原状土的自身承载力,进行了充分的开发和利用,使得开挖工程量大大降低。在此类基础掏挖过程中,土石方开挖的工程量,通常不超过混凝土浇筑型土石方填筑工程量。在此类基础的施工当中,可采用半掏挖、全掏挖等不同的方法,其中半掏挖主要在不具有较高成型度的地质条件下使用。用这些方法,对于施工原状土潜力,都能够很好的开发出来,从而解决后期的基础侧向变形问题。另外,此类基础的抗倾斜性、抗拔出性都很好,承载能力理想。但是,如果地质环境不好,如地质环境恶劣、地下水位偏高、地质条件苛刻时,不应采用该方法。在施工当中,保持底板适当,达到平衡均匀的塔基承载力、基础作用力。
(二)杆塔基础在不同地质条件下的处理
不同的地质条件,会对杆塔基础产生不同的影响,为了有效的应对这些影响,保持杆塔基础稳定牢固,应当在不同地质条件下,采取有效的措施进行处理,以保证架空输电线路安全。
1、振冲法
振冲法是处理杆塔基础的一种常用方法,在施工当中,使用振动器完成冲水、振动作业,对压力水流动作用加以应用,将土壤中的泥粒冲走,并且对相应的振冲孔加以形成。在振冲法的应用当中,回填材料的选择,通常以稳固性材料,如砂石等为主。利用振冲器振动冲击产生的作用力,压缩桩及回填材料。同时和原油塔基配合,形成复合型塔基。这样,塔基的承载力得到了大大的提升,能够为架空输电线路安全提供更大的保障。
2、换填法
如果杆塔基础处于较软地质层受力,则地层对于杆塔上部结构荷载难以有效承载,对于杆塔基础的相关要求也不能很好的满足。对于此类情况,可利用换填法进行处理,使较软的塔基、地质等得到强化。将杆塔基础综合承载能力加以提升,同时将杆塔施工后沉降情况有效减少。将软土地质层排水性能提高,強化土壤固结效率。这样,在温差变化较大的情况下,也不会发生严重的冻胀情况,膨胀土质胀缩问题也得到了有效的解决。
3、强夯法
在后期易塌陷黄土、饱和性差黏性土和粉土、碎砂石土等地质条件,对杆塔基础一般采用强夯法处理。如果是一些特殊地质环境,如高饱和度粉土、黏性土等,在处理过程中,使用粗颗粒性材料,向夯坑中回填,完成强夯置换操作。通常选择的材料,可以使碎石、块石等,要结合施工现场实际情况,加以调整。
4、砂石桩法
在杂填土、素填土、黏性土、砂土等挤密松散型地质条件下,对杆塔基础通常采用砂石桩法处理。利用该方法,能够使地质、杆塔基础综合承载能力大大提升,压缩情况也能避免发生。如果地质塔基可能会面临液化的问题,也可以利用该方法处理。在砂石桩法的应用当中,发挥桩的挤密效果,以及施工中的振动作用,发挥综合效果,使桩基附近土壤环境,综合密度得到提高。这样,杆塔基础将会具备更高的综合承载能力,区域内土壤压缩性也会显著降低。
三、结论
架空输电线路,是当前电力系统中的重要部分,而其杆塔基础建设,将直接影响输电线路的安全性。为了保证杆塔基础稳定牢固,对于其在不同地质条件下的问题,应当仔细分析,并且分别采取相应的处理方法解决问题,更好的保障杆塔基础安全。
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