输电线路杆塔基础设计分析

葛宜兵

摘要：当前我国电力系统得到了较为快速的发展，其服务范围的扩展对于输电线路的构建提出了更高要求。为满足我国输电线路快速发展的要求，目前国网公司集合现有资源编制了不同气象条件、导地线对应杆塔典型设计杆塔手册，这大大保证了一般输电线路杆塔设计的质量。我国幅员辽阔，为满足规划或征地要求，目前杆塔塔位较为复杂，这就需要输电结构设计人员在现场定位时根据现场情况、地勘报告和不同基础计算结果，优选出适合该工程的杆塔基础，以保障整个输电线路的安全。

关键词：输电线路;杆塔基础;基础选型

引言

架空高压输电对于电能的运输具有高效性的优势，这一优势主要来源于杆塔的支撑作用使得高压导线远离地面。在电网建设过程中，对于杆塔的建设也十分重要。杆塔基础是杆塔稳定性和安全性的保证，同时设计及施工需要做到经济高效，先进适用。不同的地理地质条件下，杆塔基础施工需要考慮的因素也进一步增多，从而对杆塔基础施工提出了更高要求。

一、输电线路杆塔基础选型

输电线路杆塔基础设计需要结合具体地形和地质条件，不同地质条件就应该对应不同基础类型，结合当前我国现阶段输电线路杆塔基础的处理方式来看，其中比较常见的基础类型有以下几类：

1.1掏挖基础

掏挖基础目前在地下水位较低的平地、垄岗、丘陵和风化程度较高山都得到了较好的应用，是输电线路工程中最为常见的基础型式。尤其是在一些丘陵地带，其不仅仅能够较好保障处理质量效果，还能够在施工工程量的降低以及施工成本的控制方面表现出理想的作用效果。从杆塔计算结果和实际应用效果来看，掏挖基础应用在直线塔或是小于30度转角的耐张杆塔中能得到较为理想的效果。这种掏挖基础的应用也存在着一些限制条件，尤其是对于一些不能够进行掏挖基础处理的区域，如果硬性采用该方式则容易产生塌孔从而危害孔内施工人员的工程事故。不过从其施工难度小、操作简单、单基混凝土与用钢量小、整体性好的特点来看，在条件允许状况下该基础应优先选用。

为节约人工、保障施工安全和提高机械化施工工艺，目前我国对掏挖基础正大力推广采用旋挖钻机进行施工试点，并取得了较好的经济效应和良好的应用效果，相信掏挖基础机械化施工工艺是一个发展趋势。

1.2大开挖基础

大开挖基础类型目前较为常见的有阶型基础、板式基础和联合基础。这种大开挖基础的应用主要是为了较好提升其承载力效果，改善原有结构的不稳定性，在一些诸如地下水位较高、地基承载力较低或者因前者条件且工程造价一定的特殊区域，采用大开挖基础也是必不可少的一种处理手段。

围绕着这种大开挖基础的应用来看，其在一些地下水影响较为突出的地区能够得到较为理想的运用，并且在该类地质结构中，也只能采取这种大开挖基础处理方式进行。结合这种大开挖基础的应用效果而言，其存在的处理形式是多方面的，比如偏心直柱刚性基础以及斜插式柔性基础都能够得到较为理想的运用，这都需要结合其具体的地质类型进行恰当选择运用，其对于各类较为恶劣的地质环境能够形成理想的处理效果，优化作用最为突出。

1.3岩石基础

对于覆盖层较浅或无覆盖层的中风化、微风化岩石地基，如采用上述扩展基础，将具有开挖难度大经济性差等问题。常见的岩石基础主要有嵌固基础和岩石锚杆基础，这两种基础具有保护环境，减小土石方量、节约工程材料、缩短工期、降低造价的特点。具有较强的抗拔承载能力。

岩石嵌固基础适用于强风化岩石条件。该基础施工时将地脚螺栓直接浇注在1/6-1/8坡度的砼墩内，目前该类型基础对埋深要求不宜超过3.0m，且承载力一般在200kN以内，主要应用于220kV及以下的输电线路基础。岩石锚杆基础主要包括直锚式锚桩基础和承台式锚桩基础。直锚式锚杆基础以地脚螺栓作为锚筋直接锚入岩石，一般采用机械钻孔，高标号水泥砂浆灌入，与地脚螺栓粘结形成锚桩，顶部浇以不小于塔脚底板的混凝土承台。适用于覆盖层较薄的硬质未风化或微风化岩石中。承台式锚桩基础通过钢筋混凝土承台将锚桩与地脚螺栓连接成整体，适用于覆盖层较厚的硬质中等风化岩石和软质微风化岩石。锚桩用砂浆或细石混凝土锚固，承台由钢筋混凝土浇成。

1.4桩基础

钻孔灌注桩基础是一种深桩基础，能承受很大倾覆荷载、上拔及下压荷载，比较适合于荷载大、地基土承载力低、地下水位高的塔位基础。该型基础的特点是占地小，混凝土方量较多，钢材耗量较多，施工工艺较复杂，对于对场地要求严格的城区输电线路尤为适用。

二、输电线路杆塔基础设计注意事项

为促使输电线路杆塔基础设计的顺利进行，需要重点关注以下几项影响基础选型的因素：

2.1地下水的影响。地下水位对于输电线路杆塔基础设计有着不利影响和威胁，这就需要我们在考虑基础型式时尽可能降低其危害性效果。在地下水方面的有效控制中，其需要重点分析地下水相关特质，了解其可能对于地质稳定性和混凝土结构造成的不利影响，进而在相应的设计中选择受地下水影响较小的大开挖或者桩基础型式。

2.2地表水的影响。在输电线路特别是山区杆塔基础设计中，地表水对于杆塔基础型式的选择也是一个重要因素，在实际基础设计中，对于雨量充沛或者靠近河流汇入处的塔位，应尽量避免立塔，如一定要立，则应沿塔基外围设置排水洪沟和相应护坡，以减小地表水对塔基覆土层的冲刷，同时对基础做深埋处理。

2.3做好中心桩保护工作。对于输电线路杆塔基础的有效保护而言，相应的中心桩保护也是需要重点把关的一个核心要点所在，在山区现场定位时，结构人员会根据塔位塔基断面数据进行基础配置，并以中心桩为基准反映到施工图上，若施工过程中因中心桩保护不当而丢失，就可能出现后期施工过程中各腿施工不能满足设计的要求。这种中心桩保护工作需要促使其具备全面性，避免中心桩在后续施工中出现损坏，这也是有效提升杆塔基础应用安全性的重要条件所在。

2.4注意杆塔类型的选择。对于输电线路杆塔基础的有效设计应用还需要从杆塔方面进行重点把关，这种杆塔方面的关注主要就是为了促使杆塔结构能够和基础较为吻合，避免因为杆塔自身结构不当，而导致基础难以承担相应的作用力效果，这也就需要进行双向协调分析，切实保障杆塔类型能够得到较好运用。

三、结束语

综上所述，对于输电线路杆塔基础的设计应用而言，其直接关系到输电线路的可靠性和稳定性效果，需要从基础结构的选型进行严格把关，促使其能够和现场地质结构相适应，并且还需要重点从相应基础设计的各个影响因素入手进行全面控制，提升设计实效性。

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