基础线路

基础线路（精选12篇）

基础线路 篇1

摘要：结合本工程地形、地质特点及运输条件, 充分发挥各种基础型式的特点, 通过技术、经济差异分析, 本工程推荐的主要基础设计方案为:直线塔采用全掏挖式基础;转角及终端塔采用柔性板式直柱基础, 达到了较大幅度地降低基础材料耗用量和工程造价的目的, 节约了对有限资源的消耗, 同时把工程建设对周边环境的影响控制到最低水平。

关键词：输电线路杆塔,基础型式,设计,优化

1 概述

1.1 工程概述

本工程为安阳滑县双沟110 k V线路工程, 起于220 k V蓝旗变, 止于110 k V双沟变, 全线双回架设, 路径长度18.2 km, 导线选用LGJ-400/35钢芯铝绞线, 地线一根采用OPGW光缆, 另一根地线采用JLB40-100铝包钢分流线和GJ-80镀锌钢绞线。

1.2 地质条件

1.2.1 岩土层结构及岩土性状

根据钻探资料、场地揭露深度范围内地层主要为第四系全新世冲积形成的粉土、粉质粘土和细砂。具体岩性描述如下:

粉土:黄色, 稍密~中密, 稍湿, 韧性低, 干强度低, 摇振反应中等, 无光泽反应。

粉质粘土:黄色, 可塑, 韧性中等, 干强度中等。

细砂:黄色, 中密~密实, 饱和, 偶见螺壳碎片。矿物成份以石英、长石为主。

1.2.2 地震地质及地质灾害影响评价

依据《建筑抗震设计规范》 (GB50011—2010) 规范, 安阳市滑县抗震设防烈度为7°, 设计地震分组为第二组, 地震动峰值加速度为0.15 g, 地震动反应谱特征周期为0.55 s。

本工程沿线未发现对工程安全有影响的诸如岩溶、滑坡、崩塌、地陷、地面沉降、地裂等不良地质作用。塔基处不存在影响地基稳定性的墓穴、防空洞等对工程不利的埋藏物。场地稳定性较好, 适宜建筑。

1.2.3 其他影响情况

线路走廊附近的军事设施及民爆品库已进行避让, 对全线路径无影响;全线路径未发现文物;全线路径无重要矿藏。

1.2.4 水文条件

沿线地下水为孔隙型潜水, 勘探深度内未见地下水, 根据调查地下水位埋深15~18 m, 年变化幅度3 m左右, 历史最高水位约10 m, 可不考虑其对基础的影响。

1.2.5 地质结论与建议

1) 本工程走廊地层结构较简单, 岩土条件较好, 路径方案适宜110 k V线路工程建设。

2) 本工程路径区域内抗震设防烈度为7°, 地震动峰值加速度为0.15 g, 地震动反应谱特征周期为0.55 s, 可不考虑砂土的液化。

3) 线路走廊附近的军事设施及民爆品库已进行避让, 对全线路径无影响;全线路径未发现文物和重要矿藏。

2 基础选型和优化原则

2.1 设计理念

1) 贯彻国家基本建设方针和技术经济政策, 基础型式的选择做到安全可靠、技术先进、经济合理、资源节约、环境友好、可持续发展。

2) 从实际出发, 结合地区地形、地质特点及运输条件, 综合分析比较, 充分发挥各种基础型式的特点, 选择适宜的基础型式。

2.2 基础选型基本原则

杆塔基础作为输电线路重要组成部分, 基础设计的优劣直接影响整个线路工程的造价、工期和材料消耗量。基础型式的选择应根据杆塔型式、沿线地形、杆塔位地质条件以及施工和运输等因素, 结合本工程特点综合确定。

在基础选型时, 遵循以下原则: (1) 结合本工程地形、地质特点及运输条件, 选择适宜的基础型式; (2) 基础型式选择做到经济、环保, 减少施工对环境影响; (3) 对特殊地基条件, 因地制宜地选用特殊基础型式和相应的处理措施; (4) 考虑现实施工条件对基础型式选择的影响。

2.3 基础优化基本原则

通过结构经济性、环保性、耐久性分析, 在基础材料选择和基础尺寸方面进行优化, 优选基础形式。

基础优化时, 遵循以下原则: (1) 根据基础强度和耐久性要求, 选择适宜的基础材料; (2) 充分考虑各种地形、地质及水文条件, 在基础形状、埋深、底板尺寸等方面进行优化。

3 基础型式选择

目前, 线路工程中常用的各种基础型式, 都有自身的特点和优劣, 结合本工程地形、地质及水文条件和基础荷载特点, 对各种常用杆塔基础类型进行分析比较, 探讨其对本工程的适用性。

3.1 刚性台阶基础

刚性台阶基础是传统基础型式, 属大开挖基础类型, 其特点表现为施工简单、周期短和耗钢量小, 但混凝土用量较板式直柱基础偏大, 相应运输成本较大, 综合造价略高。对位于水田等地下水位较高、排水困难塔位, 使用板式直柱基础由于需要绑扎底板钢筋, 基础施工周期比较长, 容易造成塌方, 这时刚性台阶基础有一定的优势。

3.2 板式直柱基础

板式直柱基础是传统基础型式, 属大开挖基础类型, 其混凝土耗量比刚性台阶基础少, 自重较轻, 施工时材料运输量较小。底板及主柱配有钢筋, 柔性较大, 不易断裂, 总体抗地基变形能力强。施工相对简单、方便。有成熟的设计、施工和运行经验。

3.3 全掏挖式基础

全掏挖式基础以混凝土和钢筋骨架灌注于以机械或人工掏挖成型的土胎内的基础。该型基础施工时一般采用人工掏挖, 由于不需要回填土, 有效地保护了塔基生态环境。其基础稳定, 计算采用剪切法, 它充分利用原状土抗剪切特性, 不仅具有良好的抗拔性能, 而且还具有开挖面和挖方量小、取消模板及回填土工序、加快工程施工进度等优点。最大限度保护环境和减少水土流失。

全掏挖式基础一般适用于黏性土、粉质黏土、泥岩、泥质砂岩以及非松散砂类土等便于掏挖成型且地下水埋藏深的塔位。为了提高其承压性能, 桩底部进行扩底, 扩底直径取决于基柱直径和扩底高度。扩底高度过大就会导致混凝土方量陡然增加, 经济效益明显下降, 这就限制了扩底直径的大小, 因此, 具有较大下压荷载承压基础和地基承载力较低的塔位不宜使用全掏挖式基础。为满足施工时人工掏挖最小尺度, 全掏挖式基础基柱直径不应太小。

全掏挖式基础鉴于以上优、缺点, 采用时应分析其可操作性, 地质条件是否允许、杆塔荷载大小是否适合于该基础型式。

3.4 基础型式特性及经济差异分析

3.4.1 基础型式特性分析

刚性台阶基础、板式直柱基础上拔稳定是按照土重法进行计算, 其计算公式为:

上式中:

γf-基础附加分项系数;

TE-基础上拔力设计值, k N;

γE-水平力影响系数;

γs-基础底面以上土的加权平均重度, k N/m3;

γθ1-基础底板上平面坡脚影响系数;

Vt-上拔深度内土和基础的体积, m3;

Δvt-相邻基础影响的微体积, m3;

V0-上拔深度内基础的体积, m3;

Qf-基础自重力k N。

由上式可知, 在同一地形、地质条件下, 刚性台阶基础、板式直柱基础上拔性能主要取决于基础的地板大小及埋置深度, 底板越大, 兜土面积越大;埋置越深, 兜土厚度越大, Vt也就越大。另外, 刚性台阶基础、板式直柱基础在增大底板以达到更大抗拔性能的同时, 其承压性能也显著增强。

而掏挖基础上拔稳定计算不同于刚性台阶式柔性直柱式基础, 它是按照剪切法进行计算的, 其计算公式为:

当ht≤hc时:

当ht>hc时:

以上两式中:

γθ-基底展开角影响系数;

A1、A2-无因次系数;

cw-计算凝聚力, k Pa;

ht-基础的埋置深度, m;

hc-基础上拔临界深度, m;

D-圆形底板直径, m;

范围内的基础体积, m3。

其余参数同上。

由上两式可知, 在同一地质、地形条件下, 掏挖基础的上拔性能主要取决于基础的埋置深度, 埋置越深, 其抗拔性能也就越强。另外, 基础的主柱、扩底直径大小也起到了一定的作用。掏挖基础在增加埋深以达到更好的抗拔性能的同时, 也必须满足其相应的承压要求。由于掏挖基础较立柱式基础底板面积较小, 为了满足其承压要求, 更有效的办法是增大扩底直径。为了达到更大的扩底直径, 只有增大基柱直径和扩底高度, 这就使掏挖基础的体积骤然增加, 混凝土方量较立柱式基础增多。

3.4.2 基础型式经济差异分析

结合本工程杆塔选型及地质报告, 直线塔以1E6-SZ2-24 m;转角及终端塔以1E6-SJ3-21 m为例, 采用“可塑、无水、地基承载力110 k Pa”的设计条件, 对刚性台阶基础、板式直柱基础和全掏挖式基础分别进行优化设计, 结果见表1。

从表1可知, 全掏挖式综合造价最优, 刚性台阶式次之, 板式直柱式最高, 以上三种基础型式全掏挖式基础比刚性台阶式、板式直柱式综合造价分别降低21%、35%, 具有较明显的经济效益。本工程直线塔推荐采用全掏挖式基础。

从表2可知, 全掏挖式综合造价最优, 板式直柱式次之, 刚性台阶式最高, 板式直柱式、全掏挖式基础经济效益已无明显差距。结合本工程地质报告, 根据设计结果来看, 全掏挖式基础埋深最深, 如果采用人工掏挖施工, 施工安全性降低。故本工程中转角及终端塔推荐采用板式直柱基础。

3.5 推荐基础型式

结合工程沿线地形、地貌, 地质报告及基础荷载特点。本工程推荐基础型式如下:直线塔采用全掏挖式基础, 转角及终端塔采用板式直柱基础。

4 基础设计优化

4.1 基础经济埋深

影响基础埋深的因素主要有以下几个: (1) 地基持力层的选择, 应根据具体塔位的地质报告, 选择合适的土层作为基础持力层; (2) 基础承载力、变形和稳定性要求; (3) 施工工艺的要求。

根据以上控制基础埋深的几个因素, 结合各个塔位施工条件及各种基础型式的临界埋深, 我们可以确定出基础最小埋深和最大埋深, 然后在这范围内通过下压强度、上拔稳定两个控制条件, 按综合造价最低原则求解出最优基础埋深和底板宽度。当基础埋深小于临界埋深时, 基础埋置越深, 混凝土方量和基础钢筋就越少, 土石方量越多。而叠加后的基础造价随埋深增加而相应减少, 当接近临界埋深时趋于最小值。因此, 在条件允许情况下, 我们应尽可能使基础埋深接近临界埋深, 基础的临界埋深值见《架空送电线路基础设计技术规定》DL/T5219-2005表3和表4。

4.2 基础底板尺寸

基础底板尺寸包括底板宽度及相应的厚度。基础底板宽度不应孤立的考虑, 而是应与基础埋深综合考虑。

底板厚度的取值主要考虑冲切承载力的要求和构造要求。冲切承载力符合《架空送电线路基础设计技术规定》DL/T5219-2005第9.3.3条计算:

上式中:

βhp-受冲切承载力截面高度影响系数;

ft-混凝土的轴心抗拉强度设计值;

am-冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;

h0-基础冲切破坏锥体的有效高度;

at-冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上边长;

ab-冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长;

pj-扣除基础自重及其上土重的荷载设计值作用下地基单位面积净反力;

Al-考虑冲切荷载时取用的多边形面积;

F1-作用在Al上的地基土净反力设计值。

依据《架空送电线路基础设计技术规定》DL/T5219-2005第9.3.1条的构造要求, 台阶的宽高比不>2.5。一般为减少基础混凝土量, 先取宽高比为2.5, 然后进行冲切承载力验算, 求出最优的底板厚度。

4.3 基础立柱断面尺寸

一般情况下, 基础立柱高度较高, 基础立柱断面尺寸的选择对基础的经济指标影响也是很大的。在满足构造要求的前提下应尽量减小立柱断面尺寸, 这不仅可以减少混凝土量, 而且可以减小立柱最小配筋率控制下的配筋。符合《架空送电线路基础设计技术规定》DL/T5219-2005第9.2.1条的要求:

上式中:

MS-计算截面上的弯矩, N·m;

Ah-计算截面混凝土面积, m2;

γ1-受拉区混凝土塑性影响系数;

W0-混凝土计算截面弹性抵抗拒, m3;

4.4 基础材料

工程中采用材料型号及规格:

地脚螺栓:Q235级和35#优质碳素钢

钢筋:HPB300和HRB335级钢

混凝土:C20和C10

5 结语

针对本工程地质条件和基础受力特点, 选择了适合本工程的各种基础型式;通过对基础构造、尺寸、材料、施工方法等方面优化, 节约了基础材料消耗量, 减少了土石方开挖量。

基础线路 篇2

基 础 自 检 报 告

110kV输电线路工程施工项目部

二0一三年十二月二十七日

一、工程概况

1.4.1 线路额定电压：110kV。

1.4.2 线路路径长度和回路数：全线线路路径长度为23.082km，其中双回架空线路路径长度为22.352km，单回架空线路路径长度为0.144km，单回电缆线路路径长度为0.586km。

1.4.3 全线新建杆塔：81基。其中，双回路角钢塔75基，双回路钢管杆5基，单回路钢管杆1基。

1.4.4 设计气象条件：基本风速27m/s，导线最大覆冰厚度10mm（相应风速10m/s），地线最大覆冰厚度15mm（相应风速10m/s），最高气温+40℃,最低气温-20℃,平均气温+10℃。

1.4.5 污区划分：全线按e级污区标准配置绝缘。

1.4.6 线路经过地区：局部居民区、大部分非居民区及山地人口稀少区。

二、施工准备

项目部8月10日进驻现场后，迅速建立了工程施工组织机构，组建了技术、质量、安全、物资等部门，明确了各部门的责任人及岗位职责。在建立施工处组织机构的同时，我们督促施工队安排专人负责技术、质量及安全工作，建立了完善质量体系、安全体系。在施工工程中，质量体系、安全体系均能有效的运行，各责任人能认真的履行其职责，保证了整个工程施工的质量、安全。

基础工程施工前，项目部组织相关技术人员编制了《施工组织设计》、《基础作业指导书》等技术文件，根据本工程的实际情况，特别是重点、难点进行了认真的分析，并提出了相应的解决办法。这些文件编制完成后，即报送监理部审批，监理部对进行了认真的审查，并提出了一些有针对性的修改意见。

基础施工人员进场后，项目即组织施工人员进行了集中培训，重点强调了本工程的技术、质量、安全要求。编制了基础工程的技术交底和安全交底，向施工队的质量、安全、技术人员及班组长进行了相应的安全和技术交底，督促施工队向班组进行安全、技术交底，并在施工中进行经常性的检查督促，这些措施有力的保证了施工质量、安全等控制项目全过程处于受控。

三、基础工程原材料

所有材料实行先检验后进库制度，材料到货后，会同项目监理部实行严格的检查验收，保证了原材料的100%合格。所有进场材料均报监理部审批后使用。

四、施工过程控制

在基础工程施工中，项目部严把质量关，根据项目监理部的要求，做好各项工程质量管理工作，严格执行三级自检制度。

基坑开挖采用机械开挖。开挖中，项目部、施工队质检员、安全员认真监督检查，发现问题及时纠正。基坑开挖后，项目部组织施工队进行验坑，以保证基坑开挖的断面尺寸、坑深和扭转等偏差均控制在规程范围内。

基础浇筑的模板全部采用钢制和木制模板。在混凝土开仓浇筑前，钢筋绑扎及相关的浇筑准备工作完成后，由施工班组先自检，自检合格后，再由施工队质检员进行复检，复检合格后通知项目部专职质检员进行检查，三级自检合格后再通知监理工程师进行检查，监理工程师检查合格并签字认可后，方可开仓浇筑。在浇筑过程中，商砼的配比严格按照配合比的要求进行配比，每基基础均对商砼取样称重，确保商砼的配比满足设计要求，以保证混凝土的强度。混凝土采用人工拌制，按照“三干四湿”法进行拌制，振捣采用机械分层振捣，每一层不大于振捣器作用部分长度的1.2倍，做到不漏震、不过震。浇筑中采用经纬仪和钢卷尺相配合，来控制基础根开尺寸等关键项目，保证基础尺寸偏差在规程允许范围内。基础浇筑时由施工队质检员进行全过程监控，项目部专职

质检员对浇筑过程进行检查监督，确保基础混凝土浇筑质量。

基础拆模时，施工队通知项目部质检员及监理工程师到现场进行检查。由监理工程师和项目部质检员共同对基础浇筑的外观质量、外形尺寸进行全面的检查，各项控制指标符合要求后，施工队方可进行回填，回填严格执行《基础施工作业指导书》的相关要求，混凝土外露部分加遮盖物，养护期内始终保持混凝土表面湿润。

五、自检结果

线路工程于2013年8月10日正式破土动工，至2013年12月27日，110kV输电线路工程铁塔基础共计81基铁塔，完成浇筑79基，占110kV线路铁塔基础总量的98%。

(一).进场原材料的检查

①钢筋：采用莱钢钢铁有限公司，无裂纹、分层、锈蚀等情况。2 基础地脚螺栓：加工尺寸和质量符合设计图纸要求。(二)、施工及试验资料检查

1)、进场原材料(商砼、钢筋)的出厂合格证书、检测试验及复试报告巳经监理工程师审核认定。

2)、砼配合比试验报告及试块制作，监理工程师审核认定。3)、施工自检已进行：各种施工资料齐全并经过监理签署认可。(三)、施工现场检查

项目部根据施工过程中日常进行的检查，并结合施工队自检对以下项目的施工质量进行了检查，现分述如下：

1)、基面平整：检查79基，均符合设计要求。

2)、基坑开挖及地质情况：共检查79基，开挖尺寸全部符合设计要求，地质情况满足设计要求。

3)、基础地脚螺栓及配筋规格、数量：共检查79基，全部符合设计要求。

4)、基础钢筋绑扎、砼保护层厚度：共检查79基，全部满足设计及规范要求。

5)、基础浇制及砼试块强度：对现场砼浇制进行严格监督检查，施工采用机振，效果较好。试块现场制作，满足设计及规范要求。6)、砼养护及表面质量：检查79基，均符合设计及规范要求。7)、立柱断面尺寸：检查79基，符合规范要求。

8)、地脚螺栓外露高度、基础顶面高差：检查79基，全部合格，符合规范要求。

9)、同组地脚螺栓中心对立柱中心的偏移：检查79基，符合规范要求。

10)、基础根开及对角线尺寸：检查79基，全部合格。

详见《检查及评级记录表》。

110kV输电线路工程

施工项目部

基础线路 篇3

关键词：高压输电；杆塔基础施工；质量控制

在110KV高压输电线路的工程中，铁塔基础工程的质量是非常重要的。塔基工作状况的好坏，对输电线路铁塔运行状况和线路状况的优劣有直接的影响。随着我国经济的快速发展和对电力的需求，高压输电线路工程建设日益增加，此外，高压输电线路所经过的地质条件较为复杂，地质的不同要求塔基基础的施工也要相应改变，以保证铁塔基础需具有足够的强度和稳定性，满足各种电压等级不同杆塔的载荷要求。110kv高压输电线路工程中，一般使用混凝土和钢筋混凝土进行浇制基础，本文对高压输电线路铁塔基础施工质量控制进行了探讨。

1.铁塔基础存在的问题

高压输电线路的铁塔基础是指铁塔埋入地下的部分，它的主要作用是保证铁塔的正常安全运行，防止下沉及其变形、倾倒等现象的发生。以往造成铁塔事故的事件时有发生，大都是因为基础混凝土断裂，或者是塔基下沉等原因造成的。高压输电线路塔基基础工程主要存在以下几个方面的问题。

1.1塔基基础设计方法落后

110KV高压输电线路塔基工程是一项重要的基础性工程，其工程具有复杂性也较为特殊，当前仍然根据《送电线路基础设计技术规定》使用总安全系数法，现在所使用的设计方法已经不适合当前线路建设的发展。应当进行改变采用分项系数设计法，如果以后的施工过程中，仍然采用输电线路塔基基础工程传统安全系数设计方法，是不适合当代需要的，因此，应当尽快改变当前这种设计方法落后的现状。

1.2抗风措施不到位

据统计，由风引起的铁塔破坏事故约占总事故的三分之一，大风会导致铁塔倒塌及线路断裂等，其造成的破坏给人民群众的生活带来较大损失，也给经济建设带来不利的影响，同时由于需要进行修复，会花费大量的资金和时间。因此，为了保障高压输电线路铁塔的安全运行，必须对动力风效应进行分析，提高正确性和精确度减少由风造成的破坏。通过研究风与杆塔结构体系的相互作用，并采取恰当的抗风措施，可以有效保障铁塔与线路安全运行。

1.3软土质地区铁塔基础设计不合理

铁塔基础的设计应根据具体地质条件进行设计，而不是千篇一律、一刀切。有些地区的土质较松软，在这些地区，铁塔基础要特别设计，不仅要满足杆塔基础设计要求，同时还要考虑塔基沉降量的因素，在软土质地区的杆塔基础建设，是整个110KV高压输电线路建设中最为薄弱的一环，因此，在软土质地区的铁塔基础设计高压输电线路工程迫切需要解决的重大课题。

1.4抗冰雪及其他问题

冰雪灾害也会导致高压输电线路铁塔的倒塌，而如何通过杆塔基础的优化和加固，以加强铁塔的稳定性，是一个值得研究的问题。另外，110KV高压输电线路塔基基础工程还存在以下问题：在我国北方一些地区，天气严寒易产生冻土，使得基础位置抬高，处理冻土塔基也是一个需要解决的重要问题。

2.铁塔塔基的处理

高压输电线路铁塔塔基的损害主要有下沉、坍塌以及错落滑坡等，因此应当重视对塔基的问题处理，经常使用的方法是强夯法、高压喷射注浆法等。

2.1强夯法。高压输电线路施工中所遇到的地质情况较为复杂，如遇到砂土、低饱和度的粉土与粘性土等地质时，采用强夯法极为合适，对于遇到碎石土和素填土等地质也易采用强夯法对塔基进行处理。对于黏性土等塔基可以采用强夯进行置换，如在夯坑内回填块石、碎石等，并现场确定其适用性。

2.2对于塔基较为软弱时，应要提高承载力。在施工过程中，遇到所建塔基基础下的持力层较弱、承载力较小不能满足铁塔荷载对塔基的要求时，要采取一定方法来加强塔基，提高承载力。一般采用换填土垫层来处理软弱塔基。通过加强塔基，可以有效减少塔基下沉。

2.3砂石桩法。在遇到松散砂土、素填土、杂填土等塔基时，可以采用砂石桩法对塔基进行处理，一方面提高塔基的承载力同时也可以降低压缩性。在塔基施工中，桩可以有效的把松散的沙土挤密，而桩的振动作用还可以使桩周围土的密度增大，达到提高塔基承载力降低压缩性的效果。

2.4振冲法。其比较适合于处理粉质粘土和杂填土等塔基。其方法主要是利用振冲器冲水振动的原理，利用水将土体中泥粒冲走，并在振动冲水过程中填以砂、石等材料，利用振冲器的振动冲击，同时将填料振密成桩，这样就与原塔基形成复合塔基。可以有效提高塔基的稳定性和承载能力。

3.结语

高压输电线路是输送电能的重要组成部分，保证了我国工业企业的生产和千家万户人们的生活需要，促进了我国经济的发展。对于铁塔基础存在的问题，应根据实际情况采用相应的解决方法，通过对铁塔基础形式进行分析，选择合适的基础型式可以有效降低工程成本，重要的是可以为110KV高压输电线路安全运行提供可靠保障。期望通过本文探讨，为当前塔基施工带来有益借鉴。（作者单位：廊坊文安供电有限公司）

参考文献：

[1]刘常青.多年冻土工程地质特性及对送电线路的影响[J].青海电力.2006.02.

[2]陈策.输电线路塔基存在问题的原因分析[J].中小企业管理与科技，2009.30.

[3]王敏飞.输电线路的基础选型及优化[J].经营管理者2009.18.

输电线路常用基础分析及应用 篇4

1.1 有利于节约工程成本, 控制工程造价

输电线路基础工程的造价、工期在整个输电工程中比重大。据初步统计:输电线路基础工程施工工期约占整个工期的50%, 运输工程量约占整个工程的80%, 费用约占工程本体造价的15~20%。由此可见, 选择合适的基础方案, 将有效节约工程成本, 降低工程造价。

1.2 有利于线路安全运行

送电线路基础设计的优劣关系整条线路的安全运行, 一旦某座铁塔基础出现坍塌、滑坡或基础自身发生破坏等安全事故, 整条线路运行将面临瘫痪, 因此, 针对不同的基础荷载、地质及地形条件因地制宜选择不同的基础型式, 不仅降低了工程成本, 而且为线路的安全运行提供了必要的保障。

1.3 有利于环境保护, 减少水土流失

不同的基础型式具有不同的特点, 对环境的影响也各不相同;工程建设会不可避免地对自然环境造成破坏, 充分利用不同基础型式的优点, 减少工程建设对环境的破坏, 将不利影响减小到最低。兼顾了经济效益和社会效益。

2 主要基础型式及特点

2.1 岩石基础

2.1.1 岩石锚杆基础

对于硬质岩石风化覆盖层不大, 下伏为较完整中等风化硬质岩石 (如砂岩等) , 可考虑做岩石锚杆基础。该基础型式采用岩石钻孔机械成孔, 然后将底脚螺栓直接插入岩孔内, 用细石混凝土与基岩粘结成一体。由于岩石地基耐压强度高, 其承载力一般由抗拔强度控制, 这种基础充分利用了岩石自身的抗剪强度, 具有挖方和弃渣量少, 材料运输量小, 施工简单, 施工周期短, 钢材和混凝土用量少, 节省投资, 不破坏山区岩体和植被的完整性, 防止水土流失, 较好的保护生态环境等特点。但由于其必须使用机械才能成孔, 施工场地要相对平整, 且只有覆盖层较薄、施工机具容易到达的地方才能使用, 所以其应用还是受客观条件制约。

这种基础主要用在强风化~微风化的硬质岩石地基。

2.1.2 岩石嵌固式基础

岩石嵌固式基础是山区普遍应用的基础型式, 由于可充分利用岩石的抗剪能力, 使地基与基础能更好地协同工作, 因而可大幅度地减少了材料用量。该型基础按1/6~1/8坡度通过人工开凿, 将底脚螺栓或塔腿主角钢直接插入基坑, 用混凝土与岩石粘结成一体, 以基础底部向上45°角作为假想破坏面, 以均匀分布于倒锥体表面的剪切强度的垂直分量之和抵抗铁塔基础上拔力。它具有开挖量小, 弃渣少, 对山区岩体和植被的影响较小, 混凝土和钢材用量少, 省模板, 无须运土回填, 底板不配筋, 基坑全部掏挖等特点。特别在山区使用这种基础, 可以极大的方便施工, 节约投资, 并有利于保护植被。但是采用岩石嵌固式基础须逐基鉴定岩体稳定性、覆盖层厚度、岩石坚固性及风化程度等情况, 岩石地基的工程地质鉴定方面比较复杂。

这种基础主要用在多种风化的岩石地基。

2.2 原状土基础

原状土基础主要有掏挖基础和桩基础, 由于减少对原状土的扰动, 能充分发挥地基土的承载性能, 可大幅度的节约基础材料和施工费用, 故输电线路工程中有广泛的应用。

2.2.1 掏挖基础

(1) 直掏挖基础

直掏挖基础利用原状岩土自身的力学性能提高基础的抗拔、抗倾覆承载能力, 可以减少大开挖施工对基础边坡的破坏, 提高地基的稳定性。主柱配置钢筋, 可以进一步减小基础断面尺寸, 节省材料量。由于基坑开挖量小, 不用支模、无须回填, 减少了施工器具的运输工作量和施工难度, 节省了工程投资。此外, 基础主柱可以调节露头高度 (一般控制在2m以内) , 减少了基面开方量与护坡量, 从而最大限度的减少了对地表植被和周围环境的破坏和污染。

这种基础主要用在可塑~硬塑状态的粘性土地基与全风化~强风化的软质岩石地基。

(2) 斜掏挖基础

斜掏挖基础是近几年发展起来的一种新型基础型式, 它既具有传统直掏挖原状土基础特点, 又具有斜立柱主角钢插入式基础的结构特点, 当基础主柱倾斜到一定的坡度时, 基础所受的水平力与上拔或下压力产生的弯矩能互相抵消, 地基应力相应降低, 使得基础坑拔和抗倾覆稳定性得到大幅度的提高。

斜掏挖基础型式一方面充分发挥了原状土承载力高、变形小的优良特性, 另一方面也明显改善了基础主柱受力状况, 具有良好的承载和变形特性, 因而采用这种新型基础型式将有利于基础本身强度和整体稳定性的提高。但是, 斜柱掏挖基础在降低工程量的同时对地耐力的适用性更强, 其主柱采用人工斜掏挖成型, 施工难度大, 安全性差, 施工工艺尚需进一步完善。

(3) 直掏斜插式掏挖基础

直掏斜插式掏挖基础是一种受力合理、施工方便、既环保, 又经济的新型基础。其本质就是普通的直掏挖基础采用插入角钢与铁塔连接, 且插入角钢是偏心斜插的, 在基础顶部有一个偏心距, 使竖直方向的基础作用力产生一个反弯矩, 抵消一部分基础水平作用力对基础的弯矩, 类似斜掏挖基础。直掏斜插式掏挖基础与直掏挖基础相比, 由于取消了塔脚板, 节约了铁塔钢材。

2.2.2 钻孔灌柱桩基础

钻孔灌注桩是一种深基础型式, 以其适应性强、成本适中、后期质量稳定、承载力大等优点广泛地应用输电线路工程中。对于线路无法避让的水域或是洪水漫堤冲刷深度较大的塔位钻孔灌注桩是最好的选择。钻孔灌注桩有单桩、双桩承台、多桩承台和四桩连梁等多种形式, 在实际设计上要根据地质情况和基础作用力做方案比较, 以取得经济性和安全合理性的最佳结合。灌注桩基础不需要大开挖, 施工时处理好泥浆就不会对环境和农田造成影响。

2.3 开挖类基础

开挖式基础是埋置于预先挖好的基坑内且回填土夯实的基础型式。基坑土石方量较大, 地表植被破坏严重。在平地和坡度较缓的丘陵地区, 采用该型基础是比较合适的, 该型基础施工模板的使用量大, 施工周期较原状土基础长。但开挖式基础历史悠久、技术成熟, 对机械设备的依赖度低, 仍是线路工程中应用最普遍的基础型式。开挖式基础主要分为:柔性基础, 刚性台阶式基础。

2.3.1 柔性基础

线路工程中, 当地基承载力较低时, 往往采用柔性基础。通过加大底板的面积来减低基底的附加应力, 使得地基土满足设计要求。但主柱截面和配筋都较大, 而且基础用钢量也很高。

主要特点是:斜柱柔性基础主柱坡度与塔腿主材坡度一致。采取斜立柱主角钢插入式基础使得与基础轴线垂直的水平力减少50%以上, 而斜立柱轴向基础作用力仅增大1~2%, 从而大大改善了基础立柱、底板的受力状况, 使基础水平力对基础底板的影响降至最低, 基础的稳定性得到显著提高。同时, 由于偏心弯矩大大减小, 下压稳定控制的基础底板尺寸可得到相应减小, 从而降低了混凝土量和底板配筋量, 较大地节约了基础材料用量。直柱柔性基础材料量较斜柱柔性基础要大, 但用在地形不平坦的塔位, 主柱抬高尺寸灵活。

2.3.2 刚性台阶式基础

该基础是传统的基础型式, 适用各类地质条件和各种塔型。其优点是基础埋深较浅, 施工难度小, 施工工艺非常成熟;本身因混凝土量大, 在抵抗上拔力时主要依靠自身重量。缺点是:基础混凝土量大, 综合造价高, 施工土石方量大, 对环境的影响也很大, 所以只用于地耐力较低, 地下水位较高且排水困难的直线塔和荷载较大的转角塔。

3 基础应用

在不同的地质条件下选用不同的基础型式对降低工程造价、方便施工和减少对自然地貌的破坏等均能起到较好的作用, 有利于实现工程建设和自然环境保护的和谐发展。

4 结束语

对输电线路工程所经区域充分勘查的基础上, 结合以往输电线路工程的设计经验, 总结和分析了线路工程基础的设计特点, 要求和影响因素, 对工程所在的地形地质条件和基础作用力特点进行了分析和归类, 并以此作为依据进行了基础型式的优选。然后对工程的环保措施进行了分析, 得到主要结论如下:

(1) 对于强风化、微风化岩石层区, 推荐采用岩石基础。

(2) 对于无水粘性土、强风化岩区, 推荐采用掏挖式基础。

(3) 对于有水粘性土区, 推荐采用板式基础和桩基础。

(4) 工程的环保措施包括:优先采用对环境影响较小的基础型式;在基础方案设计时, 采用合理基面配合长短塔腿和高低柱基础;合理设置挡土墙和排水沟, 解决弃土与水土流失问题;积极探索生态护坡与植被保护的方法;基础施工时采取必要临时措施, 维护好塔位的生态环境。

(5) 采用优化排位, 尽量避免泥石流、滑坡和崩塌等不良地质区域, 如无法避免, 尽可能采用经济安全的处理措施。

摘要：通过分析基础型式的优缺点, 选择合适的基础方案, 将有效节约工程成本, 为线路的安全运行提供了必要的保障。

基础线路 篇5

摘要：输电线路杆塔是输电线路中最重要的组成部分，它的施工直接关系到整个线路的质量。它的作用是能够保证雷电流可以安全可靠的泄入大地，有利于保护地上线路设备的安全运行以及人们的生命财产安全。在进行架空输电线路杆塔施工与维护过程中，确保该装置的完整性有利于有效的降低线路设备因雷击而跳闸的概率，并提高线路设备的抗雷击能力。本文首先分析了输电线路杆塔的施工以及在实际操作中存在的一些问题，然后概述了杆塔塔基的选型，并针对其存在的问题提出了一些看法，希望能够在实际操作中提供有力的依据。

关键词：线路、杆塔

随着社会技术的发展，特高压输电也随之发展起来，所以，人们对于线路设备以及运行的安全可靠的要求越来越高。输电线路运行的稳定以及线路设备的完好主要取决于塔基的安全运行，而且输电线路还与外界的条件相互联系，在不同的地区，土质条件不同的情况之下，塔基的稳定性与强度也有相对不同，所以在不同的地区中，线路杆塔满足电压等级的条件也就有所差异。下面，主要探讨了输电线路杆塔在施工过程中存在的问题，以供大家参考。

1 线路杆塔基础及存在的问题

埋藏在地下的输电线路杆塔部分也就是输电线路的基础部分，它的作用就是使线路杆塔在安全运行过程中不受到外力的作用而倾倒或者变形。它的施工直接关系到整个线路的安全运行以及周围人们的生命财产安全。传统的线路杆塔基础施工，由于技术不先进、施工不当、对其不重视等等因素的影响，很容易造成混凝土断裂，致使杆塔塔基下沉、变形、滑坡、倾倒等，从而引发安全事故的发射管。根据分析，在进行架空输电线路杆塔的基础施工和设计方面存在有以下几点问题：

1.1 在施工过程中，往往由于地质条件的差异而使得输电线路塔基的基础施工变得复杂，使其具有特殊性。根据我国现行的技术规定中，我们发现塔基基础工程中采用的计算方法仍然还是传统的安全系数法，如果在未来一直采用这样的计算方法来进行设计计算，很显然是不恰当的。所以，施工单位以及各地政府必须要根据工程的实际情况来改变这一现实性问题。

1.2 输电线路杆塔通过自然因素――风荷载往往会造成设备的破坏，从而极大的影响到社会经济以及人们的生活，而且要想维修该设备，通常会耗费过多的财力与物力。根据调查显示，近年来因为风荷载引起的线路杆塔倒塌的事故占总因素的30%以上。所以在设计过程中，设计师与工程师一定要准确分析自然因素的影响力，尤其是对风与杆塔结构之间的作用进行深入研究，并且采取科学合理的措施来保证线路设备具有抗风能力，从而保证了线路设备安全稳定的运行。

1.3 如果是在土质相对比较松软的地区，修建杆塔塔基的过程中不仅需要对杆塔塔基本身的特性进行合理的设计，更需要将土质的物理性质和化学性质、塔基施工是的沉降程度等进行综合分析，所以在软土质的区域当中，设计杆塔基础施工相对比较特殊。软土质地区由于其特殊性，在建筑工程、公路工程、线路杆塔塔基中的建设难度都相对比较大，因其造成的事故也非常多，所以，在该地区建设线路杆塔塔基过程中一定要注意对其进行综合考虑，从而有利于保证线路设备的稳定运行以及人们的生命安全。

1.4 造成输电线路杆塔倒塌的成因还有冰雪灾害，如何在设计过程中优化和加固线路杆塔基础施工，是施工单位重点关注的问题。

除了上述存在的.突出问题之外，线路杆塔塔基施工的施工还受到地区的影响，也就是说，我国东北与西北地区，由于气候比较寒冷，冻土就会很大程度上知识塔基的位置提高，所以在设计过程中，还需要考虑冻土对于塔基的影响。同时，设计师也不能忽视近海区海水对于塔基的影响。

2 塔基的选型

随着特高压电网的建设实施，电压等级不断提高，铁塔基础承受外力增大，基础立柱长度、基础体积及工程量也随之增加。为了减少铁塔基础的混凝土及钢筋用量，缩短施工工期，降低铁塔基础的建设费用，需要设计根据塔位不同的地质、地形及周边环境因地制宜选择基础型式，充分利用每个基础的优点，达到减少土石方，将工程对环境的影响减小到最小程度。

2.1 掏挖类基础

掏挖式基础是近年来在我国输电线路建设中广泛采用的一种基础型式，具有充分利用原状土的承载力、减少开挖量等优点。按该基础的形状大小进行掏挖，土石方开挖工程量不大于混凝土浇灌的土石方填筑工程量。掏挖类基础可分为全掏挖和半掏挖两种型式。这两种基础的最大特点是能够充分利用塔基原状土的力学性能，减少基础的侧向变形，提高基础的抗拔、抗倾覆承载能力。

2.2 灌注桩基础

随着我国交通基础设施建设的快速发展，灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。施工开挖量较少，施工对环境的破坏小，能有效保护塔基周围的自然地貌。

2.3 大开挖基础

对比掏挖基础，大开挖基础是指大范围的完全挖掘，大开挖基础型式较多，其按基础本体受力状态可分为刚性基础和柔性基础。刚性基础的施工工艺简单，质量易于保证，基础埋深较浅，在抵抗上拔力时主要依靠自身重量。但由于基础混凝士用量较大，综合造价偏高，使用范围受到制约。直柱柔性基础该基础采用钢筋混凝土底板，能比较充分地利用塔基及上覆土重的作用，因而综台造价仍比普通混凝土刚性基础低。

3 塔基的处理

1、强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等塔基。对高饱和度的粉土与黏性土等塔基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。

2、当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对塔基的要求时，常采用换填土垫层来处理软弱塔基。提高塔基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。

3、砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等塔基，提高塔基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化塔基。砂石桩主要靠桩的挤密和施工中的振动作用使桩周围土的密度增大，从而使塔基的承载能力提高，压缩性降低。

4、振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等塔基。振冲法是利用振冲器冲水振动，将土体中泥粒用压力水带走，形成振冲孔，并在振动冲水过程中填以砂、石等材料，借振冲器的振动冲击，将填料振密成桩与原有塔基形成复合塔基。以提高塔基承载力，增加塔基稳定性。

4 小结

输电线路铁塔基础型式的设计与优化对于整个输电线路的安全运行起着至关重要的作用，通过对不同的水文地质条件做深入详尽的了解，确定了合适的基础型式可以大大降低工程本体投资，并为输电线路安全可靠地运行提供有力保证。此外，塔基的设计施工，也需要严把技术关，规范化、科学化，因时制宜、因地制宜地处理实际工程中的各种问题，从而保证施工效果。

参考文献

[1] 陈策. 输电线路塔基存在问题的原因分析， 中小企业管理与科技， 30期， 240.

[2] 王敏飞. 输电线路的基础选型及优化， 经营管理者20第18期， 138-141.

基础线路 篇6

关键词：输电线路；铁塔；基础设计

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）06（a）-0000-00

0引言

我国输电线路建设的升级增加了高压铁塔的承重荷载，从而影响了铁塔基础的稳定性和安全性。铁塔基础一般易受滑坡、水文地质等非人为因素及施工工艺不良、设计方案欠合理等人为因素的影响，即可能造成铁塔基础沉降、位移或变形，甚至引起铁塔倒塌。输电线路工程中的人力消耗、材料、进度和造价等的占比较大。据此，在高压输电线路铁塔基础工程中，应针对不同的影响因素，选取相应的铁塔基础型式。分别针对在软土地基与岩石地基环境下，高压输电线路铁塔基础选型的设计与优化。

1软弱地基环境下铁塔基础选型的优化设计

输电线路工程应按既定的路径敷设线路，因此铁塔将不可避免地分布在地质条件复杂的环境中，应根据输电线路铁塔的受力特征，解析其基础型式的经济性和安全性。根据实践经验，影响高压输电线路铁塔基础选型的因素包括：铁塔所在位置所决定的土力学性质；铁塔与基础的相互作用和受力变形特征。因此，在联合式高压输电线路铁塔基础设计中，应明确铁塔基础的受力规律。

1.1基础的受力规律

针对联合式输电线路铁塔基础，其主要特征是埋深浅，因此可通过整体浇制基础来解决板式基础上拨、基坑开挖难度大及基础根开小等问题，且应先确定高压铁塔基础受力的规律，即利用ANSYS有限元软件分析高压铁塔基础的荷载，由此得到基础底部边缘所受上部荷载压力的最大值，此时基础底部所受拉应力最大，究其原因是铁塔基础的主要制作材料一般为钢筋混凝土，而其刚度与土壤的差别较大。据分析，土体位移点的最大值出现在基础底部，且高压铁塔基础底部中心点到土层的距离与其沉降位移量呈反比，但无论土层如何加深，应力依然存在。据此，若将联合式基础应用在软弱土塔位中，则应先准确计算出土层地基的承载力，并标明铁塔基础底部的尺寸；而若将其应用在土层较硬的环境中，铁塔基础下部极易出现受压、弯曲等问题，则在高压铁塔基础设计时，应先详细勘察线路敷设沿线的地质情况，然后再据此确定配筋比例，以免配筋偏差破坏铁塔基础。

1.2目标函数

综上分析，输电线路沿线的地质条件及铁塔基础所受的外力将会对铁塔基础的选型产生影响，而一旦将塔型和塔距确定，便可确定铁塔基础所受的承载力。其中，铁塔基础的尺寸和型式取决于其所在地土层的特性，而铁塔基础承载力的标准值则可通过土层参数加以确定，注意根据土层参数所得的基础深度与宽度修正系数、底板上土的加权重度均值、地面下土的重度、基础埋深与基础的承载力特征值相关，即基础承载力的特征值应比由铁塔基础荷载所决定的基础自重力大。据此可得，目标函数 ，其中， 表示基础承载力特征值的修整值； 表示基础承载力的标准值； 表示基础宽度的修正系数； 表示基础深度的修正系数； 表示地面下土的重度； 表示底板上土加权重度的平均值； 表示基础宽度； 表示基础的埋深。根据这一目标函数可知，应通过详细勘察，准确确定铁塔基础的持力层所在，这是优化高压输电线路铁塔基础选型设计的重要条件。

1.3工程概况

在某输电线路铁塔基础工程中，广泛分布有软土层，且通过对线路沿线的地质情况进行勘察发现，其土层的物理指标如表1所示。

根据表1所示的土层物理指标，并结合前文所述的铁塔基础受力特征及据此所建立的目标函数，可确定将联合式铁塔基础应用在本工程中具有可行性。另据表1所列数据，该输电线路铁塔基础的持力层应选在第二层，即粉砂层，而据此便可确定铁塔基础的埋深和尺寸。

综合上述内容，与独立式铁塔基础相比，联合式铁塔基础具有整体性好和稳定性高的优点，同时根据这一地区软土层分布广泛且线路为中等荷载的条件，最终确定选择联合式铁塔基础。但在铁塔基础选型中，首先应算出基础的承载力及优选控制数值，联合式铁塔基础的承载力一般应小于设计值的4/5；其次，在软土层上，联合式铁塔基础的埋深较浅，则这一做法既可提高基础的排水效果，又可提高原地基表层原状土硬壳层在整个工程中的作用。另外，在软弱土层上，联合式铁塔基础易因内、外在因素的影响而出现沉降量累积。其中，在内在因素的影响下，铁塔基础易发生下列两种变形：一是由铁塔负载分布失衡引起的合理变形，其是一种合理的铁塔形态位移，且其会在时间的推进中不断趋于稳定；二是铁塔施工负载分布偏离设计分布所致的变形，一般从局部上来看，这种变形的危害较小，但从变形的累积效应而言，其将会严重威胁铁塔的安全。在外在因素的影响下，铁塔易发生如下变形：一是基础变形，即基础土壤在铁塔的重力压实作用下发生沉降；二是由风力因素、季节性地下水变化、周期性温度变化和地基构造不均等所致的地基沉降。据此，针对初次用到的铁塔基础，应先分析和计算其变形情况，应将其最大压力侧变形幅值控制在20mm以内，以免地基沉降变形引发局部开裂等质量问题。

2岩石地基环境下铁塔基础选型的优化设计

某500kV线路沿线分布了大量存在严重风化的裸露基岩，且这些岩石的类型包括凝灰岩、石炭系砂岩、花岗岩和砂页岩等。在真型试验中，决定选取两种岩石基础为测量点，即Y40、Y40+2.5，其中Y40区为岩体风化严重的砂页岩结构，且其表层覆有厚约50mm的基土，而Y40+2.5区分布有浅灰色的石炭系砂岩，且其表层夹杂了风化沙砾。据此，该线路沿线以岩石地质为主，具体为风化严重的软质岩石，则选用Y型嵌固式铁塔。一般而言，岩石嵌固基础的稳定性主要取决于上拨力，而利用岩石表面等垂直分量可抵消这一上拨力，其中在这些垂直分量中存有极限强度 。因此，在岩石地基环境下，高压输电线路铁塔基础的承重与尺寸设计应突出对 （kN/m2）的控制。

通常而言，Y倒锥体侧的表面积 ，则岩石极限抗剪力的垂直分量 ，由于铁塔基础的上拨力应比岩石极限抗剪力的垂直分量小，则可得 。在上述函数式中， 表示基础上拨的安全系数； 表示基础设计上拨力，kN； 表示基础的预埋深度，m； 表示Y型基础底部的直径，m。据此，便可设计出测试点Y40与Y40+2.5处的开挖尺寸，详见表2。

参照表2所示参数开展铁塔基础施工，并在铁塔基础竣工后，用500t油压千斤顶、应变测量仪和静载仪测量基础。测量结果表明，测试点Y40和Y40+2.5在4200kN上拨力条件下的位移量很小，则可确定表2所示的设计参数满足工程要求。

3结语

为了保证输电线路的可靠运行，应结合实际优化铁塔基础的选型设计，并针对不同的地质条件，制定针对性的处理方案和基础设计方案。本文根据影响高压输电线路铁路基础选型的因素，浅析了联合式基础在软土地基环境中的应用，然后再简要论述了Y型嵌固式在岩石地基环境中的应用，注意无论采用何种型式，在设计中，都应先开展线路沿线地质勘察，并根据勘察结果分析铁塔基础的受力特征，最后再采用相关函数对其设计参数加以优化，以保证铁塔基础稳定级输电线路安全运行。

参考文献：

[1]吴力.试论输电线路铁塔基础选型设计及其优化[J]. 机电信息，2014，03：133+135.

[2]王明洲，李陶，刘艳.L波段雷达卫星监测采空塌陷区及输电铁塔基础变形研究[J]. 测绘通报，2014，07：58-62.

输电线路岩石锚杆基础试验研究 篇7

随着以往制约岩石锚杆基础在山区输电线路中应用推广的施工机具笨重、运输困难等问题的成功解决[1],岩石锚杆基础在我国许多地区已成功地应用于220kV和500kV的输电线路工程中[2,3,4,5],这对于提高施工机械化程度、减轻劳动强度、降低工程造价及保护自然植被具有重要的意义,符合国家电网公司“资源节约型、环境友好型”输电线路建设的目标,值得在山区输电线路工程中大力推广应用[6]。

然而,岩石锚杆基础在上拔荷载作用下,工作机理比较复杂,破坏机理尚不明确,影响其安全稳定的因素较多,特别是针对节理裂隙发育的岩体地基。为了更好地发挥岩石锚杆基础的优势,完善设计理论,结合现场真型试验,对岩石锚杆基础的受力机理和影响承载力的因素进行了系统研究,为其在输电线路工程中的设计与应用提供依据。

1 试验概括

1.1 工程地质条件

在北京房山区某500kV输电线路工程附近,选择一节理裂隙发育、层理密集的岩体作为试验场地,场地岩层的岩性主要为灰质板岩,板理发育,局部夹有灰岩透镜体;岩层产状为175°∠47°,岩体板理与岩层总体产状一致。

根据现场勘查和钻孔取芯的情况得知,板理间距3～5cm,岩体完整性较差。岩体不受扰动时,板理紧闭,岩体整体较密实;但是一经开挖扰动,岩体即沿着板理松动开裂,变得异常松散。

岩体自身重度γ=27.2kN/m 3,岩体层理面的抗剪强度参数为c=87kPa,φ=15°。

1.2 试验设计方案

本试验共设计单锚基础10座,直锚式群锚基础4座。其中单锚基础中采用8根42HPB 235钢筋与3根38HRB 400中空锚杆;群锚基础全部采用42HPB 235钢筋。具体设计尺寸及埋深见表1所示。

1.3 加载装置与测试系统

试验加载装置采用横梁式加载,主要包括油压千斤顶与反力钢梁等,试验反力装置采用枕木基垫型式,天然地基作为反力基座的承载体;试验测试装置采用RS-JYC静载仪与DH 3816应变测量仪。

对于输电线路岩石锚杆基础,加荷标准采用分级维持荷载沉降相对稳定法(常规慢速法)[7,8],加荷等级取8～10级,当试验对象为岩体时,间隔1min、2min、2min、5min测读一次沉降,以后每隔10min测读一次,当连续三次读数差小于等于0.01mm时,可认为沉降已达到相对稳定标准,方可施加下一级荷载。

2 试验结果分析

2.1 破坏荷载的确定

如表2所示,试验中根据测量锚筋锚头位置处的Q-s曲线与锚孔表面浇筑的细石混凝土的Q-s曲线来确定岩石锚杆基础的破坏荷载值。

根据《钢结构设计规范》[9]等相关资料,钢筋达到屈服强度时在一个较大的应变范围内,应力不会继续增加,其应变范围约从ε=0.15%增加到ε=2.5%。现场试验过程中,42的Q 235锚杆锚筋屈服荷载Tyk=325kN,锚杆锚头位移测量位置往往离地表0.4m,则在锚筋屈服阶段此段裸露的钢筋最大变形量Δl=0.4×2.35%=9.4mm

如图1所示,以D 2单锚基础为例进行分析,拉拔荷载为320kN时其锚头位移值为5.17mm,当拉拔荷载增加到340kN时,其锚头位移迅速增加至14.93mm,即在锚筋屈服阶段裸露于地面的钢筋变形量为9.76mm,与理论计算值基本一致,而锚孔表面细石混凝土的位移增量仅为0.06mm。

因此在现场试验中,当加荷值小于钢筋屈服强度时,可通过锚筋锚头的Q-s曲线判定锚杆基础的破坏荷载;当加荷值大于钢筋屈服强度时,由于钢筋自身的屈服伸长量不可忽略,不可采用锚筋锚头的Q-s曲线判定岩石锚杆基础的破坏荷载值。

根据上述计算分析,最终以锚孔表面的细石混凝土测量的Q-s曲线确定岩石锚杆基础的破坏荷载值,如表3所示。

2.2 有效锚固长度的确定

根据应变片上量测的应变值,埋深分别为1m、1.25m、1.5m、1.75m、2.25m、3m的单锚基础锚筋轴力沿埋深的分布规律如图2所示。

从图2中可以得出,随着锚杆长度的增加,锚杆轴力沿埋深并非均匀递减,也不是在锚杆长度范围内无限制的延伸;根据单锚基础的极限抗拔承载荷载来看,单纯增加锚杆长度不一定能有效提高锚杆的极限承载力。

根据输电线路工程相关规范[10]的规定,结合现场真型试验的数据[11],对于节理裂隙发育的中等风化灰质板岩,取锚筋的有效锚固长度l0=1.5m,锚桩的有效锚固深度h0=1.8m。

2.3 界面粘结强度的计算

根据规范[10]的规定,以单锚基础为例,锚筋与细石混凝土间的界面粘结强度为:

细石混凝土与岩体间的界面粘结强度为:

岩石等代极限剪切强度为:

根据上述42HPB 235圆钢的试验结果,针对节理裂隙发育的灰质板岩岩体地基,输电线路岩石锚杆基础设计参数取τa=1956kPa、τb=685kPa、τs=36kPa。

而对于38的HRB 400中空锚杆,其破坏荷载为42圆钢单锚基础破坏荷载的1.4倍,由于中空锚杆的表面具有螺纹构造,而钢筋外表面的粗糙程度可以提高钢筋与混凝土间的粘结强度,因此其极限荷载得到明显提高,试验结果也验证了上述分析。

2.4 群锚效应的比较分析

假设岩体整体破坏时为一倒置的90°的圆锥体,可知锚固体桩间距b只要大于2倍埋深,则群锚对单根锚筋承载力没有影响;若其间距小于2倍埋深,则会影响其承载力,这就称为群锚效应。针对输电线路杆塔结构与基础通过塔脚板连接的特殊性,锚固体桩间距b往往很小,因此群锚效应必然存在。

现场真型试验表明,对于的群锚基础,其破坏荷载为单锚基础的1.42倍;而对于的群锚基础,其破坏荷载为单锚基础的2.64倍。可见群锚效应严重影响单根锚筋承载力的发挥,且随着群锚基础锚筋数量的增多,单根锚筋的发挥程度也越来越小,因此在岩石锚杆基础设计时要密切关注群锚效应。

3 结语

⑴在满足锚筋自身强度的前提下,岩石锚杆基础破坏荷载的确定,要以锚孔表面混凝土的荷载位移曲线为标准。

⑵锚筋的有效锚固长度是岩石锚杆基础设计中的关键因素之一,当锚杆长度达到一定值后,继续增加锚杆长度对承载力的提高并不明显。

⑶在岩石锚杆基础设计中,可考虑改善与提高锚筋外表面的粗糙度,从而可适度提高锚筋与混凝土间的界面粘结强度。

⑷当锚固体桩间距较小时,多根锚杆组成的群锚基础对承载力提高的程度不多,群锚效应对单根锚筋的承载力发挥程度影响较大。

电气控制线路设计基础的探究 篇8

1 电力拖动方案确定的原则

选择和确定合适的拖动方案,是各类生产机械电气控制系统的设计的首要问题。而一般来说方案的确定分为两个方面。一是由设备的工艺要求、结构来选择电动机的数量;二是按照各生产机械的调速要求来确定调速方案;三是适当考虑使电动机的调速特性与负载特性相适应,以保证电动机充分合理的应用。具体原则如下:

1)无电气调速要求的生产机械

一般来说,如果不需要电气调速和起动不频繁,则首先考虑的是鼠笼式异步电动机;而如果在负载静转矩很大的拖动装置中,应该使用绕线式异步电动机;如果负载平稳、容量大且起停次数很少时,可以考虑发挥同步电动机效率高、功率因数高的优点,采用同步电动机更为科学合理,这样还可以调节励磁使它工作在过励情况下,提高电网的功率因数。

2)要求电气调速的生产机械

应该在考虑如调速范围、调速平滑性、机械特性硬度、转速调节级数及工作可靠性等生产机械的调速要求来选择拖动方案。当然前提是满足技术指标,进行经济比较,最后再确定最佳拖动方案。通常来说,调速范围D=2-3,调速级数≤2-4时,都会采用改变磁极对数的双速或多速笼式异步电动机拖动;调速范围D<3,且不要求平滑调速时,就使用绕线式转子感应电动机拖动,但是要注意的是这只适用于短时负载和重复短时负载的场合;调速范围D=3-10,且要求平滑调速时,如果容量不是很大,那完全可以使用带滑差离合器的异步电动机拖动系统。当然,如果在实际情况中发现要长期运转在低速时,就应该考虑采用晶闸管直流拖动系统;调速范围D=10-100时,可以考虑使用直流拖动系统或交流调速系统。从目前的情况看,变频调速和串级调速已得到了较为普遍的应用。

3)电动机调速性质的确定

从实际运用上看,电动机的调速性质应该要和生产机械的负载特性相适应。对于双速笼型异步电动机来说,如果定子绕组由△连接改为YY接法,转速由低速转为高速,功率却变化不会太大,这就适用于恒功率传动;而如果定子绕组由Y连接改为YY接法,电动机输出转矩不变,则适用于恒转矩传动。对于直流他励电动机,改变电枢电压调速为恒转矩输出;而改变励磁调速为恒功率调速。

2 控制方案的确定原则

电气设备的控制方案是多种多样的,因此,设计人员在设计时,应该本着简便、可靠、经济、实用的要求进行控制方案的制定。具体来说,设计人员应该遵循以下原则:

1)控制方式与拖动需要相适应

经济效益是控制方式科学与否的重要标准。如果控制逻辑较为简单,其加工程序也较为稳定的生产设备,则适用于继电—接触控制方式,这是较为合理的;反之,如果是加工程序多变,则应该考虑采用编程序控制器。

2)控制方式与通用化程度相适应

通用化指的是生产机械加工不同对象的通用化程度。如果某些加工一种或者几种零件的专用机床,其通用化程度低,那也是合理的,因为其可以保持较高的自动化程度,因此,这样的机床一般适用于固定的控制电路;而如果是单件、小批量的零件加工的通用机床,则应该采用数字程序或者编程控制器控制,因为其可以根据加工对象的不同设定不同加工程序,具有相当的灵活性和通用性。

3)控制电路的电源应该可靠

如果控制电路比较简单,则可以采用电网电源,如果元件多且电路复杂,则对电网电压隔离降压,减少故障的可能性。而对于自动化程度高的生产设备,就应该考虑采用直流电源,这样可以节省安装的空间,操作和维修也比较方便。

事实上,影响方案确定的因素还有很多,在实际的设计中,最后方案的确定要根据设计人员的技术水平和判断力来决定。

3 电气控制路线的设计方法

设计人员在进行具体电路设计时,必须要根据主次原则进行设计,其顺序是:设计主电路,设计控制电路,信号电路及局部照明电路设计。在完成初步设计后,必须要仔细检查,保证线路符合设计要求,同时尽可能使之完善和简化,最后再根据实际需要选择所用电器的型号与规格。

3.1 控制线路的设计要求

由于电气的种类繁多,因此不同用途的电气控制线路,其控制要求也不尽相同,但从规律上,还是必须要应满足以下这些基本要求:1)应该要满足生产机械的工艺要求,正确按照工艺的顺序工作;2)线路结构以简单为主要目标,尽量选用常用的且经过实际考验过的线路;3)操作、调整和检修要符合方便的原则;4)具有各种必要的保护装置和联锁环节,即使在误操作时也不会发生重大事故;5)工作稳定,安全可靠,符合使用环境条件。

3.2 控制线路的设计方法

事实上,电气控制线路的设计方法主要归纳为两种:一种是经验设计法,另一种是逻辑设计法。所谓经验设计法是指,依照生产工艺的要求,根据电动机的控制方法,使用典型环节线路直接进行设计,首先设计出各个独立的控制电路,最后结合设备的工艺要求,来决定各部分电路的联锁或联系。这种方法的优点是简单,不过其缺点也很明显,即对于比较复杂的线路,就要求设计人员拥有丰富的工作经验,同时需要绘制大量的线路图,而且可能要进行多次的修改,才能得到符合要求的控制线路。所谓逻辑设计法是指采用逻辑代数进行设计,按此方法设计的线路结构合理,可节省所用元件的数量。

3.3 设计控制线路时应注意的问题

为了使线路设计得简单且准确可靠,在设计具体线路时,应注意以下几个问题:

1)尽量减少连接导线

设计人员在设计控制电路时,必须考虑要电气设备各元器件的实际位置,应该在符合设计原则的基础上,尽可能减少配线时的连接导线。如图6.1(a)所示电路是不合理的,原因就在于求按钮是安装在操作台上的,而接触器是安装在电气柜内的。因此,这就需要从电气柜内二次引出连接线到操作台上。也就是说,通常情况下,为了避免这一次引出线,都会把起动按钮与停止按钮直接连接。如图所示为合理的连接。

2)正确连接电器的线圈

从理论上看,电压线圈一般不能串联使用,如图(a)所示为不正确的连接。原因就在于它们的阻抗不尽相同,这样就可能会造成两个线圈上的电压分配不等。而即使是两个同型号线圈,在外加电压是它们的额定电压之和的理想情况下,也不能这样连接。因为,电器动作是有先后的,而当一个接触器先动作时,其线圈阻抗增大,该线圈上的电压降增大,使另一个接触器不能吸合,如果情况严重,还可能使线圈烧毁。此外,如果电感量相差悬殊的两个电器线圈,也不应该并联连接。图(b)中直流电磁铁YA与继电器KA并联,在接通电源时可正常工作,但如果断开电源,可能会造成继电器的误动作,因为电磁铁线圈的电感比继电器线圈的电感大多,如果断电,继电器将迅速释放,但电磁铁线圈在自感电动势的带动下,完全有可能使继电器又重新吸合一段时间。因此,就必须要分开使用一个接触器的触点来进行控制,如图(c)

3)控制线路中应避免出现寄生电路

寄生电路是线路动作过程中意外接通的电路。例如图所示的正反转电路,正常工作时,能完成正反转起动、停止和信号指示;但当热继电器FR动作时,线路就出现了寄生电路,如图中虚线所示,使正向接触器KM,不能有效释放,起不了保护作用,反转时亦然。

4)尽可能减少电器数量、采用标准件和相同型号的电器尽量减少不必要的触点以简化线路,提高线路可靠性。

4 结论

综上所述,可知电气路线的基础设计是电气控制系统的重要环节,对电气的操作以及设备的运行状况等,有着直接的影响。因此,电气控制的设计人员,应该在电路的设计上进行广泛深入发研究,从实际工程需要出发,结合自身的工作经验,采用合理的设计方法,保证电气路线设计的准确有效。

参考文献

[1]王炳实.机床电气控制.北京:机械工业出版社,2004.

基础线路 篇9

关键词：斜柱式基础,直柱式基础,灌注桩基础

一、斜柱式基础与直柱式基础的对比

送电线路基础设计必须坚持保护环境和节约资源的原则, 根据线路的地形、施工条件、岩土工程勘查资料, 综合考虑基础形式和设计方案。送电线路基础设计以概率理论为基础的极限状态设计方法, 这是《建筑结构设计统一标准》对建筑结构设计做出的统一标准要求:比如对《混凝土设计规范》、《钢结构设计规范》、《砖石结构设计规范》等设计规范提出的统一标准要求, 而对于天然地基设计, 也就是说地基、基础的承载力和稳定性计算, 仍然是原来的安全系数法。

在广东省中山市04年以前的旧线路基础绝大多数采用直柱型板块基础, 少数的跨越塔采用灌注桩基础。05年以后《架空送电线路基础设计技术规定》新增加了斜柱式板块基础。由于中山表层地质的限制, 在送电线路基础设计方面更适合斜柱式基础。

下面先对斜柱式基础与直柱式基础做一对比

由于新版的《架空送电线路基础设计技术规定》中仍然采用原来的安全系数法, 计算方法未发生变化, 为了坚持保护环境和节约资源的原则, 只有从合理的受力角度来满足此原则。

斜柱式基础结构受力的合理点主要相对于旧版《线路基技规》的直柱式基础而言。斜柱式基础主要受力, 是通过塔腿的主材插入角钢直接传到基础底部, 基础柱顶部只作用有铁塔斜材的, 很小的水平分力, 因此, 作用在整个基础上的弯矩是非常小的, 从而不但大大提高了基础抗倾覆的稳定性, 而且由于基础主柱作用弯矩非常小, 主柱断面面积可按构造最小尺寸确定, 一般基础主柱配筋也可按构造配置就可以了;由于地基的净反应力的减小, 使得基础底板的作用弯矩减小, 当然基础底板的混凝土及配筋量也相应的减小许多。

为减化计算起见, 一般可以直接利用铁塔计算程序算得的基础作用力 (直角坐标系) 进行基础受力分析, 其结果是等效的:此时基础呈偏心受压或偏心受拉工作状态, 对基础的作用这种偏心力是有利的 (产生负弯矩) , 可以等效的反映出整个基础受力的合理性和优越性, 其与直柱式基础受力机理的对比分析如图1所示

直柱式基础受力机理:地基下压稳定计算:地基最大压应力:

基础上拔稳定计算:

斜柱式基础受力机理;地基下压稳定计算:地基最大压应力:

基础上拔稳定计算:

K1、K2:基础上拔稳定安全系数;

G土:基础上拔土体重量;

G基:基础重量;

m:水平力对上拔力的影响系数;

从直柱式基础与斜柱式基础的受力原理来看, 斜柱式基础更趋近于实际受力情况, 更加合理化, 更加适应中山地区的淤泥地质。

二、实际工程中的应用

1 工程名称:

110k V柴朗线10#-15#改造工程;

2 工程位置:

本工程位于中山市火炬开发区;

3 工程简介:

本工程是为了新建广州至珠海城际轻轨的建设而进行的升高改造, 本工程新建铁塔两基:N11A、N12A;基础全部采用灌注桩基础。但是由于现场青苗赔偿等问题无法施工, 使得N12A铁塔需要沿大号方向移位102m, 移位后基础位于山脚下方。

4 基础设计:

基础位于山脚下, 现场初步勘测, 由于桩机等大型施工机械无法进场施工, 暂定基础采用大板基础或人工掏挖基础 (需根据地质勘测报告确定) 。

5 地质勘测:

Ⅰ腿淤泥:4.3m、强风化2.0m、中风化5.0m;

Ⅱ腿淤泥:5.0m、强风化1.4m、中风化5.0m;

Ⅲ腿淤泥:5.1m、强风化1.2m、中风化5.0m;

Ⅳ腿淤泥:4.2m、强风化2.3m、中风化5.0m;

6 基础设计存在问题:

根据原设计的初步假想, 采用大板基础或人工掏挖基础;但根据地质报告情况, 此处铁塔基础位于山脚下, 地质按一定坡度进行分布, 如果采用大板基础, 基础底板需置于持力层, 此处选择在强风化层, 但是考虑到地质按照一定坡度分布, 如果仅置于强风化层的表面, 则基础抗侧滑强度不足, 但如果基础底板置于强风化层下方, 则基础埋深在5m以上, 由于无法进大型施工机械, 且需进行钢板桩护基, 无形中增加了施工危险及施工成本;即便是修通道路进入大型施工机械, 则成本比原设计所用灌注桩基础要大很多。

根据地质情况也无法采用采用人工掏挖基础, 因为上半部分为淤积地质。采用人工掏挖基础危险系数相应增大很多, 淤泥下方为强风化、中风化采用人工掏挖基础也不现实。

7 基础设计处理方法:

由于电力工程《架空送电线路基础设计技术规定》仍然采用安全系数法, 故此处设计仅需满足设计中所要求的下压、上拔、倾覆演算的要求即可, 经过现场多次勘查, 结合地质报告, 最后征得施工部门意见确定此基础设计的条件如下:

基础埋深要小大于2.5m (基础维护可以采用松桩处理) ;

如果需采用灌注桩基础, 则灌注桩基础深度不能深于中风化 (不能采用冲钻, 因为此合同为总包合同, 如果超出原合同部分则由施工部门自行承担) 。

基础材料用量、地基处理措施等费用不能超出原设计范围。

根据以上条件, 结合本基础所处地基情况, 以及原设计所用费用经综合考虑, 采用斜柱基础与灌注桩基础相结合的方式, 基础侧向位移采用松桩挡土墙处理方法。

根据斜柱基础与大板基础的对比知道, 基础作用力相同的情况下斜柱基础受力形式更加好, 且节约材料用量。

数学模型的建立, 本工程所用基础由于没有具体的数学模型, 所以参考承台灌注桩基础, 基础下压由斜柱基础底板承担, 基础上拔由斜柱基础和基础下灌注桩部分 (仅考虑自重部分) 承担, 基础水平作用力由斜柱基础和基础下灌注桩部分共同承担;考虑到基础所处地质情况结合钻探资料, 基础侧位移需做挡土墙, 而此条线路改造根据火炬开发区的规划及供电局的规划, 此段线路需要近期改造拆除 (施工图已出) , 所以此次改造为临时改造方案, 故挡土墙处理采用松桩挡土墙。斜柱基础下方仍采用松桩地基处理。

最终设计的基础形式如图2所示。

上部斜柱基础埋深1.5m, 下部灌注桩基础在基础底部以下4.7m, 入中风化岩层0.5m以上。

8 设计中需思考的问题:

本工程是为了解决复杂地质情况下施工工艺问题而进行的基础变更, 基础采用的是斜柱基础与灌注桩基础相结合的处理方式, 在上拔演算中由于数学模型建立方面缺乏经验, 此次上拔演算中未考虑到灌注桩基础摩擦力。虽然本工程已经竣工运行将近两年多时间, 但是却给我们设计人员一个提示, 就是我们在新型设计方面还存在一定的不足, 还需要继续学习实践, 搜集更多的同行所做的优秀设计作品, 为我们以后的设计打下良好的基础。

9 以后设计的展望:

输电线路设计中最复杂的是基础设计, 因为输电线路属于野外作业, 随着现在工业的发展, 电力需求量越来越大, 但伴随的却是, 电力线行越来越紧缺, 所以电力线行的走廊就越来越偏僻, 就中山地区而言:输电线路线行共分为大致的三种情况, 一位于平地, 平地地区线行下方主要是鱼塘、河冲、农保区;二位于山地, 主要位于高山大岭的山脊或山腰段;三位于规划道路两侧。基本来讲, 送电线路的基础限制条件比较多, 形式要求多样化才能够满足现场条件的需要, 作为设计人员, 一定要熟悉测量、概预算、施工工艺等多方面的知识, 才能够使得设计出的作品符合客户、业主、规划部门的要求。

根据中山最近几年电力设计发展形势, 平地均采用灌注桩基础, 山地采用人工掏挖基础, 但是有部分基础由于施工道路、青苗赔偿问题的限制, 基础形式需要进行特殊处理这就需要设计人员有过硬的专业知识和用于创新的设计理念。

参考文献

输电线路基础工程施工措施研究 篇10

输电线路中杆塔在地下埋入的位置称为基础工程, 基础工程的施工主要是为了确保输电线路杆塔不会因为外力或者下沉等原因影响运行, 防止输电线路出现变形以及倾倒等情况[1]。基础工程是否有着良好的施工质量, 对输电线路工程整体的运行有着非常重要的作用。本文根据输电线路基础工程的实际情况, 对施工要点进行全面分析, 给输电线路基础工程的施工质量提供一定的保障。

2 输电线路基础工程的施工技术

2.1 塔脚施工要点

由于输电线路施工时需要通过形态不同、环境差别较大的地形, 因此, 如输电线路铁塔的地形位置在台阶地或者斜坡的情况时, 那么塔脚之间则会出现高差的情况, 那么为了确保输电线路铁塔处于平衡的状态, 则需要通过高低脚来处理。通常情况下, 可以通过塔脚高低的区别分成全方位高低脚以及一般高低脚两种不同类型。

2.1.1 全方位高低脚

通常情况下, 输电线路的塔脚均是以不等长的情况存在, 可以通过不同类型塔位对地形的具体需求, 构成的全方位的高低脚均以不同长度、不同规格存在。高低脚塔的低脚位置以及高脚位置均要选择相同规格的主材, 因为计算低脚侧以及高脚侧有着不同的计算长度, 在全方位高低脚的材料选择时, 应该确保角钢的规格处于合理的范围。

2.1.2 一般高低脚的施工

因为地面的高差是以任意值的形式存在的, 通常塔脚极差均为1.5m左右, 如高低脚无法全面满足地面高差平衡的需求时, 则应该把主柱的部分结构在地面露出, 同时还能够缩短塔脚极差大概1m左右。塔脚施工时, 应该确保处于山顶陡峭位置的杆塔正侧面得到有效的控制, 将挖方施工量明显减少。如遇到输电线路施工地形有着较大的坡度时, 可以通过在长脚对应的条件下合理的升高主柱结构, 对高差过大的情况进行平衡处理, 条件允许的情况下, 可以采用特殊基础进行必要的处理。如果主柱结构基础的施工不能达到或者因为其他原因无法升高时, 则可以再短脚位置合理的进行挖方施工。

2.2 输电线路基础优化施工要点

2.2.1 深埋基础施工

为了能够使杆塔高低脚实际运用全面配合, 应该在相同作业保护范围内进行塔位的降基处理, 通过深埋主柱的方式对保护区域内的高差进行调整, 这样的处理方式能够在很大程度上减小降基, 确保杆塔高程能够得到一定程度的升高[1]。

2.2.2 原状土基础施工要点

大部分的输电线路要通过的覆盖层均为坚硬状态、硬塑状态、岩石残积层以及风化程度不同的山区地质条件, 原状土基础的施工处于这种类型的地质条件下进行, 适合作为岩石锚杆、斜柱粘性土全掏挖、直柱粘性土全掏挖以及岩石嵌固等基础的施工, 能够有效防止基坑出现大开挖的情况, 对土方结构的开挖量有着一定的减少, 同时能够减少输电线路施工影响周围的施工, 可以全面通过原状土力学的基本理论知识, 确保不会破坏塔位原状土, 促进基础工程的抗拔能力有所提高, 对稳定塔基有着一定的作用。

2.2.3 输电线路塔脚架结构较高基础的施工要点

一般在输电线路塔脚架的施工时, 均会出现塔位地形在斜坡地以及半山腰内, 为了防止基面出现大开挖的情况, 应该确保高低脚在加高的条件下, 对塔脚架结构主柱基础进行特别的设计, 具体设计施工详见图1。

2.3 输电线路高低脚结构加高基础的施工

通常情况下, 0.1~0.3m均是基础主柱在基面显露出来的高度, 主柱结构在加高的情况下, 通过合理的高度Δh进行加高处理, 一般均把Δh的值分别取为2.0m、1.5m、1.0m、0.5m, 详见图2。通过脚塔高低主柱对基础进行加高处理, 对于设计基面上存在的主体基本上不进行挖除处理, 这种方式不仅能够最小程度减少开挖量, 尽可能的将地形地貌维持在原来的状态, 确保有着较为稳定的塔基。

2.4 输电线路基面工程的施工要点

2.4.1 排水坡度的施工要点

以往的输电线路施工时对基面工程没有严格的要求排水坡度, 基面工程在施工时只是通过水平面主要形式对基面进行削平处理, 造成部分工程的基面呈现外高内低的状态, 导致基面无法顺畅的排水出现积水的情况。为了能够将基面进行有效的保护, 应该尽量扩大基面排水坡度的保护范围, 确保缓坡方向呈现倾斜的状态, 给基面雨水往倾斜方面排出提供一定便利。另外, 由于降基挖方的基础表面应该将排水坡度设置为外低内高的状态, 因此, 在挖方基础表面高低脚的施工时, 应该防止因为流水的冲刷造成陡坎有着一定的高差, 确保能够从塔位排出基面雨水。

2.4.2 基面放坡的施工要点

输电线路的施工过程中, 因为塔位在进行基面挖方施工时没有根据相关规定对边坡进行放坡处理, 或者没有足够的放坡, 一旦在雨水季节中, 则出现边坡塌方以及剥落等情况[3]。由于部分塔基面在施工时有着较陡的边坡, 铁塔主材、斜材在雨水季节会出现被塌方砸弯的情况。所以, 挖方边坡应该根据相关规定进行放坡处理, 同时通过相应策略对坡脚进行加固处理。如遇到塔位在边坡较陡的情况时, 因为已经架线或者组立铁塔, 则会造成挖方放坡施工的难度较大, 因此, 在基础表面挖方降基施工时, 应该根据相关要求满足放坡的基本要求。

2.4.3 输电线路混凝土护面的施工要点

如果是处于强风化岩石的地质进行施工时, 应该通过岩石嵌固基础的方式。为了避免基面岩石在降基后出现风化的情况, 应该在输电线路的塔脚基础上采用混凝土护面作为基面表层。如部分塔位在进行挖方施工后高低坡面以及放坡面出现风化物坍塌或者岩石剥落的情况时, 混凝土护面通常是选择细石或者砂浆水泥进行施工。通常情况下, 均是在输电线路后期施工才能够进行混凝土护面的施工, 避免输电线路施工过程中机具、零部件以及塔材对混凝土护面造成损伤。混凝土护面的施工之前, 应该将基层表层结构的杂物、泥土进行全面清除, 混凝土护面的斜面尽可能的以排水坡度为主, 给基础表面排水提供一定的便利。

2.4.4 输电线路排水沟护壁的施工要点

以往输电线路在施工时均没有进行排水沟护壁的施工, 在输电线路工程竣工后沟底、沟壁会出现天然植被。随着环保理念不断深入, 输电线路的有着更为严格的施工要求, 一般在输电线路竣工前均要进行排水沟的护壁施工, 防止出现塔位基面受到排水冲刷的影响。如施工现场的含沙量没有粘性以及有着较高的含沙量, 则需要通过石浆砌以及预制素混凝土直接进行排水沟的护壁施工。

3 结束语

输电线路基础工程中应用先进的施工技术, 不但能促进基础工程经济效益与社会效益得到有效提高, 还能够在一定程度上加快发展输电线路基础工程的建筑。目前, 我国在输电线路基础工程建设中还没有较为成熟的施工技术, 所以, 相关施工技术人员应该在基础工程施工中不断积累经验, 确保能够不断创新以及探索先进的施工技术, 给输电线路基础工程的施工提供一定的保障。

摘要：随着我国电力行业的快速发展, 电力行业逐渐往规范化、现代化以及科学化等方面发展, 输电线路工程中基础工程的施工占据着非常重要的位置, 全面提高、完善基础工程的施工是电力行业快速发展的有效保障。本文就输电线路基础工程的施工要点进行细致探讨, 旨在促进电力行业的快速发展。

关键词：输电线路,基础工程,施工技术

参考文献

[1]李军华.浅谈输电线路基础施工[J].中国高新技术企业, 2010, 16 (28) :248～249.

[2]朱锡来.浅谈110kV输电线路工程基础施工要点[J].中国高新技术企业, 2011, 2 (24) :678～679.

基础线路 篇11

【关键词】电力；线路；铁塔；基础；施工

铁塔是高压电力线路的架设工作中的基础设施，直接关系到电力线路的正常运行。而铁塔基础工程存在着诸多的施工难点，且其具体的施工中牵涉到诸多的技术手段，要想切实地推动整体工程施工质量的有效提升，就必须做好铁塔基础施工的相关质量控制。

1.施工前的质量控制

1.1基坑的操平找正

将经纬仪安平于铁塔基础中心桩处，严格检查坑深、根开、对角线等尺寸，与相对应的设计图纸吻合。坑深中心应保留木桩或印记。每个基坑操平时应包括坑中心及四角在内的至少5个点。如果现浇基础有垫层者，未浇注前和浇注后分别进行操平。对于终端塔、转角塔还要按照设计图纸要求将上拔腿（线路外角）坑深加大，满足基础预偏的要求。

1.2基础材料的要求

基础材料应任基础浇注前运达搅拌现场。当直接堆放在地面时，砂的备料应增大3%，碎石应增加2%。当堆放于特殊场地时，可直接按照设计备料。

2.原材料质量控制

基础钢筋入库时要按照图纸做检验。分型号堆放，并挂牌标识。钢筋使用前应逐个检查型号、尺寸、规格、数量，以免错运或错用。

2.1骨料的质量控制

严格控制砂、石骨科的质量，包括：强度、抗冻性、化学成分、颗粒形状、细度模数、级配、超逊径、针片状和杂质含量：

拌制混凝土时，应按批经常检测砂子的细度模数、粗骨料的级配、超逊径，及时调整配合比；另外砂子、小石的含水量每3h检测一次，及时调整用水量，保证混凝土拌和物的坍落度和水灰比。

粗骨料宜选用粒径20～40mm连续级配的碎石，含泥量不大于1%。

细骨料采用中细砂，平均粒径大于0.4mm，含泥量不大于1.5%，细度模数2.80左右，应质地坚硬、清洁、级配良好。

粗细骨料的最佳级配、各种粒径之间的含量和最佳密度要通过试验确定。

2.2混凝土配合比优化

配合比的计量采用重量比，施工中砂、石用量一定要过秤。在料车上要画出标记线，并经常检查用料置。检查方法是装料人员装完后。再卸车称重，水泥应抽10袋过秤。取平均值再计算砂、石用量，砂、石用量误差不应大于±3%。水泥用量误差不应大于土2%。

3.电力线路的铁塔基础施工质量控制

铁塔基础施工主要应该严格控制混凝土工程、钢筋工程、地脚螺栓等工程的施工。

3.1基础钢筋施工的相应质量要求

基础钢筋进场时，应检查该批钢筋的产品合格证和出场检验报告，并按现行有关国家标准的规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定，检查数量按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。

钢筋加工形状尺寸必须符合设计要求，受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸允许偏差±10mm，弯起钢筋的弯折位置允许偏差±20mm，箍筋内净尺寸允许偏差±5mm。钢筋的绑扎应牢固、间距均匀、尺寸准确，使用20号铁线绑扎直径12mm以上钢筋，22号铁线绑扎直径10mm以下的钢筋。

立柱、地脚螺栓用的箍筋应与受力主筋垂直设置，箍筋弯钩叠合处应是主柱角上的主筋处并沿受力主筋方向错开设置，各交叉点必须全部绑扎。

立柱主筋上端四角应采用底板保护层厚的混凝土垫块固定，以确保主筋的保护层厚度。钢筋宜采用双面焊接。设置在同一构件内接头应相互错开，同一根钢筋不得有 2个接头，同一连接区段内纵向受力钢筋的接头面积应不大于总面积50%。

3.2地脚螺栓及插入式角钢质量控制

地脚螺栓安装宜采用基础螺栓样板或地脚螺栓与箍筋用电焊点牢的方法固定。露出长度应取正误差，可略大于设计值，安装控制在+1～+8mm并保持在低 5mm高10mm范围内。注意检查同一基础上各腿使用不同规格的地脚螺栓，以免出现差错。

插入式角钢施工流程为：基坑开挖——支横——主角钢找正——浇筑。过程中要严格控制主角钢在混凝土中的位置，调整好坡比。过程中可以不对四腿相对位置进行控制。基坑开挖后，在坑底均匀铺10mm厚的细沙，减小在吊装混凝土基础时与地面发生的阻力。为了保证起吊时基础受力均匀，须将吊点设置在二层台上。吊点贯穿二层台和底层台，分别与二层排筋、底层排筋绑扎在一起。

3.3电力线路铁塔基础模板施工

模板及其支撑应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能承受浇筑混凝土的重力、 侧压力以及施工荷载。支模前应检查基坑的深度、大小、方位，清除杂物。

模板表面应采取有效的脱模措，配制模板应使其接缝相互错开，合缝严密，各部位尺寸、形状及相互位置符合图纸要求。模板接缝应采取粘贴胶带等措施，防止出现跑浆、漏浆现浆。

基础拆模经表面质量检查合格后应及时回填，之后仍需按规定期限继续浇水养护。

表1 基础尺寸允许误差

3.4基础混凝土施工质量控制措施

a、混凝士的浇筑。

浇制混凝土前应再次检查基础中心与中心桩间的位移，根开及对角线，主柱及台阶断面尺寸，保护层厚度，顶面相对高差，地脚螺栓钢筋的规格、数量和布置方向等。

浇制时要严格控制和检查混凝土的水灰比、坍落度和配合比。一个铁塔腿的基础混凝土应连续一次性完成，严禁留施工缝。

连续浇筑混凝土时应尽量缩短层间间隔时间，最长的不超过初凝时间；保证足够的振捣，以混凝士表面出现水泥浆和不再出现气泡、不再显著沉落为准；混凝上浇筑自由下落高度不宜大于（下转第137页）（上接第58页）2m，防止离析等；在浇筑过程中，应及时清除表面的泌水，否则将会降低结构质量。

b、混凝土浇制过程中的质量检查。

浇筑时要经常检查基础根开、对角线、模板支顶、钢筋位置、地脚螺栓（主角钢）及立柱模板顶面位置和标高等情况是否发生变化，必要时应进行凋整。浇筑后应立即校核各部几何尺寸，并将基础面抹光。要及时填写施工记录。

浇制混凝土应按规定做塌落度试验。每日或每个塔腿基础至少检查两次塌落度并作好记录。

c、试块制作。

试块制作要在浇制时现场制作。其养护条件和配合比与基础相同，并在块上用油漆写好杆号、制作日期。

试块制作数量：每组为三块，对转角、耐张、换位每基取一组；直线塔同一施工班组，每5基或不满足5基取一组，连续浇制100立方米应取一组；人工挖孔桩基础每腿每班取一组；也可以每基塔都做试块。

d、基础养护及拆模质量要求。

浇筑后应在12小时内开始养护，如当天气候炎热干燥有有风时，应在3小时内进行养护，并在模板外加遮盖物。浇水次数应能保持砼表面始终潮湿为度。砼浇水养护时间不得低于5昼夜。基础达到养生期后，在拆除模板时，强度不得小于2.5Mpa，尽量避免碰撞地脚螺栓。保证砼表面及棱角不因拆除模板受损。基础拆摸时，必须经现场监理检查验收。签证后，方可回填。回填时应遵守规范要求；每300mm夯实一次；回填完后，对基础外露部分加遮盖物。并按规定期限继续浇水养护。

2.5电力线路铁塔基础的质量检查

按照相关质量评定规范检查。由质检员负责监督质量，由施工负责人组织施工及检查，及时填写基础浇制把关卡、隐蔽工程签证以及基础施工检查及评级记录。

【参考文献】

[1]张宏强，梅郁，刘风英.不良地质地段输电线路铁塔基础的合理选型设计[J].石油工程建设，2010（05）.

基础线路 篇12

1)铁塔基础施工中根开和对角线尺寸出错。在铁塔基础施工和检查过程中,由于钢尺使用频繁,造成近于钢尺读数为零处的刻度模糊不清,往往采取起点向前让出一段距离,终点向后让一段距离的方法进行度量。由于度量操作简单,操作人员易产不大在乎的情绪,可能出现起点向前让出一段距离而终点却没有向后让,造成整基基础根开和对角线尺寸数据出现错误,这种错误往往在尺量检查中很难发现。针对这一问题,可以用经纬仪以顺线路方向为基准(转角塔以转角分角线为基准)转45°检查地脚螺丝和模板(对于正方形基础,仪器立在中心桩,对于矩形基础,仪器立在顺线路十字桩),用线绳检查地脚螺丝和模板,用经纬仪或线绳检查基础半根开等,这不仅可以检查出基础根开、对角线尺寸存在的问题,而且可以有效地控制整基基础扭转、位移等偏差的发生。

2)基坑底板挖偏。铁塔基础底板利用土模浇制的基础在开挖过程中,施工人员一般是边开挖边检查,由于度量的结果不准确,在坑深挖到位后会检查发现坑底四边的长度和两边之间的夹角不符合要求而偏斜。这可以采用辅助桩、线绳以及用垂球垂向坑底并定桩或作记号的方法,在开挖时,随时检查基坑底块四边的长度以及两边之间的夹角保持90°,这可防止基坑底板挖偏。

3)在施工中,有时因操作相对简单而被疏忽,造成大差错。例如复测后在施工中未重新检查档距,误把方向桩当作杆位桩,放线后造成相邻两档导线中,一档导线对地距离不够,另一档导线上拔的情况;又如未核对已变更的交桩表,造成杆塔基础型号浇错等。这要求施工人员提高质量意识,还要有规范的管理制度才能解决问题。

2 施工方法存在缺点而出现差错

1)打拉线后拉线棒出现弯曲。原因是从坑底到出口桩马道开挖定位不准。如从坑底到出口桩之间某一点高出角度线,打拉线后就会产生拉线棒弯曲。这可以采取出口桩向前移100 mm的办法,以降低角度线增加马道开挖裕度,来解决问题。

2)基础单坑支模浇筑因高差引起的尺寸误差。施工正方形铁塔基础时,因各种原因需单腿浇筑或两腿浇筑,因无其他基坑的参照,中心桩与模板、地脚螺丝之间存在高差,则无法保证度量的准确性。这可以用经纬仪支在中心桩处,通过简单的测量长度和角度,用三角函数关系计算出准确的高差。

3)经纬仪操平出现误差。经纬仪及水准仪在使用前,一般都经过校验确认没有质量问题。但因保管、运输或使用不善而出现测量误差,这需要在测量前对经纬仪操平出现误差进行检验。先将经纬仪支在中心桩处,将塔尺分别立在4个基础上平面进行等距离操平,记下数据并计算出高差;再将经纬仪支在基础以外,将塔尺立在第一次立塔尺的位置进行操平,记下数据并计算出高差。若两次计算出的结果相等,则表明经纬仪没有出现误差,反之则表明经纬仪出现误差。

3 施工方法特殊而出现差错

对于无资料可参考的特殊施工方法,施工中易出错。施工方法可以按其原理进行分析研究,保证施工质量。

例如对终端转角塔的预偏。终端转角塔既要求向终端受力的反方向倾斜,又要求向转角受力反方向倾斜。根据终端塔和转角塔的正面、侧面根开相等,终端塔的预偏值为根开的7‰,转角塔的预偏值为根开的5‰的要求,以下对铁塔A、B、C、D 4个腿的预偏值进行具体分析。A腿既作为终端塔低于B腿根开的7‰,又作为转角高于D腿根开的5‰;B腿既作为终端塔高于A腿根开的7‰,又作为转角高于C腿的根开的5‰;C腿既作为终端高于D腿根开的7‰,又作为转角低于A腿的5‰;D腿既作为为终端低于C腿根开的7‰,又作转角低于A腿根开的5‰;A、B、C、D4个腿的基础顶面的预偏值分别用△HA、△HB、△HC、△HD表示、基础根开用a表示,以D腿的基础顶面作为基准面,△HD=0,则△HA=a×5‰;△HB=a×5‰+a×7‰;△HC=a×7‰。

4 结语