输电线路杆塔基础优化设计的探讨

张小彤

摘要：输电线路杆塔基础是我国输电系统的重要构成部分，保障其安全稳定是保障我国电网系统稳定运行的基础。然而，当前我国的输电线路杆塔基础依然存在着一些问题，无论是自然因素还是人为因素都有可能使得输电线路杆塔基础在施工时产生一定的误差，并可能在后期引发一系列严重的损失。本文笔者分析了当前我国输电线路杆塔基础的现状，并就如何对其进行优化设计做出了分析。

关键字：输电线路；线路杆塔基础；优化设计

输电线路杆塔基础的质量直接关乎我国输电系统的安全及稳定，而由于输电线路杆塔基础种类繁多而且分布点很分散，所以很大程度上受到了自然环境的影响。在建设时容易在设计时产生误差，在施工中容易产生质量问题使得输电线路杆塔基础变形，甚至导致其倒塌。所以，我们要根据我国不同地区的不同地质情况来选择不同的优化设计方案，而系统的对我国当前输电线路杆塔基础的状况进行分析并及时找出相应的优化方案也具有着及其重要的意义。

一、我国输电线路杆塔基础的现状分析

1、我国输电线路杆塔基础的主要类型及分布

我国的地域广阔，不同的地域土地条件不同，使得输电线路杆塔基础的类型不一致。我国的土地条件主要分为软土、黄土、冻土和岩石地基。其中软土地基主要采用的是处理费用相对比较高的锚杆式、插入式、嵌固式和掏挖式等基础设计。在软土地基基础设计时要将输电线路杆塔基础的总承载考虑进去，要充分的考虑到软土地基的特点，注意防止塔基础的沉降和倾斜。黄土地基的输电线路杆塔基础建设则主要是采用刚性台阶式和插入式基础，主要采用强夯、灰土桩等方法进行处理，对于部分的软弱地基则是采用钻孔灌注桩基础。一般软土地基主要分布在天津和华东地区，而黄土地基则是分布在西北和黄河沿岸地区。对于冻土地基的输电线路杆塔基础建设则主要是采用插入式和掏挖式基础。由于冻土易冻胀和融沉，所以我们在建设塔基础的时候会适当的采取措施，如在建设时将基础的位置抬高一点、在建设基础时埋设保温层和通风管等。冻土地基一般是分布在东北及高纬度地区。在我国西南和其他山区地带主要的土地条件是岩石地基，这些地区的输电线路杆塔基础建设主要是采用岩石锚桩、 斜插式和嵌固式方法，至于一些其他的影响因素则有待研究。

2、我国输电线路杆塔基础优化设计存在的问题及处理现状

当前，我国输电线路杆塔基础的建设存在着一定的问题。现在的地质勘探工作做的不怎么到位，使得地质参数不是很准确，利用经验来进行判断的情况比较多。在对软土和冻土等地基的研究也还有欠缺，导致处理方法和设计施工水平比较低下，施工质量很难够控制，使得施工费用增高。另外，当前实行的设计方法对基础的设计太过于保守，很难够符合时代的发展，对一些特殊的输电线路杆塔基础也很难够完全符合，在设计方面的技术规定缺乏规范。当前我国的输电线路杆塔基础优化设计处理方面取得了巨大的成果，但是这些成果主要是应用在建筑物上的。另外，输电线路杆塔基础结构一般是比较高的，其与普通建筑的设计控制条件是有很大区别的。当前在塔基础优化设计处理过程中，塔基础的结构、受力情况的变化及作业过程的安全稳定控制方面经常会受到人为的经验判断的干扰。虽然说经验是很重要的，但是过分的依赖于经验而没有健全的基础设计体制在长远来看是很不利于塔基础优化设计的进行的。在我国，针对塔基础理论的研究是很有限的，技术储备及从事铁塔基础研究的人才较为匮乏，技术应用的相关文献和报道较少。所以，开展相关的研究并对技术方法进行总结是摆在我们面前非常迫切的任务。

二、我国输电线路杆塔基础优化设计分析

1、输电线路杆塔基础优化设计的基础加固

输电线路杆塔基础加固是用土将塔周围进行夯实，或者是在塔基础上灌注混凝土外壳。对输电线路杆塔基础加固一般采用的方法有振冲法、高压喷射灌浆法、地锚锚固法等。其中振冲法的工作原理是想办法在地基中形成密实桩体来与原地基构成复合的地基结构来提高地基的稳定性，并增强地基的承载能力。对塔基础进行加固的设计方法具有操作简单、设备要求简便、施工效率高、耗资少等优点。施工中形成的碎石桩具有良好的透水性，对塔基础的结固有较好的促进作用。利用高压喷射灌浆的方法是先将高压水泥液打入到土层中的喷浆管，再通过特殊的装置进行高速的喷射。其工作原理是利用高压射流来破坏土体结构，将土体也浆液强制混合形成圆柱体从而达到塔基础的目的。地锚锚固法是先将地锚用水泥浆包裹，然后再将地锚埋入到原塔基础的地方并与之连接，从而达到具有抵抗外力的作用。

2、输电线路杆塔基础优化设计的整体移位

输电线路杆塔基础的整体移位方法具有思路简单、成本低、工期短、降低停电损耗等优点。输电线路杆塔基础的传统移位方法是在就塔的旁边组建一个新塔来代替旧塔，这种方法耗费的劳动强度大、花费的费用太高、对正常用电影响大。而通过整体移位的方法则能够在不拆除旧塔的基础上直接将整体平移并安装到新浇筑的基础上去。这种方法利用的原理是塔的重心不容易改变，使得对塔移动的时候能够安全可靠的进行。输电线路杆塔基础的整体移位要注意在移位之前要能够精确的测算到安全距离，从而避免弧垂变化影响到塔位移安全距离。

3、输电线路杆塔基础优化设计的基础纠偏

输电线路杆塔基础的纠偏主要是针对一些倾斜的塔基础，通过一定的手段来对这些倾斜的塔基础纠偏加固。塔基础的纠偏加固技术一般采用顶升法来将塔基础倾斜幅度较大的一侧采用托梁柱或者注入膨胀剂等措施来使塔基础恢复正常。另外一种常用的塔基础纠偏技术是迫降法。所谓迫降法是在塔基础沉降幅度小的一侧采用一定的手段使得塔基础下沉从而恢复正常水平。当前一般采用的塔基础纠偏的具体做法是结合锚杆静压桩托换加固和顶升法纠偏。这种结合方案能够使得原塔基础不受损害，并且该方案也具有振动小、纠偏过程安全可靠、能够在纠偏的过程中不影响正常用电等优点。

三、总结

对输电线路杆塔基础进行优化设计可以在很大程度上减少塔基础事故的发生，能够减少因塔基础事故给社会带来的经济损失。当前我国在塔基础优化的研究方面的重视程度不够，关于这方面的参考资料也比较少，导致我国输电线路杆塔基础优化进程比较慢。对输电线路杆塔基础进行优化，就要对当前的输电线路杆塔基础进行充分的研究并不断地探析优化设计方案。在这个过程中我们要减少对经验的依赖，要注意加强自动控制和检測技术等系统的建设，要能够完善设计、施工方案，提高地质勘探的深度和详细程度，建立相关的输电线路杆塔模型，要能够系统地开展新的基础型式的测试和分析研究，不断地优化设计，合理选择铁塔基础形式。只有不断地对输电线路杆塔基础进行优化，才能够加强输电线路杆塔基础的稳定性，才能够有效的保障我国输电系统的正常稳定运行，使得我们的正常用电不受影响，才能够减少因塔基础问题而对我国的社会财产造成的损失，从而保障用电的安全和财产的安全。

参考文献：

【1】丰强；王洪授；高作毅；陈洪波；熊承山；；基于卫星遥感数据的输电线路地理信息系统应用研究[J]；华北电力技术；2010年06期

【2】吴高林；；架空输电线路杆塔工频接地电阻测量方法[A]；重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C]；2010年

【3】肖春伟；孙君录；郭晓飞；；220kV同塔多回线路带电作业方法探讨[A]；2011年亚太智能电网与信息工程学术会议论文集[C]；2011年