高压送电线路杆塔基础形式的特点分析

2021-04-12楚永生

智能城市 2021年13期

楚永生

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）

在我国各项技术水平不断发展的情况下，高压电力工程施工发展进入全新阶段，1 000 kV交流特高压与800 kV直流特高压线路建设工程已逐渐建设成功并投入使用。我国电力建设的市场中，杆塔基础成为送电线路体系建设的重要组成部分，在送电线路杆塔建设和施工中，应严格遵循行业发展特点[1]。对高压送电线路塔杆建设中的问题进行分析，现阶段塔杆建设中存在的主要问题是塔杆送电线路所连接的距离比较长，涉及的范围比较广泛，塔杆建设沿途的风景复杂，各种地基土的物理性质具有较大差异，需要在施工中考虑各种因素。送电线路杆塔基础需要较大荷载力、较长施工工期和较大劳动量，为了提高施工的进度，保证施工方案的合理优化，保证施工进度，应合理选择线路塔杆。

1 高压送电线路杆塔基础含义

高压送电线路建设较大程度受到水文地质特点的影响，因此在进行杆塔形式选择时，应从当地的地质特点出发，遵循因地制宜的原则，按照不同的种类将基础分类分为预制和现场浇制。正常情况下，浇制基础包括地下水位、塔型、爆扩桩等，预制基础包括拉线盘、卡盘等，在具体的实践过程中，还应根据当地实际情况进行基础选择和处理，保证高压送电线路杆塔的适用性和经济可靠性。如果施工的过程中需要根据施工的功能决定杆塔建设[2]，可以将杆塔分为直线塔和承力塔等。承力塔是施工中的关键结构，因此应分段进行设立，缩小施工的范围，保证直线塔线路杆建设可以符合经济指标。

2 高压送电线路杆塔基础存在的问题

2.1 风荷载对杆塔基础的损坏影响

在高压送电线路杆塔基础建设中，因为施工地区地质环境的复杂性，架空输电线路杆塔基础建设会受到各种因素的干扰，如果施工时遇到台风、强降雨等特殊的气候环境，会严重威胁到杆塔基础建设的安全。在进行架空输电线路杆塔基础建设时，应提前对当地的动力风效应情况进行分析，以便充分对杆塔基础和风力的相互作用力进行分析，降低风荷载对杆塔基础损坏的影响，减少安全隐患。

2.2 软土地基对杆塔基础建设的影响

在实际的杆塔基础建设中，因为软土地基的自身特点，会体现出较强的物理特点，无法对杆塔基础的建设提供有效保证[3]，无法实满足杆塔建设中的倾斜度要求和沉降要求，在输电线路杆塔基础形式建设中，应充分优化设计方式，减小软土地基对杆塔基础建设的影响。

2.3 其他特殊环境对杆塔基础的影响

在实际的杆塔基础施工中，往往会受到各种电路施工和施工过程的影响，还会因为各种特殊施工环境的变化，对杆塔基础建设造成影响。例如，在施工的过程中遇到暴雨灾害或冰雪灾害，会严重影响杆塔基础建设的稳定性；东北地区冬天天气寒冷，冻土会体现冻胀特性，对架空输电线路杆塔造成较大影响，造成杆塔基础位置上升，影响杆塔建设的稳定性。

3 高压送电线路杆塔基础形式的特点分析

现阶段，高压送电线路杆塔基础形式施工中，基础形式种类比较多，不同的种类具有不同的特点，主要可以分为原状土基础与大开挖基础等。

3.1 人工挖孔桩基础

一般情况下，该基型可以被运用在无地下水的硬塑、可塑黏土地基施工中，人工挖孔桩基础主要的工作原理就是利用人工进行孔桩开挖，在孔中放入钢筋笼，对混凝土进行灌注的桩型，不仅具有耐受力较高的桩基础[4-5]，还可以承受来自上方和下方的压力，便于进场进行施工，对于环境保护和施工质量提升具有积极保证，且具有物美价廉的特点，还可以保证地形的平坦，更好地满足丘陵及山区地区的施工条件，特别是对于土质变化明显的地区施工，人工挖孔桩基础是最有效的方法之一。

3.2 人工全掏挖式基础

人工全掏挖基型的主要适用条件为没有地下水的硬塑，可以进行黏土地基的塑形，这种情况多在山地、丘陵地区较为常见。将其利用在基础作用力较小、受力较大的铁塔建设中，能够保证基坑开挖尺寸，但实际使用具有局限性。该基型需要掏挖较小的基坑，所以可以不动基坑旁边的原状土，以便更好地利用原土的强度，节省混凝土方量，减少钢材的用量，对土方的需求量也较少，施工量低，不会对施工地区的环境造成较大影响[6]，可以有效保证施工地区的经济效益提高。但在该基础的使用过程中，对地质情况具有更高的要求，尤其是进行地下水开挖时，具有较大的不稳定性，针对塔位不成形的情况应当减少使用。为了更好地保证施工地区的地质特点需要，应适当抬高主柱高度，保证杆塔具有更好的稳定性。在施工的过程中，应控制填埋深度，适当扩大主柱直径，将施工作用力控制在一定的范围中，合理地控制施工的范围，更好地满足施工的技术需求。

3.3 岩石嵌固基础

通常情况下，岩石嵌固基础在岩石较多的山区地区应用较为广泛，该基础施工可以充分利用岩石的坚固特点，将底座嵌在岩石中，保证岩石的抗拔力，减少土方的开挖量，促进对自然环境的保护。在施工中利用相对简单的模板，促进施工的顺利完成，完成杆塔的建设，提升电力企业的经济效益，因此岩石嵌固基础可以作为岩石地区建设的首选[7]。

3.4 插入式基础

插入式基础的使用，无须塔脚板与地脚螺栓，科学地将塔腿插入坡度合适的主要支柱中，在杆塔的底部采取锚固手段即可。一般情况下，插入式基础具有结构简单、受力方向合理等特点，让其底板保证处于一种轴心拉的状态，可以有效保证塔杆均匀受力，实现节约杆塔施工材料、保证尺寸合适的目的[8]。如果在施工的过程中，发现塔杆的基础受力水平降低，应适当保证基础侧向进行倾斜，使其滑移稳定特点得到保证。

插入式基础的主要适合条件是没有地下水的硬塑，可塑性加强的黏性地基同样可以使用，将其运用在各种类型的铁塔建设中更有保证[9]。特别是在运输条件较为有限的山区地区，对运输材料的运用能够将插入式基础的特点更充分地体现出来，以便加强的对工程的统筹规划，插入式基础是一种实用性较强的基础形式。

插入式基础根据不同的铁塔材料形式，能够分为角钢插入式基础和钢管插入式基础两种，角钢插入式基础在传统的杆塔建设中应用较为广泛，而钢管插入式基础在国内还没有专门的研究，在国外的应用比较多，如深圳供电规划设计院在建设500 kV上寨至博罗送电线路工程中，对这种基础形式进行了应用，且取得了比较满意的成果，使插入式基础在我国得以应用。相对而言，插入式基础也存在缺点，其不仅需要较大的开挖面积，还会对自然环境造成破坏，在长时间施工干预下，容易造成施工地区的水土流失，如果施工人员的素质和能力不高，会影响建筑的质量，所以在现阶段的杆塔线路施工中，逐渐减少了对插入式基础的使用[10-11]。

3.5 现浇板式直柱基础

现浇板式直柱基础和插入式基础具有较大的相似性，其板式基础都具有柔性特点，都属于直立式，将其和铁塔进行连接的时候，需要利用地脚螺栓和塔脚板进行连接。现浇板式直柱基础主要适用条件和插入式使用的条件也相同，其可以应用在各种类型的铁塔建设中，主要特点是可以浅埋，开挖比较方便，尤其是在地下水位比较高的情况下，可以极大降低深挖泥水坑的难度，防止基坑坍塌，在施工中可以节省大量的施工材料和土石，更多采用钢材，促进施工成本的节约，保证电力企业的经济效益提高[12]。现浇板式直柱基础在水资源丰富、水位较高的地区使用较多。