输电线路铁塔基础选型设计及其优化对策研究

田于

摘 要：目前我国经济水平和科技水平的快速发展，我国电力行业发展也十分快速。设计与选择铁塔基础型式时，应明确前期选址是影响最后设计效果的主要因素，在控制基础建设成本的基础上，也要扎实推进工程场地的前期选址工作。尽量选择地势平整、地质条件较好的区段，规避断层等土质偏差的地段。面对铁塔项目建设中遇到的各种不良地质状况，则要尽早采用科学、合理的方法处理，并依照不同的工程水文、地质条件，比较筛选出适用型的铁塔基础设计方案，最大限度地优化基础建设质量。

关键词：输电线路;铁塔基础;选型设计;优化对策

引言

我国输电线路杆塔结构和构件的可靠指标尚达不到工程结构目标可靠指标的要求。作为生命线工程的重要载体，输电杆塔结构的可靠度设置水平应予以适当的提高。应加强输电杆塔体系可靠度方面的基础性研究，为我国输电杆塔的结构设计采用基于结构体系目标可靠度设计方法提供理论基础。建议对输电杆塔结构的荷载加强调研和统计分析，为杆塔结构体系的可靠度分析提供基础性资料[1]。

1输电杆塔监测的优势

“互联网+天基信息系统”在智能电网领域的成功应用，能够全面地实时掌握输电线路地质灾害风险状态，并且在监测参数超出规定范围时发出预警信号，能够为及时采取防治措施和灾后应急处置提供技术和科学依据，有效地避免可能发生的各种事故，大大提高输电线路巡检人员的工作效率，降低巡检人员的日常压力，对保障输电线路安全运行和输电线路防灾减灾具有重要意义。其应用技术有以下特点：高精度：具有独立自主知识产权的北斗高精度测量接收机、后差分软件算法等技术可达到水平和垂直位移精度毫米级;远覆盖：采用北斗技术，各输电杆塔监测点之间无需通视，是相互独立的观测，能够实现超长基准线、大面积的监测，基准站和监测点间距可达数十千米，从而满足一个基准站与多个输电杆塔监测点长期实时监测的要求;低成本：相对于传统的监测设备/系统，北斗接收机及配套的处理系统，一个基准站就可以实现与多个大范围、远距离的电力杆塔监测站时间的时空信息服务和获得高精度的监测参数，从而降低总体成本;大量程：可以监测在地震、飓风、撞击等意外情况下输电杆塔基座的大位移变化，弥补传统感知设备无法实现大位移的缺陷[2]。

2输电线路铁塔基础选型设计

分析联合式铁塔基础用于本项目建设阶段的原因，最主要是因为和其他类型的铁塔基础相比，其在稳定性、安全性两大方面更占优势。外加工程所在地区土质相对较为松软，限制条件相对较严格苛刻，所以最后决定使用联合式铁塔基础型式。首先，正式设计基础设计前，要精准地测算出基础投用阶段自身所需承载的载荷，本工程选定的铁塔基础的承载力通常低于实际设计数值的80%，这是基础自身实现最稳定的基础条件。其次，联合式铁塔基础的埋深相对较浅显，并且是由浇筑建设而成，因此，这种基础型式应用阶段能为排水创造便利条件，并且能使土层顶层的硬质层将自身的固定功能充分发挥出来，但因为下層的土质状态较为松软，所以基础下沉、位移等不良情况的发生率相应增加，若以上的改变是相对合理的，那么当沉降量与位移量抵达一定限值时，就可以自动调整到最优状态。但是，如果能确定是因为施工操作偏差引起的变形问题，则很可能对铁塔整体安稳性形成极大的不良影响。最后，工程所在地的水文地质、气候等客观条件等均可能会影响铁塔基础的状态，可能对其沉降、位移过程起到诱导作用，因此在基础具体设计时，应着重分析变形参数，将最大压力侧变形幅值控制在20mm以下。

3输电线路优化对策

3.1提高输电线路检修工作人员的专业水平

由于电力行业高新技术的不断“涌入”和应用，电力企业中一些资历较“老”的检修人员所具有的知识已经不能应对当前检修工作所提出的要求，对我国电力行业的进一步发展以及线路的正常输电造成了极大的阻碍，想要电力行业更好、更健康地发展，就需要相关的电力企业、单位为电路检修人员提供更多提升自己的机会。电力企业可以通过定期组织内部检修人员参加有关的培训，以此来帮助企业的检修人员学习和汲取最新的知识和技巧，从而更好地促进输电线路的正常运行。

3.2护线通道轮巡

在新型运检模式中，将属地/护线通道巡视放在辅助位置，帮助运检人员对输电通道进行巡视，并提供一定的数据支撑。目前利用移动巡检技术已经有效地监督了属地/护线的巡视情况，但也存在流于形式的问题，属地/护线是通道防护的生命线，也是20min快速响应圈的主角，为更好地检查巡视质量，为通道分析提供有效的信息流，每周应要求属地/护线报送标准化照片，为通道的决策分析提供更为丰富的图像资料，具体内容如下：①每周按要求报送护线通道及本体标准化照片，定期更改巡视次序，确保通道及本体拍摄的角度与新鲜度，起初可按月度执行，逐渐按层级缩短周期，直至达到良性动态平衡;②设定图像资料管理的第一责任人为设备主人，负责每周开展通道隐患及设备本体显性缺陷的分析诊断，并提出下一周期拍摄重点及位置，重复夯实设备主人制度。

3.3可靠度分析应考虑的荷载组合和设计工况

输电线路杆塔结构的荷载按随时间的变化，可分为永久荷载和可变荷载。由于永久荷载变异系数小，因而可将各永久荷载作用效应作为一种荷载效应。可变荷载主要有风荷载、冰雪荷载、导线张力、地线张力、拉线张力、安装检修附加荷载、结构变形引起的次生荷载等。结合输电线路的运行经验以及输电杆塔结构的相关设计规定可知，在输电线路及杆塔运行的某一时刻，一般只考虑一种可变荷载对作用效应起控制作用。在设计输电杆塔结构时，正常运行情况、断线情况和安装情况的荷载组合是各类杆塔的基本荷载组合。当线路工程处于气象区有覆冰条件时，还应计算不均匀覆冰的情况。此外，输电杆塔结构的失效只考虑运行过程中可能出现的失效，而不考虑安装荷载以及安装荷载所控制的构件。

引言

近年来，随着我国高压输电网络建设的高速发展，高压输电杆塔，为我国输电杆塔的结构设计采用基于结构体系目标可靠度设计方法提供理论基础。建议对输电杆塔结构的荷载加强调研和统计分析，为杆塔结构体系的可靠度分析提供基础性资料[3]。

参考文献：

[1]王开平.输电线路施工中的问题及解决对策[J].低碳世界，2019，9（04）：59-60.

[2]鲍电.输电线路施工质量控制建议[J].中国电力企业管理，2019（03）：50-51.

[3]郑艺兵.浅谈电力工程中高压输电线路施工技术与检修[J].技术与市场，2018，25（11）：174-175.