淺談輸電鐵塔在采空區的防治措施

段尚祥++李杰

摘 要：主要介紹了輸電鐵塔途徑煤礦采空區時采取的事先控制措施、事中控制措施和事后糾偏措施。

關鍵詞：輸電鐵塔；采空區；路徑；基礎沉降

中圖分類號：TM753 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.148

山西省煤炭資源極其豐富，據測算，含煤地層面積約占全省總面積的39.1%.隨著智能電網和特高壓電網建設的不斷發展，輸電線路工程不可避免地經過煤礦采空區或計采區。采空區地面塌陷、裂縫將直接造成鐵塔基礎不均勻沉降、鐵塔構件變形、損壞，或者導地線懸垂絕緣子串傾斜超差等。因此，采空區是輸電線路安全運行的一大隱患，對其進行提前預控、過程控制、及時糾偏是一項非常重要的工作。

1 事先控制措施

1.1 認真選擇路徑，盡可能避開采空區

在選擇輸電線路工程路徑時，應盡可能避開煤礦采空區或計采區。當不可避免地經過煤礦采空區時，采厚比等參數要符合設計規定，并且盡量選擇地勢較為平坦的地段，塔位處地面應較為寬廣，附近應無斷溝、坑洞、地面裂縫等。

輸電線路工程通過采空區或計采區時，不應設計為同塔雙回線路，以縮小故障范圍；應適當延長采空區線路耐張段和對地距離，同時縮短塔位擋距，減小轉角度數。

1.2 做好輸電線路工程基礎及鐵塔選型

當輸電線路工程經過采空區時，鐵塔基礎應采用地腳螺栓式臺階基礎，并根據采空區情況在基礎下部設置整體防護大板。防護大板為一塊可以同時承載4個塔腿基礎的鋼筋混凝土平板，可以抵御下部地層的變形，局部塌陷、裂縫，降低4個塔腿基礎發生不均勻沉降的可能性。在防護大板上方鋪粗砂卵石墊層，再在粗砂卵石墊層上澆筑4個塔腿的混凝土基礎。混凝土基礎的地腳螺栓采用加長絲扣的地腳螺栓。當基礎發生較小的不均勻沉降時，通過在鐵塔塔腳下方加裝墊鐵來調整；當發生較大的不均勻沉降或基礎位移時，通過改變處于粗砂卵石墊層上的基礎的高度或位置來調整。

采空區的鐵塔應選用自立式鐵塔，不宜采用LV塔等靠拉線固定的桿塔。因為一旦采空區出現塌陷、裂縫，不僅可能造成拉線鐵塔基礎的下沉，還可能造成拉線基礎外露，拉線松緊不一、失效，極易造成倒塔事故，嚴重威脅電網的安全運行。

2 事中控制措施

2.1 熟悉采空區情況，做好數據采集工作

煤礦采空區的塌陷、地面裂縫的形成受煤炭采厚比、季節、雨水等因素的影響較大，因此，運維單位應對采空區的桿塔情況進行摸底，做好采空區鐵塔傾斜、變形，基礎沉降，絕緣子串傾斜等的數據收集和整理工作，并定期分析鐵塔、基礎變化情況，以便掌握各塔位的安全運行狀況。

積極與當地煤礦管理部門聯系，詳細調查、了解輸電線路工程途徑區的地質情況、采厚比、回采時間、計采區等，掌握煤炭開采動態，禁止煤炭企業非法進入塔位下方開采，同時在開采工作面臨近塔位時，及時通知電網運維單位。運維單位根據結合實際情況采取加強巡視、定點監護、切斷負荷等預防措施。

2.2 加強采空區桿塔巡檢

運維單位應制訂采空區巡檢制度，加大對于采空區桿塔的巡視力度，重點檢查基礎地表附近有無裂縫和塌陷，絕緣子串有無傾斜，導線對地距離有無變小，桿塔傾斜是否超差，桿塔構件有無變形、損壞等。一旦發現異常，應及時根據規定上報處理。

加強對《中華人民共和國電力法》的宣傳和護線工作，積極與煤礦等生產單位聯系，告知其采空區對桿塔的危害及預防措施的實施要求，并且在春季以及大雨過后及時對輸電線路采空區進行巡視，做好記錄。

3 事后糾偏措施

3.1 直線塔傾斜糾偏方法

3.1.1 張力平衡法

相鄰鐵塔或本鐵塔傾斜后都會造成鐵塔導地線懸垂串傾斜超差。將耐張段所有傾斜嚴重的懸垂線夾替換成放線滑車，且使導地線張力平衡。此時，鐵塔傾斜值變小，能夠減小塔身所受的非正常荷載。

3.1.2 墊鐵調整法

由于基礎中預埋的地腳螺栓是加長絲扣的，因此，當基礎不均勻沉降在200 mm以內，并且在鐵塔上采取安全措施后，將地腳螺栓帽松開，然后用扶正工具將塔腿緩慢提起，在鐵塔塔腳板與基礎之間插入預先加工好的多種厚度的鋼板。鋼板總厚度一般不應大于150 mm。

3.1.3 更換塔腳板法

當采用墊鐵調整法不能滿足要求時，可采用更換塔腳板法來調整。根據基礎各腿下沉量，設計加長塔腳板或墊鐵厚度，用扶正工具將塔腿提起，利用替換法將原塔腳板換掉。

3.1.4 調整基礎位置、高度法

采空區桿塔傾斜后，一般不需要對基礎進行調整，但基礎中心位移超過100 mm時，需調整基礎的位置、高度。調整前，應做好相應塔腿的安全措施，利用機械式千斤頂、液壓式千斤頂推移或頂升。

3.1.5 新建基礎、鐵塔法

如果原基礎未考慮采空區預防措施，且鐵塔變形、損壞較嚴重，宜在原基礎附近新建防護式大板加柔性臺階式基礎，并在基礎上新建鐵塔。

3.2 轉角塔傾斜糾偏方法

常用的轉角塔傾斜糾偏方法主要有以下三種：①張力平衡法。與直線塔相同，但需根據塔腳板所處內外角側情況加裝鐵塔穩定拉線和輔助提升塔腳拉線。②更換塔腳板法。與直線塔相同，但需根據塔腳板所處內外角側情況在放松導地線張力的情況下加裝鐵塔穩定拉線和輔助提升塔腳拉線。③局部改線法。如果原基礎未考慮采空區預防措施，且轉角塔及附近直線鐵塔變形、損壞較嚴重時，宜采用局部改線法，避開嚴重塌陷的采空區，并采取采空區不均勻沉降預防措施。

4 結論與建議

實踐證明，輸電線路工程通過煤礦采空區時，只要事先選好路徑，遵循相應的采空區設計原則，在施工中嚴格控制各環節，加強質量驗收，并且在線路運行時加強巡視，定期測量傾斜的鐵塔，超過規定時，按原則確定糾偏方案并實施，可以最大程度地降低采空區對輸電線路工程的影響。

〔編輯：劉曉芳〕