淺談高壓輸電線路桿塔基礎質量控制

摘 要：隨著我國經濟整體快速發展，各行各業用電量急促增加，進而要求電力行業保證增容，以滿足用電量需求。在電力行業發展當中，桿塔基礎是電網安全穩定運行的重要保障，直接影響到了電力系統施工質量的好壞。文章從桿塔常用基礎的設計及應用出發分析了所遇到的一些問題，并根據在實際工作當中的經驗，介紹了一些相關的解決措施，希望能對從事電力行業施工的相關人員有一定的幫助。

關鍵詞：高壓輸電；桿塔基礎施工；控制措施

桿塔基礎部分的運輸量、施工工期、造價等在輸電線路本體工程中占據很大的比重，其在特殊工程條件下的線路工程建設中甚至超過總費用50%。

1 桿塔基礎的選型原則：堅持環保和節約資源

架空送電線路在基礎設計中，根據不同的基礎作用力和地質條件，規劃相對經濟合理的基礎類型；在同種基礎中，根據相同的基礎作用力和相同的地質條件，以降低混凝土和鋼材指標為目標，對基礎埋深和底板寬度或主柱直徑進行優化?；A尺寸的大小直接影響基礎的工程量，而影響基礎尺寸的因素又很多，對不同類型鐵塔基礎應根據水文地質條件、基礎作用力大小確定。不同類型鐵塔基礎最佳埋深、底板寬需要根據地質條件和基礎作用力進行分析優化。

2 桿塔基礎選型

針對不同的基礎負荷、地質及地形條件，因地制宜、經濟合理地選擇基礎型式，不僅可降低工程成本，而且可確保線路的安全運行，同時可最大限度的保護好自然環境，以實現安全、環保、經濟、合理的目的，有效降低工程造價。

要實現上述目的，基礎設計需要從以下方面綜合考慮：塔位的地形、地貌及植被覆蓋情況；塔位的地質情況以及地下水位情況；塔型及外負荷大小；塔位周邊的設施情況；塔位的運輸情況；材料的采集情況（如砂、石、水等）；施工的難易程度及安全性；鐵塔與基礎的連接方式。

2.1 掏挖類基礎

掏挖類基礎適用于無地下水的硬塑粘性土地基。破壞型式如圖1所示。設計時應依據《架空輸電線路基礎設計技術規定》（DL/T 5219-2014）規范執行。相較于05版規范，14版規范修正了掏挖基礎相關抗拔計算無因次系數，通過變量分離和歸一化處理，給出無因次計算系數理論公式、取值表和圖表；另外，掏挖基礎極限抗拔承載力修訂為由基礎混凝土自重、抗拔土體圓弧滑動面所包圍抗拔土體重量以及滑動面上剪切阻力垂直投影分量3部分組成。并將基礎抗拔承載力極限值/2.0，作為基礎抗力特征值。以上規范的變化應引起設計人員的重視。

2.2 板式基礎

輸電線路柔性板式基礎不同于工民建擴展基礎最主要的是：承受作用力類型不同。擴展基礎承受下壓力和彎矩底板下層配置受拉鋼筋。柔性板式基礎既承受豎向的下壓力、上拔力，同時還承受側向水平力，因此底板上下層均需要配置受拉鋼筋。目前，絕大多數線路基礎設計軟件優化計算時，往往受寬高比不小于2.5和小偏心的限制，常常在特高壓荷載條件下優化不出合適的基礎尺寸。

原因：有關寬高比和小偏心的限制源自《建筑地基基礎規范》GB50007，主要由于底板抗彎計算公式（DL/T 5219-2005 9.3.1）是基于底板基底靜反力假設而建立的。當基礎底板不滿足寬高比和小偏心時，公式已不滿足，需按照彈性地基梁的計算方法進行計算基底靜反力和彎矩。

解決方法：目前國內的軟件在基礎優化過程中高寬比和小偏心不作強制約束，但驗算模式時會有提醒。有研究表明：對于寬高比3.5～4以內的，按照DL/T 5219-2005 9.3.1計算底板抗彎是偏于保守的。

2.3 巖石基礎

（1）巖石嵌固基礎。該基礎型式主要適用于無覆蓋層或覆蓋層較淺的強風化巖石地基，其鋼筋和混凝土的用量都較小，施工費用較低。施工方式為采用人工開鑿或有控制的小爆破加人工修鑿，應特別注意的一點是嵌固基礎規范要求其坡度為1/6～1/8。（2）巖石錨桿基礎。該基礎型式較適用于整體性較好且中等風化以上的硬質巖層并充分利用了巖石的強度，使錨桿與巖石能緊密粘接，其控制條件往往為受上拔控制，上拔破壞形式有如下4點：錨筋拉斷、錨筋從細石混凝土中抽出、細石混凝土與巖石之間滑動破壞、巖石剪切破壞。根據以上破壞機理，設計時應注意如下幾點：采用螺紋鋼筋以提高鋼筋肋間與混凝土的咬合力，采用強度高的鋼筋；提高細石混凝土的強度等級；縮短開挖與澆筑的時間，基巖表面進行防風化處理。

2.4 樁基礎

灌注樁基礎是用專門的機具鉆（沖）成較深的孔，以水頭壓力或水頭壓力和泥漿護壁，放入鋼筋骨架和水下澆注混凝土的樁基。此基礎為最典型處理軟地基的一種基礎型式，由于此基礎有非常好的抗傾覆能力和占地面積最小的特點，特別適合于無法使用天然基礎的軟土層分布厚的大轉角或荷載很大的直線塔位。

2.5 不等高基礎配置

不等高基礎又稱為高低腿基礎，在坡度較大的丘陵或山地上，為了避免大開挖塔基基面，須配合應用高低立柱基礎，盡量減少地面土石方開挖量，余土盡量外運處理，最大限度地維持原有的地形地貌，如圖2為不等高基礎的基本形式。這種基礎配置大大減少了土石方開挖量，對塔位周圍的植被也減少了破壞，使其在保護林木、植被等生態環境的同時降低了工程費用花費。

綜上所述，文章通過對常用基礎在設計施工中遇到的一些問題的論述，從基礎優選方面討論了保證桿塔基礎穩定性的措施和方法。高壓線路工程必須堅持可持續性發展戰略、堅持“資源開發與節約并舉，把節約放在首位”的指導方針，在設計、施工等工作細節中，要遵循因地制宜、實事求是、科學化、規范化的原則。

參考文獻

[1]魯先龍.《架空送電線路基礎設計技術規定》中基礎抗拔剪切法計算參數A1和A2的研究[J].電力建設，2009，30（1）：12-17.

[2]王建銘.高壓輸電線路桿塔設計相關問題研究[J].城市建設，2011（7）.