輸電線路鐵塔基礎選型設計及其優化對策研究

田于

摘 要：目前我國經濟水平和科技水平的快速發展，我國電力行業發展也十分快速。設計與選擇鐵塔基礎型式時，應明確前期選址是影響最后設計效果的主要因素，在控制基礎建設成本的基礎上，也要扎實推進工程場地的前期選址工作。盡量選擇地勢平整、地質條件較好的區段，規避斷層等土質偏差的地段。面對鐵塔項目建設中遇到的各種不良地質狀況，則要盡早采用科學、合理的方法處理，并依照不同的工程水文、地質條件，比較篩選出適用型的鐵塔基礎設計方案，最大限度地優化基礎建設質量。

關鍵詞：輸電線路;鐵塔基礎;選型設計;優化對策

引言

我國輸電線路桿塔結構和構件的可靠指標尚達不到工程結構目標可靠指標的要求。作為生命線工程的重要載體，輸電桿塔結構的可靠度設置水平應予以適當的提高。應加強輸電桿塔體系可靠度方面的基礎性研究，為我國輸電桿塔的結構設計采用基于結構體系目標可靠度設計方法提供理論基礎。建議對輸電桿塔結構的荷載加強調研和統計分析，為桿塔結構體系的可靠度分析提供基礎性資料[1]。

1輸電桿塔監測的優勢

“互聯網+天基信息系統”在智能電網領域的成功應用，能夠全面地實時掌握輸電線路地質災害風險狀態，并且在監測參數超出規定范圍時發出預警信號，能夠為及時采取防治措施和災后應急處置提供技術和科學依據，有效地避免可能發生的各種事故，大大提高輸電線路巡檢人員的工作效率，降低巡檢人員的日常壓力，對保障輸電線路安全運行和輸電線路防災減災具有重要意義。其應用技術有以下特點：高精度：具有獨立自主知識產權的北斗高精度測量接收機、后差分軟件算法等技術可達到水平和垂直位移精度毫米級;遠覆蓋：采用北斗技術，各輸電桿塔監測點之間無需通視，是相互獨立的觀測，能夠實現超長基準線、大面積的監測，基準站和監測點間距可達數十千米，從而滿足一個基準站與多個輸電桿塔監測點長期實時監測的要求;低成本：相對于傳統的監測設備/系統，北斗接收機及配套的處理系統，一個基準站就可以實現與多個大范圍、遠距離的電力桿塔監測站時間的時空信息服務和獲得高精度的監測參數，從而降低總體成本;大量程：可以監測在地震、颶風、撞擊等意外情況下輸電桿塔基座的大位移變化，彌補傳統感知設備無法實現大位移的缺陷[2]。

2輸電線路鐵塔基礎選型設計

分析聯合式鐵塔基礎用于本項目建設階段的原因，最主要是因為和其他類型的鐵塔基礎相比，其在穩定性、安全性兩大方面更占優勢。外加工程所在地區土質相對較為松軟，限制條件相對較嚴格苛刻，所以最后決定使用聯合式鐵塔基礎型式。首先，正式設計基礎設計前，要精準地測算出基礎投用階段自身所需承載的載荷，本工程選定的鐵塔基礎的承載力通常低于實際設計數值的80%，這是基礎自身實現最穩定的基礎條件。其次，聯合式鐵塔基礎的埋深相對較淺顯，并且是由澆筑建設而成，因此，這種基礎型式應用階段能為排水創造便利條件，并且能使土層頂層的硬質層將自身的固定功能充分發揮出來，但因為下層的土質狀態較為松軟，所以基礎下沉、位移等不良情況的發生率相應增加，若以上的改變是相對合理的，那么當沉降量與位移量抵達一定限值時，就可以自動調整到最優狀態。但是，如果能確定是因為施工操作偏差引起的變形問題，則很可能對鐵塔整體安穩性形成極大的不良影響。最后，工程所在地的水文地質、氣候等客觀條件等均可能會影響鐵塔基礎的狀態，可能對其沉降、位移過程起到誘導作用，因此在基礎具體設計時，應著重分析變形參數，將最大壓力側變形幅值控制在20mm以下。

3輸電線路優化對策

3.1提高輸電線路檢修工作人員的專業水平

由于電力行業高新技術的不斷“涌入”和應用，電力企業中一些資歷較“老”的檢修人員所具有的知識已經不能應對當前檢修工作所提出的要求，對我國電力行業的進一步發展以及線路的正常輸電造成了極大的阻礙，想要電力行業更好、更健康地發展，就需要相關的電力企業、單位為電路檢修人員提供更多提升自己的機會。電力企業可以通過定期組織內部檢修人員參加有關的培訓，以此來幫助企業的檢修人員學習和汲取最新的知識和技巧，從而更好地促進輸電線路的正常運行。

3.2護線通道輪巡

在新型運檢模式中，將屬地/護線通道巡視放在輔助位置，幫助運檢人員對輸電通道進行巡視，并提供一定的數據支撐。目前利用移動巡檢技術已經有效地監督了屬地/護線的巡視情況，但也存在流于形式的問題，屬地/護線是通道防護的生命線，也是20min快速響應圈的主角，為更好地檢查巡視質量，為通道分析提供有效的信息流，每周應要求屬地/護線報送標準化照片，為通道的決策分析提供更為豐富的圖像資料，具體內容如下：①每周按要求報送護線通道及本體標準化照片，定期更改巡視次序，確保通道及本體拍攝的角度與新鮮度，起初可按月度執行，逐漸按層級縮短周期，直至達到良性動態平衡;②設定圖像資料管理的第一責任人為設備主人，負責每周開展通道隱患及設備本體顯性缺陷的分析診斷，并提出下一周期拍攝重點及位置，重復夯實設備主人制度。

3.3可靠度分析應考慮的荷載組合和設計工況

輸電線路桿塔結構的荷載按隨時間的變化，可分為永久荷載和可變荷載。由于永久荷載變異系數小，因而可將各永久荷載作用效應作為一種荷載效應。可變荷載主要有風荷載、冰雪荷載、導線張力、地線張力、拉線張力、安裝檢修附加荷載、結構變形引起的次生荷載等。結合輸電線路的運行經驗以及輸電桿塔結構的相關設計規定可知，在輸電線路及桿塔運行的某一時刻，一般只考慮一種可變荷載對作用效應起控制作用。在設計輸電桿塔結構時，正常運行情況、斷線情況和安裝情況的荷載組合是各類桿塔的基本荷載組合。當線路工程處于氣象區有覆冰條件時，還應計算不均勻覆冰的情況。此外，輸電桿塔結構的失效只考慮運行過程中可能出現的失效，而不考慮安裝荷載以及安裝荷載所控制的構件。

引言

近年來，隨著我國高壓輸電網絡建設的高速發展，高壓輸電桿塔，為我國輸電桿塔的結構設計采用基于結構體系目標可靠度設計方法提供理論基礎。建議對輸電桿塔結構的荷載加強調研和統計分析，為桿塔結構體系的可靠度分析提供基礎性資料[3]。

參考文獻：

[1]王開平.輸電線路施工中的問題及解決對策[J].低碳世界，2019，9（04）：59-60.

[2]鮑電.輸電線路施工質量控制建議[J].中國電力企業管理，2019（03）：50-51.

[3]鄭藝兵.淺談電力工程中高壓輸電線路施工技術與檢修[J].技術與市場，2018，25（11）：174-175.