王華

(四川省電力設計院)

摘要:  鐵塔基礎能夠把荷載傳到地基中,若是地基出現問題,可能會對鐵塔造成重大影響,甚至引發安全事故。文章通過對輸電線路鐵塔基礎設計的原則、類型等進行分析,提出了一些優化策略,以期為廣大研究者報供參考。

關鍵詞:  輸電線路;鐵塔基礎;基礎設計;設計研究

引言

在輸電線路鐵塔基礎的實際過程中,應當結合不同區域的水文地質狀況,全方位考慮設計的影響因素,滿足施工要求。在保證鐵塔基礎質量的情況下,還應充分考慮其經濟成本。在設計和施工中,需要遵守相關規范和規定來進行,輸電線路鐵塔基礎的質量才能夠得到保障。

一、輸電線路鐵塔基礎設計原則

(一)選型原則

對于鐵塔基礎施工來說,鐵塔不同,在施工、占地和造價方面的要求與標準也就不一樣。所以,在鐵塔基礎的選擇形式方面,顯得非常重要。假如是一個新建工程或者跨越位置,則需要采用角鐵塔。盡管這種形式比較簡單,但是對線路安全的重要性卻是不言而喻的。假如施工中的回歸線路出現得比較多,這種情況下,選擇鐵塔要求占地面積比較小,不然的話將使得桿頂產生變形的現象,使維修養護成本升高。『如果是線路老化工程進行更新,就需要將鐵塔的高度增加,將水平距離適當地縮小。在設計過程中,不但需要考慮來自成本和安全方面的因素,還要充分考慮當時當地的環境因素。

(二)設計原則

對于鐵塔基礎來說,它在輸電線路中地位非常重要。而對于它的選型而言,幾乎能夠決定施工建設的成敗和效果。因為地域不同,地質也不相同,其基礎形式的類型也就不同。一般情況下,在施工過程中,首先就需要進行淺埋,接著需要把地板基礎的尺寸適當地增加。然后把基礎自身的重量進一步提高,是鐵塔更加穩固。而對于承力塔和直線塔來說,一般情況下采取的都是深埋的方式。

二、鐵塔基礎設計分析

(一)鐵塔基礎的類型

1、掏挖基礎

這種類型的鐵塔基礎通常是指依靠土體本來具有的特性,不經過其他處理,是混凝土自然地成型。這種方式既在一定程度上節省了經濟成本及施工設計時間,又因開挖土量小而變得更加簡便。這種類型的鐵塔基礎,主要適用于沒有地下水環境的黏性土及軟巖。由于其開挖量比較少,有利于經濟成本控制和環境的保護,能夠當作常用的一種鐵塔基礎。

2、人工灌注基礎

對于這種鐵塔基礎來說,它主要是依靠土體本身的作用,使得混凝土能夠自然成型。但是從安全方面的因素出發,護壁的設計時非常必要和重要的。但這種方式在施工方面顯得比較復雜。在人工操作的前提下,在一些基礎作用力比較大的領域,或者是地形、地質的影響作用大的領域中,采用人工灌注基礎就比較合理。然而,這種鐵塔基礎所需的費用通常比較高。

3、臺階基礎

對于這種鐵塔基礎來說,它主要是依靠鐵塔和土體自身的重量,實現抗拔和抗傾覆的目的。然而,這種基礎形式需要開挖的土量很大,可能對周圍的環境造成比較大的影響。盡管這種鐵塔基礎適合于各種巖石,并且在有地下水的條件下進行施工更加方便,但是所需的投資非常高,需要慎重考慮經濟方面的因素。

4、直柱板基礎

就這種鐵塔基礎而言,它需要依靠土體和鐵塔自身的重量來滿足抗拔與抗傾覆的要求,并通過地腳螺栓來同鐵塔連接在一起。這種鐵塔基礎要求應用在沒有地下水的區域,特別是那些在運輸方面難度比較大的塔位。

5、斜柱插入基礎

這種類型的鐵塔基礎同直柱板、臺階基礎大致相同,都是要依靠土體和鐵塔的自重來實現抗拔和抗傾覆。它的特點主要是,斜柱和塔體坡度近似,使得配筋降低,其經濟性非常高。在具體的施工中,只要是在沒有地下水的環境中,各種類型的巖石和圖紙上面都可以采用斜柱插入基礎。[3]同時,它所需的混凝土和鋼筋都比較少,如果從經濟投資的層面來看,可以首選斜柱插人基礎。

(二)鐵塔基礎的電算分析

在目前的發展背景下,計算機科技已經在鐵塔基礎中得到了廣泛的應用,并為其帶來了便利。依靠計算機的幫助,能夠將鐵塔相關的力學特性計算出來,從而促進鐵塔基礎的施工和設計。通過軟件的輔助作用,可以將鐵塔的低級、傾覆穩定、下壓等參數計算出來。并且能夠將其承載力和相關要求考慮進去,使得設計方案得到進一步地優化。

(三)注意事項

在一些土質較為松軟的區域,使用灌注樁設計的時候,應當結合當時當地的實際情形,適當地對鋼筋保護層作加厚處理。并將混凝土的設計標號進行提升。同時,還應當使用直徑比較小的群柱。在進行現場施工的時候,開挖和清理工作都需要及時進行,并要將她為中心柱保留下來。假如沒有中心樁,就應當把它從設施里面引出來。針對那些不太穩固額山體,需要建設護坡,才能夠是嵌入地基更加穩固。同時,還需要保留一些排水孔。

三、輸電線路鐵塔基礎設計優化的策略

1、重視混凝土材料的配比

對于混凝土材料的配比來說,它在鐵塔基礎里面處于相當重要的位置。因此,要求在執行配比的時候,嚴格把控配比過程,按照相關要求來執行。需要注意的是,在混凝土材料里面,骨料和水泥漿是非常重要的材料,配比操作以前,要對骨料以及水泥的質量進行檢測,確保起符合相關要求后,才能夠執行配比操作。除此之外,對于配比中的各類材料,需要使用多少應當根據計算來確定。如此一來,材料的配比才更加科學和合理。[4]這樣能夠讓混凝土在均運行方面更好并且經歷這個過程后,混凝土強度也會變得更高。從而,盡可能地減少了混凝土裂縫情況的產生。

2、鐵塔基礎設計方法應盡可能做到科學合理

在輸電線路里面,鐵塔基礎設計工程是極為系統的工程,而且也很復雜。因此,在設計鐵塔基礎中,還沒有選擇采取哪種方法來進行時，應當事先對實地情況進行考察,掌握具體情況是如何的,特別是當地的地質情況,以及特點都有哪些,是怎么樣的。在了解了這些情況后,就能夠更好地選擇設計方法。從而,在實踐和理論的共同指導下,讓鐵塔基礎工程更加合理。鑒于各地地質狀況的差異性,相關設計人員必須到實地展開調查研究。因為地方不同,地質狀況也就不同,從而設計方法也會不同。這就使得在設計過程中,對設計的相關要求也會有差異。比方說在粘性土或者沙土地質中,最常見的方法就是強夯法。

3、重視箍筋的間距、位置和綁扎等值的計算

在鐵塔基礎工程的材料應用方面,鋼筋和箍筋等材料都可能被應用到。對于箍筋材料的應用來說,應當嚴格遵守相關規范及標準。特別是在施工位置、間距和綁扎手段方面。有鑒于此,設計工作人員在設計操作過程中,對箍筋綁扎及位置等數值的計算要引起重視,以相關數據來指導設計,從而使鐵塔基礎施工能夠在科學合理的指導方法下進行。[4]在鐵塔基礎的施工過程中,其頂面同第一根筋見的間距通常處于13里面至45厘米間,具體應當間隔多遠需要以現場情況為依據。同時,對于剛進材料承載力而言,它必須要符合鐵塔基礎施工的具體要求。才能夠建立穩固的輸電線路工程基礎。

4、鐵塔基礎在軟土質地區的設計

對于軟土質來說,由于自身的一些特性,使得鐵塔基礎施工不僅變得較為復雜,而且基礎也較為薄弱。因此,在設計的時候,需要重視各方面的協調,使軟土質能夠承受鐵塔重量。假如設計沒有嚴格遵守相關規定或者規范,可能導致施工過程中出現塌陷的現象,進而是鐵塔基礎的施工受阻,影響其進度的推進。

結束語

綜上所述,通過對輸電線路鐵塔基礎的原則、類型和設計等方面的分析可以得知,地址水文條件能夠影響鐵塔基礎形式的選擇與確定。合理的鐵塔基礎能夠使得投資減少,并保證輸電線路運行的穩定性。

參考文獻：

[1]劉冠辰,王孟,徐輝,劉榮海.輸電線路鐵塔基礎變形實驗系統的設計[J].結構工程師,2015,06:18-25.

[2]陶冶.高壓輸電線路鐵塔基礎選型設計及其優化[J].科技資訊,2016,16:25-26.

[3]馬濤.芻議輸電線路鐵塔基礎選型設計及其優化[J].科技創新導報,2015,25:49-50.

[4]陳國棟.有關輸電線路鐵塔基礎設計的相關問題探究[J].中國科技投資,2013,14:177.