摘要：电力是现代社会发展中不可或缺的重要能源，输电线路建设情况直接关系到供电质量。杆塔是输电线路的重要组成部分，根据相关调查显示，在以往诸多输电线路安全事故中，基础设计不良是一大重要因素，对此必须做好输电线路杆塔基础设计工作，切实保证整个电力系统的安全稳定运行。
关键词：输电线路；杆塔；基础；设计要点
一、我国输电线路杆塔基础的现状分析
1、我国输电线路杆塔基础的主要类型及分布
我国的地域广阔，不同的地域土地条件不同，使得输电线路杆塔基础的类型不一致。我国的土地条件主要分为软土、黄土、冻土和岩石地基。其中软土地基主要采用的是处理费用相对比较高的锚杆式、插入式、嵌固式和掏挖式等基础设计。在软土地基基础设计时要将输电线路杆塔基础的总承载考虑进去，要充分的考虑到软土地基的特点，注意防止塔基础的沉降和倾斜。黄土地基的输电线路杆塔基础建设则主要是采用刚性台阶式和插入式基础，主要采用强夯、灰土桩等方法进行处理，对于部分的软弱地基则是采用钻孔灌注桩基础。一般软土地基主要分布在天津和华东地区，而黄土地基则是分布在西北和黄河沿岸地区。对于冻土地基的输电线路杆塔基础建设则主要是采用插入式和掏挖式基础。由于冻土易冻胀和融沉，所以我们在建设塔基础的时候会适当的采取措施，如在建设时将基础的位置抬高一点、在建设基础时埋设保温层和通风管等。冻土地基一般是分布在东北及高纬度地区。在我国西南和其他山区地带主要的土地条件是岩石地基，这些地区的输电线路杆塔基础建设主要是采用岩石锚桩、斜插式和嵌固式方法，至于一些其他的影响因素则有待研究。
2、我国输电线路杆塔基础优化设计存在的问题及处理现状
当前，我国输电线路杆塔基础的建设存在着一定的问题。现在的地质勘探工作做的不怎么到位，使得地质参数不是很准确，利用经验来进行判断的情况比较多。在对软土和冻土等地基的研究也还有欠缺，导致处理方法和设计施工水平比较低下，施工质量很难够控制，使得施工费用增高。另外，当前实行的设计方法对基础的设计太过于保守，很难够符合时代的发展，对一些特殊的输电线路杆塔基础也很难够完全符合，在设计方面的技术规定缺乏规范。当前我国的输电线路杆塔基础优化设计处理方面取得了巨大的成果，但是这些成果主要是应用在建筑物上的。另外，输电线路杆塔基础结构一般是比较高的，其与普通建筑的设计控制条件是有很大区别的。当前在塔基础优化设计处理过程中，塔基础的结构、受力情况的变化及作业过程的安全稳定控制方面经常会受到人为的经验判断的干扰。虽然说经验是很重要的，但是过分的依赖于经验而没有健全的基础设计体制在长远来看是很不利于塔基础优化设计的进行的。在我国，针对塔基础理论的研究是很有限的，技术储备及从事铁塔基础研究的人才较为匮乏，技术应用的相关文献和报道较少。所以，开展相关的研究并对技术方法进行总结是摆在我们面前非常迫切的任务。
二、输电线路杆塔基础设计具体要点
1、基础形式选择
基础形式选择要点如下：（1）结合输电工程实际地形、地质条件等开展综合分析比较，全面掌握每种基础形式特点与适用情况，选择适宜的基础形式。（2）选择输电线路杆塔基础形式时，不仅要保证安全可靠，还要贯彻环境保护和可持续发展战略，减少对环境的破坏，如：当原状土地基承载力高、变形小时，应优先采用原状土基础，最大限度地减小对周边的干扰。（3）输电线路跨越较远，地质条件较复杂、土壤的力学性质差异性较大时，需做好针对性分析，针对不良地基提出特殊基础形式与处理措施。
2、基础设计优化
优化杆塔基础设计是保证基础方案技术经济性的关键，应做好以下几点工作：（1）综合分析杆塔受力特点。选择合适的专业软件系统计算杆塔基础受力情况，根据得到的基础底部承受的上部压力数据，分析地基实际承载力，为杆塔基础设计优化提供可靠的数据支撑。实际中，必须优化采用计算的理论，提供试验结果作为支持，以保证计算结果的正确性。（2）充分考虑当地运输条件与施工现场情况。结合施工需要选择合适的基础材料，并根据受力情况配置基础钢筋，防止因为配筋偏差导致基础结构设计不合理，影响杆塔稳定性，给后期施工埋下隐患。（3）验证杆塔基础设计方案经济性指标。根据造价情况调整方案，最大限度地提高经济效益。
三、案例分析
1、项目概况
本文仅以某1 000 kV交流输电线路工程为例展开分析，此输电线路工程部分位于冲积平原地区，主要岩层包括第四系全新统冲、洪积形成的黏性土、粉土及砂土，地下水埋藏较浅，大多为1～4 m。通过对此输电工程水文地质条件与1 000 kV杆塔基础作用力特点的综合分析，基础主要形式为板式基础和灌注桩基础。
2、基础形式选择
本工程选取典型冲洪积平原地质、典型双回路直线塔与转角塔开展基础选型计算比较，各基础形式经济技术指标比较结果如表1所示。
表1
结果显示，基础作用力较小时，灌注桩单桩基础混凝土量小，工艺简单，经济指标最优；基础作用力较大时，钻孔灌注桩群桩基础工程量与经济性均优于板桩基础。
3、桩基础设计优化
本项目中铁塔基础受力大，部分塔位采用的是多桩承台灌注桩基础，计算时，一般选择受力最大的桩基作为埋深和配筋的依据。调整承台及立柱的布置，尽量使各桩基受力趋于均匀，打好灌注桩基础。
4、钢筋选择与布置优化
（1）本项目基础负荷大，若是参照以往经验选用HＲB335级钢筋，用钢量大，HＲB335级、HＲB400级钢筋市场价格相差不大，推荐采用HＲB400级钢筋，通过对Ⅱ型直线塔、Ⅱ型转角塔钢筋使用情况计算后显示，HＲB400级钢筋的用钢量节省7%～10%、造价降低4%左右，经济效益显著。（2）为保证混凝土浇筑质量，本项目决定采用钢筋并筋设置方式，其可操作性强，可避免基础尺寸过大，浪费混凝土材料。
5、基础构造优化
（1）地脚螺栓偏心：针对基础受力特点，本项目采用地脚螺栓偏心布置方式，改善立柱与基底受力性能。（2）圆形保护帽：本项目基础设计中采用圆形地脚螺栓保护帽，增大塔脚板与主柱边缘间距，保持原主柱尺寸不变的同时，增大地脚螺栓群可偏移量，降低了基础材料量，综合效益良好。
结束语
总的来说，杆塔基础设计的稳定性可以保证整个输电线路运行的稳定性。一旦杆塔设计出现问题，就很容易导致安全事故，维修困难，耗时长，还会造成巨大的经济损失。输电线路杆塔是作为当代电网中无法缺少的关键支撑点。所以，输电线路杆塔的设计是否正确合理、科学规范，给输电线路的安全、经济性和运行可靠性带来很大的影响。
参考文献：
[1]邓世聪，刘庭，李汉明，魏前虎，胡广生，刘凯，肖宾.110kV架空输电线路复合材料杆塔的材料、电气和机械特性试验[J].南方电网技术，2018，5（03）：36-40.
[2]孙洪波，王雪丽.高寒地区输电线路杆塔基础设计[J].内蒙古电力技术，2017，27（06）：32-35.
论文作者:胡杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
标签：杆塔论文; 基础论文; 线路论文; 地基论文; 钢筋论文; 受力论文; 形式论文; 《基层建设》2018年第36期论文;