摘要:建设高质量的山区输电线路对于保证山区用电安全与稳定非常关键。而山区输电线路相对于平原输电线路有着较大不同,特别是其基础形式的选择整体更加复杂。从山区输电线路塔基础型式的选择影响因素分析入手,研究了山区输电线路铁塔基础型式选取及塔基断面测量,并对山区输电线路铁塔基础型式的选择特点设计进行了探究。
关键词:山区输电线路;铁塔基础;型式选择;特点分析
铁塔基础型式选择是山区输电线路基础结构设计的关键,在具体选择的过程中,不仅要做到因地制宜,还需要充分对地形因素进行考虑。不但要确保基础安全可靠,还应当对工程投资要节省。因此,对山区输电线路铁塔基础型式的选择和特点进行分析有着较为重要的意义。
1 山区输电线路铁塔基础型式的选择影响因素
1.1 交通运输因素
山区输电线路中设计为塔位置通常均和公路之间的距离较远,两个塔之间的高度差也较大。这就导致后期对铁塔基础进行维护时,交通运输条件给其带来地影响非常大。因此,在铁塔基础型式选择时应当对后期施工用的绝缘子、塔材等材料运输方案应当全面考虑,尽量对设计方案进行优化,且在选择铁塔基础型式时,还应当考虑到后期检修费用,这对于当前山区线路运输问题非常严峻的形式下,非常关键。
1.2 地质地形影响
在选择铁塔基础型式时,山区与平原的最大区别就是山区通常情况下地势较为险峻,且很多地区山高谷深,地质活动较为频繁,泥石流、塌方、滑坡等地质灾害较为活跃,而且容易出现铁塔塔基大高差、大档距、过于狭窄等情况。这些不仅会增加山区线路的施工难度,还会给线路后期的运输与维护等方面带来较大难度,均是选择铁塔基础型式需要考虑的因素。
1.3 山区林木的影响
国内的保护林地、森林公园、自然保护区等多数均集中在山区,并且在保护区中具有很多珍惜动植物。因此,在选择铁塔基础型式时,也应当考虑到山区中特殊的保护政策,这些均给铁塔基础型式选择与设计提出了更高要求。
1.4 水土保持影响
具有良好植被的山区建设塔基后,其周围的植被在完成施工的第二年就会自然生长出新植被;但在植被不多、基岩裸露的山区,这时就需要考虑水土保持的问题,为了尽量将水土流失降到最低,在完成塔基施工后需要采取人工种植植被的形式将合适的小灌木或者小杂草移植到塔基四周,通过因地制宜的方式确保输电线路的安全正常运行。
1.5 环境保护影响
在山区输电线路铁塔基础设计的过程中,为了使设计更有利于环境保护,需要首先深入山区线路了解线路的基本情况,如人文景观、自然资源等,以便充分考虑好线路施工对于环境保护的影响。例如在风化岩石表面完成施工后,需要做混泥土施工,以防止岩石表面的继续风化,也保证了塔基安全;当塔基处于山坡上时,需要开建排水沟以防止雨水冲刷塔基表面。
2 山区输电线路铁塔基础型式选取及塔基断面测量
山区输电线路塔位选择将对整个输电塔的复杂程度和基础施工难度有着决定性影响。所以,在进行塔位选择时,应当从全局的角度出发,具体应遵循如下原则:其一,山区输电线路应当最大限度地避开矿区、自然保护区等,还应当结合房屋拆迁计划进行科学选择与合理布局;其二,塔位所在位置应当最大可能地避开容易出现泥石流、山体滑坡等地质灾害的位置,这里特别是具有溶洞的山体应当避开;其三,山区输电线路塔位的应当尽量选择在地势较为平缓或者山脊的位置,尽量避开冲沟、悬崖。
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当山区输电线路塔位确定之后,应当对塔基断面进行细致测量。塔基断面常规测量工具有全站仪、手持GPS,测量方式主要有八断面测量与四断面测量2种。在进行实际测量时,若现场环境较为复杂,应当对断面数量应当针对性增加。八断面测量相对于四断面测量更能够将山区现场地貌情况反映清楚,有助于铁塔基础形式设计人员对地面高差进行精准判断,对基础露头高度进行科学计算,将基础尺寸合理确定出来。但八断面测量必然会增加测量工作的工作量,是传统四断面测量的两倍。所以,实际工作中应当根据工作需求,选择合适的测量方法,在保证塔基断面测量精度的基础上,对塔基断面进行准确测绘。
3 山区输电线路铁塔基础型式的选型特点设计
3.1 山区输电线路铁塔常用基础形式特点
现阶段,山区输电线路常用的铁塔基础形式有:开挖回填类基础、挖孔类基础。这2类基础形式特点如下。
首先是开挖回填类基础型式,该类铁塔基础型式包含板式基础、联合式基础与台阶式基础等。基础立柱是否靠向塔位中心,又可分为斜柱基础与直柱基础,底板外形特征的不同又分为台阶基础与扩展基础。在具体选择时,若地下水的埋深相对较浅,则应当使用的是直柱基础,从而降低在进行支模施工时的难度。若采用台阶式基础,其承载能力比较好,地基压缩性也较低,分为斜柱式与直柱式。现阶段,这类基础主要使用在一些水位比较高的山区输电线路布设过程中。对于联合式基础,主要使用下地基容易出现不均匀沉降、基坑不容易被开挖且基础需要浅埋的塔基中,通常情况下基坑开挖在三米范围内。
其次是挖孔类基础。这类基础可分为桩基础与掏挖基础2类。其中掏挖基础可分为斜柱掏挖基础与直柱掏挖基础。在具体施工的过程中可按照半陶挖或者全陶挖的方式进行。桩基础可分为人工挖孔桩基础与钻孔灌注桩基础,其中前者在进行施工的过程中总体开挖量非常小,给整个山区环境总体的影响也较小,主要使用在地下水水位较深的地段,若本地区的是强风化基岩塔位则也可以采用这种方式。若采用人工挖孔桩基础形式,在施工的过程中,需要在其中加入加强筋,且还需向其中浇筑混凝土,完成整个护壁施工,通常情况下,设计的基础桩的长度在十五米范围内。钻孔灌注桩主要使用在持力层较深、土质较差的软流塑、可塑的水田河床地区及需抵抗水流冲刷及飘流物撞击的河道跨越位置等,采用钻机钻出桩孔或利用冲孔机的冲锤冲击成孔。基础施工对施工工艺要求较高,当成桩之后需要进行承载力检测或者完整性检测。在具体设计的过程中可以采用单桩连梁、多桩承台、双桩承台、单桩承台等方式。
3.2 山区输电线路铁塔基础型式的选型优化
山区输电线路铁塔基础整体的承载特性相对于其他地区整体较为复杂,其不仅受到复杂的拉压应力作用,还受到较大水平载荷作用,因此,在进行山区输电线路铁塔基础型式的选型时,要结合地质情况和基础结构的受力特性,降低竖向力和水平力对地基及基础的影响,从而达到降低材料耗量目的。
4 结束语
综上分析,山区输电线路铁塔基础型式选择非常关键,将直接决定输电线路塔杆的复杂程度与所含的工程量,铁塔基础应当尽量避免设计在地势陡峭、地质差及容易出现地质灾害的位置。铁塔基础型式应当最大限度地将原土承载能力发挥出来,更好地确保山区输电线路运行稳定性。
参考文献
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论文作者:蔡鄂
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/19
标签:基础论文; 铁塔论文; 山区论文; 线路论文; 型式论文; 断面论文; 测量论文; 《电力设备》2017年第15期论文;