试析架空送电线路对杆塔与基础的要求论文_张亮

试析架空送电线路对杆塔与基础的要求论文_张亮

(吉林省送变电工程公司 吉林省长春市 130033)

摘要:杆塔工作情况的好坏与送电线路杆塔状态的完好和线路的实际状况息息相关。除此之外,送电线路在各种不同的土质条件下,其杆塔基础具有很高的强度和稳定性能,完全可以满足各种电压等级对不同杆塔的荷载要求。本文将根据架空送电线路杆塔基础的问题,从几个方面分析了架空送电线路对杆塔和基础的要求以及其后期处理的方法,供相关部门参考。

关键词:架空;送电线路;杆塔和基础

一、架空送电线路杆塔基础问题

1.设计方法存在缺陷

目前架空送电线路杆塔基础施工设计仍然采用传统的荷载计算方法,但是随着电网系统复杂性的提升以及地质环境多样性的增加,传统的设计方法已经无法适应当前的杆塔基础要求。这种设计方法的缺陷导致架空送电线路杆塔在使用的安全性和可靠性大大降低,使用寿命缩减,容易出现变形等问题,威胁电网的正常运行,严重的还会诱发送电线路安全事故,威胁 公众的生命健康和财产安全。

2.软土等特殊地质环境的考验

地形地质条件会对架空送电线路杆塔基础等重要部分产生影响。在软土等特殊地质环境下,架空送电线路杆塔基础不仅要考虑到常规设计施工要求,还需要考虑到地质环境的变化,使塔基的后期沉降、倾斜等不会对其正常使用造成过大影响。软土等特殊地质环境下的架空送电线路杆塔基础往往较为脆弱,如何对其进行优化设计及施工是目前需要解决的迫切性问题。此外,由于地质沉降等因素,也会导致架空送电线路杆塔基础后期出现倾斜等情况,造成巨大隐患,需要在实际工作中慎重考虑 。

3.后期处理措施的不足

架空送电线路杆塔基础的后期维护对于电网运行的稳定性有着重要的意义,但是目前缺乏相应的杆塔基础的后期维护和处理措施,对于恶劣的地质环境的无法采取有效的土壤改进方法,杆塔基础的稳固性无法得到保证,在后期的使用过程中一旦遭受强风等恶劣天气将直接导致杆塔被损坏,送电线路的安全性大打折扣。

二、送电线路的杆塔基础

送电线路杆塔基础和拉线基础除—些特殊基础外,一般都采用钢筋混凝土基础和混凝土基础。运行中的杆塔基础表面不得发生水泥脱落、钢筋外漏现象,装配式基础不得锈蚀.基础周围环境发生了不良变化。混凝土因受酸、碱、盐等物质的腐蚀而酥碎,混凝土杆因进水结冰而冻裂,或因钢筋生锈膨胀而产生裂纹,这些现象都会降低混凝土的强度,危及线路安全运行。

1.混凝土腐蚀的原因

第一,在淡水作用下的内部腐蚀。普通硅酸盐水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙,它们与水作用在硬化的过程中会析出氢氧化钙、含水硅酸二钙、含水铁酸钙等。其中氢氧化钙在淡水中会慢慢溶解,1L淡水可以溶解1.7g。如果是长年累月的溶解,会逐渐在其内部形成微孔。如若混凝土不够密实,混凝土中的水分就会渗入到这些微孔中,或由裂缝进入到混凝土内部,冲去大量的氢氧化钙,使得孔隙逐渐增大,且至毁坏。预防的办法是:混凝土在硬化的过程中要暴露在空气中,让表面析出的氢氧化钙与空气中的二氧化碳起作用,使之生成碳酸钙。碳酸钙在淡水中的溶解速度是氢氧化钙的1%,因而会使混凝土的寿命大大延长。这就是现浇混凝土铁塔基础在浇制完成后的初期硬化期间,必须在空气中放置一定的时间才允许回填的原因之一。

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第二,在碳酸水作用下的腐蚀。大多数天然水或多或少都含有碳酸,尤其是泉水含量更高。在碳酸的作用下,混凝土表面的氢氧化钙变成了碳酸钙,而碳酸钙进一步与碳酸发生作用产生重碳酸钙。而重碳酸钙在水中的溶解速度会更快,极易被水冲刷掉,加速混凝土的毁坏进度。

2.预防混凝土腐蚀的主要方法

预防混凝土腐蚀的主要方法有:在普通水泥中掺入活性氧化硅、活性氧化铝(三氧化二铝)等物质。这些物质与混凝土硬化过程中析出的氢氧化钙反应,生成硅酸钙和铝酸钙,这些都是不溶于水的物质,因而可以从根本上消除混凝土遭到腐蚀的病根。活性氧化硅、活性氧化铝(三氧化二铝)等物质主要来源于火山灰和高炉矿渣,所以,这种水泥也称为火山灰质硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。还有一种常用的方法是:对于弱腐蚀性的土质,对埋入地下或在地表面附近的混凝土构件或基础,涂刷沥青漆或其他防腐蚀性能较好的防腐物质。

三、架空送电线路杆塔基础的后期处理

较为常见的杆塔基础地质问题包含了基础的崩陷、坍塌、滑坡等,相应的处理办法也较多,本文介绍以下三种方法。

1.强夯法

此方法主要针对碎砂石土、饱和性较差的粉土与粘性土、后期容易湿陷型的黄土等架空送电线路杆塔基土质。而若存在饱和度较高的粘性土或粉土等特殊地质,则应该在实际工作时,往夯坑中回填粗颗粒性材料从而湿陷强夯置换工作,一般采用块石、碎石等材料为宜,具体应根据施工现场情况进行调整。

2.换填法

此方法主要针对架空送电线路杆塔基础受力层地质较软,不足以承载杆塔上部结构的荷载和塔基的多方面要求,一般通过在受力层换填土垫层的方式来强化较软的地质及塔基。在有效提升塔基的综合承载能力基础上,尽量减轻杆塔完工后的沉降隋况,并且提高软土地质层的排水性能及土壤固结效率,避免因温度高低差变化过大引起冻胀现象,并进一步解决膨胀土质的胀缩问题。

3.砂石桩法

此方法多用于挤密松散型的砂土、粘性土、素填及杂填土等地质情况和塔基,用来提高塔基与地质的综合承载能力,并减少压缩情况的出现,在遇到可能出现液化的地质塔基时也能够使用此方法。砂石桩法主要利用桩的挤密作用,还有施工时的振动作用等综合作用,提高桩基周边土壤环境的综合密度,进而提升架空送电线路杆塔基础综合承载力,并降低该区域土壤的压缩性。

结语

综上所述,对架空送电线路杆塔与基础的设计施工方法进行优化,可以给送电线路整体的安全性和稳定性提供重要保障。我们需要注意的是,架空送电线路杆塔的施工方法和施工地的地质环境特点具有很高的关联性,所以在对其施工时一定要根据实际情况,采取因地制宜的科学方法来提高杆塔施工的质量,从而就能够在一定程度上提高架空送电线路的安全和可靠性。

参考文献

[1]赵宇翔.架空输电线路杆塔结构设计相关问题的研究[J].电源技术应用,2014,(2).

[2]张晓迎.架空输电线路杆塔结构设计相关问题分析[J].民营科技,2010,(5).

[3]张小锋.架空输电线路杆塔基础设计施工技术分析[J].黑龙江科技信息,2010,(13).

论文作者:张亮

论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期

论文发表时间:2017/8/8

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