摘要:在我国经济快速发展的背景下,电网工程也得到了迅速的发展。输电线路的基础是整个线路的重要组成部分,更是保证我国电网系统稳定运行的基础,在本文当中我们分析了输电线路工程基础设计的特点以及基础选择形式,进而保证电网的稳定运行,推动我国的社会效益、经济效益、环保效益的发展。
关键词:输电线路;基础设计;特点分析
杆塔基础是高压输电线路系统中较为重要的组成部分,在运行、施工以及设计方面均具有突出的行业特征,常规的高压输电线路路径一般较长,沿线的地形也很复杂,所以在设计和施工过程中,需考虑很多方面的因素,合理的基础型式、以及基础的优化既可以节约大量成本,又可以缩短工期,还有利于线路的安全运行、维护以及自然环境的保护。
1 输电线路基础工程存在的问题
1.1 地形地质勘测
在线路设计的过程中路径的选择十分重要。线路经过地质繁杂、各色各样。在不同省份、地区地质差异及地形变化走势,在相对偏远的山区里,因为需要勘测的点比较多,再加上相关的技术工作人员本身业务水平不够专业,因此在勘测水平上就出现了一定的差距。例如,高斜坡地区的水土流失现象严重,导致滑坡。因为塔基所处的地形特点比较特殊,对原有地貌又缺少对应的防护措施,所以在地形地质勘测当中用到的岩土鉴定方法、手段就需要进行改进。
1.2 工程施工
对于山区和软土地区,例如山坡、沼泽以及河滩等地区,大型的机械是难进进入到场地当中进行施工的,而且对于材料的运输以及开挖基础等工作都存在困难。很多的线路都是塔形相同,其基础型式却因为土质存在区别而出现不同,绝大多数的线路塔杆是设立在高山、荒野等人烟稀少的地方的,因此施工的特点与环境也会因此有些差距。
1.3 基础设计
输电线路基础工程在较长时间段内使用传统的安全系数设计法是不合理的。在软土质地区,线路杆塔的基础设计不仅需要满足一般杆塔的设计要求,还需要满足杆塔的倾斜度、塔基沉降量等要求,因为之前的研究当中存在很多的不足,导致软土质地带的杆塔基础设计水平比较低。在软土地基当中不管是用灌注桩改是大板式基础都会导致很多的问题,同时造价也比较高,质量不容易掌控,施工复杂,用到的钢筋材料也比较多。
2 设计输电线路工程基础的相关要点
2.1 输电线路中塔杆室的定位以及塔杆设计
杆塔基础主要分为原状土基础和大开挖基础,原状土基础主要包括:人工挖孔桩基础、掏挖基础、钻孔灌注桩基础、岩石基础,其中人工挖孔桩基础适用于无地下水,地质条件为硬塑、可塑及以上的粘性土地质;掏挖基础适用于无地下水的硬塑、可塑及以上的粘性土地质,多用于山地、丘陵等地质,杆塔基础作用力较小、施工机械不方便进入的塔位;钻孔灌注桩基础以其适应性强、成本适中、后期质量稳定、承载力大等特点,已广泛应用于电网建设。岩石基础是通过水泥砂浆或细石混凝土在岩孔内的凝固,使锚筋与岩体结成整体的岩石基础,利用机械或人工在岩石地基中直接钻挖成所需要的基坑,将钢筋和混凝土直接浇筑到岩石基坑中形成的岩石嵌固基础。
大开挖基础分为刚性台阶基础和钢筋混凝土板式基础,刚性台阶基础主柱为直柱,基础与铁塔之间采用地脚螺栓连接。适用于地质承载力较好的塔位,混凝土的用量较大,耗钢量较小,综合造价较低,施工简单。钢筋混凝土板式基础主柱为直柱或斜柱,底板为台阶式,基础与铁塔之间采用地脚螺栓连接。适用的地质范围较广,对比刚性台阶式基础,混凝土的用量较小,耗钢量较大,综合造价较低,也是目前线路中应用广泛的基础型式。
如果想要设计好塔杆并选好塔杆室的位置,对模版曲线进行定位是最为关键的。模版曲线就是模板出现弧垂最为厉害的时候,在空中所行成的一种形状。通常是要计算并衡量各种气象条件,并且根据临界的档距对曲线的位置进行确定,然后对气象条件进行控制,最大弧度是在什么样的气象条件下出现的,是高温无风还是有冰无风的条件等。这样我们就能够得到模版曲线,然后在根据塔的位置确定塔杆的型号。
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2.2 专家系统
对技术的先进性和成熟型进行综合诊断、统筹考虑,对于设备的状态进行检测、诊断以及维修技术进行强化,这些都是提高输电线路基础设计的主要前提。将现有经验与人工智能相互结合成立一个科学专家系统,能够为设计者进行科学准确的诊断。此外还可以利用实践过程中遇到的新问题、新思路以及新办法对专家系统进行丰富和完善,进而使系统能够充分的发挥作用。
2.3 优化专业人员的素质与结构
输电线路基础设计的过程中会涉及到很多专业,而且对于技术的要求也十分严格,需要相关专业的人员进行合理的分工、配合,共同参与其中。随着电网的不断深入与普及,对于电力设备本身的要求也在不断的提升,对相关的输电线路设计人员也有了更高的要求。因此需要大力提高专业人员的技术素养,适当的引入相关的技术人才,对人才梯队进行合理优化,进而能够更好的与我国新时期输电线路设计要求相符合。
2.4杆塔基础的选型原则
基础工程是输电线路工程系统的重要组成部分,它的造价、工期和劳动消耗量在整个输电线路工程中占很大比重。所以,对不同的基础荷载、地质和地形条件,因地制宜、经济合理地选择合适的基础型式,不仅降低了工程成本,还确保线路的安全运行,同时最大限度地保护了自然环境,达到安全、环保、经济、合理的目的,有效地降低工程造价。
3 输电线路基础维护处理的相关办法
3.1 加固输电线路基础
加固输电线路基础主要是通过对线路周围进行夯实或者是在塔的基础外部灌注上一个混凝土外壳。在对输电线路的塔杆基础进行线路加固时主要用到的方式有:振冲法、地锚锚固法等。其中振冲法的原理是在地基内行成密实柱,进而与原地形之间形成复合的地基结果,有效的提升地基的稳定性与承载能力。而地锚锚固法是利用水泥对地锚先实行包裹之后,把地锚埋入原塔基础的位置处进而与塔基相连接发挥出抵抗外力的作用。
3.2 整体移位输电线路基础
整体移位输电线路基础的工期比较短,同时投入的成本比较低、停电损耗也比较小。传统移位的方式是重新在原塔附近建一个新的塔来替代旧塔,这种方式需要耗费很多的时间和资金同时劳动强度大,关键是会对正常供电产生影响。而整体移位的前提就是不会将旧塔拆除,对其实行整体平移并把它安装在新浇筑好的基础上。该方式的原理不会改变塔本身的重心,所以可以实现塔的安全移动。在整体位移输电线路的基础时需要对移位的距离进行精确的测算,进而避免出现弧垂变化影响塔的位移距离。
3.3 纠偏输电线路基础
纠偏输电线路基础是采取一定的措施对倾斜的塔基来进行纠偏和加固。纠偏塔基并加固常用的技术主要有顶升法和迫降法。其中顶升法是利用托梁柱来使倾斜较大一侧的塔基础恢复正常;而迫降法是利用一定的措施和手段使沉降幅度较小的一侧基础下沉问题得到恢复。塔基础纠偏主要是利用锚杆静压桩暂缓加固以及顶升法进行纠偏。这样的结合方案可以不损害原塔基且方案振动比较小,且纠偏过程比较安全,不会影响正常的供电等。
4 结语
总之,电力工程的位置在社会发展当中具有重要位置,输电线路工程基础作为线路的核心更具重要含义。在输电线路当中我们需要充分考虑各个方面的因素,确保线路工程基础的设计、施工以及各个环节能够安全、稳定的开展,为输电线路的发展打下坚实的基础。
参考文献:
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[3]梁国锐.220kV架空输电线路设计探析[J].科技与创新,2017(11):135-136.
论文作者:刘勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/2
标签:基础论文; 线路论文; 杆塔论文; 工程论文; 地质论文; 地形论文; 塔基论文; 《基层建设》2019年第16期论文;