摘要：随着经济的发展，电网的覆盖区域不断扩大，输电线路作为电力传输的载体，在电力系统中发挥的作用越来越重要。输电线路的稳定性主要是依靠输电线路杆塔基础来维系，输电线路杆塔基础的设计会受到地形、地质等很多因素的影响。针对不同的地质和现场情况，采用的杆塔基础的型式也会有所不同，为了能够更好的结合实际来选择杆塔基础，本文对输电线路杆塔基础的型式设计进行了相关阐述。
关键词：输电线路；杆塔基础；型式设计
引言
当今社会，电力在生产生活中发挥着不可替代的作用，为了使输电线路达到电力系统发展的需要，最重要的工作是做好对输电线路的构建。我国国土辽阔，输电线路跨越的距离较长，输电线路杆塔分布的地区，地形地质各异。杆塔基础决定着输电线路杆塔的稳定性，输电线路的优劣是由杆塔基础决定的。因此，杆塔基础的设计必须从实际出发，依据施工现场的具体情况设计合适的杆塔基础型式，才能更好的保证输电线路的正常运行。
1输电线路杆塔基础概述
输电线路杆塔埋入地下的部分即为杆塔基础，杆塔基础对输电线路杆塔起固定作用，保证输电杆塔在电力运输的过程中不会因为受到外力的影响而发生下沉或倾斜，保证输电线路的正常运行。
2输电线路杆塔基础型式
2.1掏挖类基础
2.1.1掏挖类基础的形成
首先，充分利用原状土的特性，通过机械或者人工掏挖而形成土胎；其次，在掏挖成型的土胎里注入钢筋骨架和混凝土。掏挖类基础的形成主要是通过机械掏挖和人工掏挖两种形式，这两种方式各有利弊。由于掏挖类杆塔基础不需要将土重新填回，根据杆塔的尺寸，人工能够更好的控制开挖面和挖方量的大小，能够有效的保护杆塔周围的生态环境，并且依靠人工形成的杆塔基础，由于掏挖截面不是光滑的，具有层次性，能够增加杆塔的抗拔性能，但是人工掏挖存在施工时间长、人工掏挖容易因为坍塌而发生安全事故等问题。机械掏挖的优势包括有利的提高机械化施工、提高施工安全和降低人工成本等。目前，机械掏挖推广使用旋切钻机进行掏挖，旋切钻机操作相对简单，减小施工的难度，加快了施工进程。（如图1 旋切钻机掏挖）
图1 旋切钻机掏挖
2.1.2掏挖类基础适用条件
掏挖类基础是输电线路工程中最为常用的基础型式，由于掏挖类基础需要经过掏挖而形成土胚，因此，采用掏挖基础型式的杆塔对地质的要求是：杆塔基础所处地区的地下水水位较低，且土质相对黏稠以便施工操作。掏挖类基础在丘陵、平地和风化较为严重的高山都可以采用，不仅能够提高杆塔基础的施工质量还能减少杆塔基础的施工成本。尤其是在丘陵地区能够有效的减少水土流失，加强对生态环境的保护。
2.1.3掏挖类基础存在的问题
输电线路的发展对杆塔性能的要求越来越高，为了提高杆塔的承载能力，需要对杆塔基础底部进行扩充，扩充面积过大会导致钢筋骨架和混凝土的用量增加，增加了施工成本，降低了经济效益。因此，杆塔承压过强、地基承载力弱的地区不适合使用掏挖类基础。
2.2钻孔灌注桩基础
2.2.1钻孔灌注桩基础概述
随着基础设施建设的发展，灌注桩在输电线路塔基和公路桥梁建设等很多方面发挥着巨大作用。钻孔灌注桩基础比其他杆塔基础埋入地下的深度更长，是一种深桩基础，深桩基础加大了杆塔的负压性能。
2.2.2钻孔灌注桩基础适用条件
钻孔灌注桩基础适用于地下水水位较高、杆塔负压要求高、地基承载能力较弱的杆塔。在地质条件相对恶劣的条件，如山体坡度较大、淤泥较厚等都可以保持杆塔的稳定性，这是其他杆塔基础无法比拟的。
2.2.3钻孔灌注桩基础的优势
首先，灌注桩基础的适用范围广，对地基的要求小，在各种地基上均可使用；其次，钻孔灌注桩基础的承载力高。随着高压输电线路的发展，输电线路对输电杆塔的承载能力要求越来越高，而灌注桩的设计就很好的提高了杆塔的负压性能，提高了杆塔的稳定性。最后，钻孔灌注桩基础施工区域小，对环境的破坏较小。
2.2.4钻孔灌注桩基础存在的问题
灌注桩基础虽然具备承载力高、对地质要求低等优势，但在以下几个方面仍然存在一些不足：首先，灌注桩基础的施工较为复杂，对施工现场有严格的要求。杆塔基础的好坏取决于施工质量，混凝土的质量往往是灌注桩基础的主要影响因素，而这个因素比较难控制。其次，施工难度大，成形需要的时间较长，混凝土耗用量大，工程造价较高。
2.3大开挖基础
施工过程中依靠大范围完全挖掘而形成的杆塔基础即为大开挖基础。大开挖基础类型主要包括联合基础、阶型基础和板式直柱基础。在地表承载能力弱、地下水位高的条件下，为了增加杆塔的承载力，使杆塔结构更加稳定，往往会采用大开挖基础型式。大开挖基础按照基础本身不同的受力状态，可以分为柔性基础和刚性基础两种处理形式。柔性基础的底板是以钢筋和混凝土为原料，利用杆塔基础本身和覆盖土的重力来保持稳定，综合造价相对较低；刚性基础依靠自身的重量来提高自身的承压能力，使用范围受到造价高、混凝土用量大的制约，但其优势体现在施工简单，能够保证工程质量。
2.4岩石基础
2.4.1岩石基础的适用条件
在风化程度较高的岩石覆盖区，由于土层覆盖较浅的原因，大大增加了开挖的难度，传统的基础型式设计会增加工程施工的难度，增大经济开支。因此只有结合当地实际情况，合理的运用岩石基础才能更好的进行杆塔的建设。岩石嵌固基础和岩石锚杆基础是岩石基础的两种主要型式。岩石嵌固基础适用于风化程度较高的地区；岩石锚杆基础适用于风化较弱或者未发生风化的岩石区。
2.4.2岩石基础的优势
岩石基础具有抗拔能力高、杆塔基础的设计施工对环境造成的破坏小、工程原料耗用少、工程造价低等优势。
3杆塔基础型式设计的优化措施
3.1选择合适的杆塔类型
杆塔的建设应当采用合适的钢材数量，在建设杆塔时不仅要详细计算杆塔的高度和坡度，还应当充分考虑杆塔基础的型式，使杆塔的结构和杆塔基础能够更好的吻合，避免出现由于杆塔自身的原因而导致杆塔基础承受的压力过大。合适的杆塔类型不仅能够节省经济开支，还能更好的协同杆塔基础发挥作用，促进杆塔基础的优化。
3.2埋深塔基
在地质条件允许的情况下，可以通过埋深杆塔基础来实现优化。一方面，将杆塔基础埋深可以增加杆塔的承载能力，提高抗拔能力；另一方面，埋深塔基一定程度上减少了混凝土、钢筋等基础材料的耗用，能够减少施工工程的造价。
4结束语
综上所述，不同地质条件对杆塔基础提出了不同的要求，因此要结合施工现场的具体情况设计合适的杆塔型式，杆塔基础作为维系杆塔稳定的决定性因素，只有不断探索和优化杆塔基础的设计和优化方案，才能更好的发挥杆塔基础的作用，促进电力系统的发展。
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论文作者:范荣阳
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第7期
论文发表时间:2017/9/6
标签：杆塔论文; 基础论文; 线路论文; 型式论文; 岩石论文; 钻孔论文; 桩基础论文; 《电力设备管理》2017年第7期论文;