徐硕 黄海志 孟凡宇
辽宁省送变电工程有限公司 辽宁沈阳 110021
摘要：输电线路铁塔是电力系统中最为重要的基础设施之一，直接关系着输电线路的正常平稳运行。所以输电线路铁塔基础的选型对于电力传输来说具有非常重要的作用。本文主要阐述输电线路铁塔基础的选型设计以及优化方面的问题。
关键词：送电线路工程；基础选型；优化设计
引言
铁塔对输电线路有支撑作用，其构造稳定对于输电线路的正常运行意义重大。近年来输电线路建设不断升级，这对铁塔的承重荷载是一个较大的考验，将严重影响铁塔基础的安全稳定。铁塔基础容易受到各种因素的影响，如不同的工程地质、水文地质、滑坡等非人为因素，以及施工工艺不良、设计中出现失误、运行过程中发生外破事件等诸多人为因素，都有可能造成铁塔基础形变、位移或沉降，甚至导致铁塔倒塌，输电线路整体陷人崩溃的重大电力事故。如果地质条件等因素不同，往往会采用不同的作用原理，根据相应的地质环境来.选择不同的铁塔荃础类型。
1.岩石地基环境下铁塔基础的选型设计
1.1岩石锚桩基础
岩石锚桩基础主要应用在表层裸露且质地比较硬的岩石之上。实际操作过程中，首先要采用冲击钻进行岩石表面的钻孔，在钻孔的同时要向上提取，防止钻出的粉尘落入钻好的孔内。之后再钻好的孔内打入地脚螺栓。螺栓采用240×240的钢筋骨架进行支撑，并且将混凝土砂浆注入其中，保证将地脚螺栓牢固的固定在岩石孔内，最后要在顶部位置浇筑铁塔平台，用于进行铁塔的搭设。一般情况下，可以按照岩石锚桩基础能够承受的载荷情况将基础分为两种形式，分别为：群锚式、直锚式。在群锚式基础当中，需要将多根地脚螺栓埋入到岩石当中，从而得到比较高强度的支撑力。此种基础主要用在具有较大基础负荷的铁塔之上，例如终端塔、转角塔等方面；直锚式基础的形式是在基础的中心线位置埋入两种或者4根地脚螺栓，此种方式基础主要用在负载比较小的铁塔上。
1.2岩石嵌固基础
岩石嵌固基础能有效提升铁塔基础的抗拔承载能力，主要用在风化程度比较大、比较容易开挖的软质岩石之上，能够最大程度上利用岩石所具有的剪切力。此种基础的设计方案可以按照如下顺序进行：（1）进行基坑的挖凿。基坑主要是通过少量的炸药定向爆破之后再通过人工的方式进行挖凿。为了提升基础所具有的稳定性，一般情况下将基坑设计成倒“Y”的形状；（2）进行钢筋立柱的搭设，并且浇筑混凝土，同时要采用振捣器对混凝土进行振捣直到混凝土不出现较为明显的下降。由于“Y”型岩石嵌固基础的土石方用量和混凝土用量都比较少，所以所消耗的工程造价相对较低，同时其具有较高的基础抗拔能力，此种基础主要被应用到岩石地质区域内铁塔基础的建设当中。
2.软土地基情况下的铁塔基础选型设计
2.1粉喷桩基础
从现阶段来看，粉喷桩是处理软土路基中最为常见的施工技术之一。其主要原理就是通过空压机将粉体状固化剂喷入到路基后实施较深的搅拌，使其充分和软土路基当中的水发生化学作用而结合到一起，这就能够使软土路基形成固化土桩，从而有效提升路基的硬度以及强度。在通过粉喷桩施工技术进行软土路基处理时，要以水泥、石灰和细砂作为固化剂的主要成分，同时按照软土路基土壤组成情况适当添加一定量的辅助固化剂，将本来较为松散的淤泥进行固化，从而形成具有较强整体性、硬度较大以及承载能力较高的路基。
2.2砂石置换基础
砂石置换基础就是指通过砂石料将软土路基进行置换，最终达到提升基础强度的方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此种基础形式非常适合用在池塘、湖泊等纵深比较明显的软土路基方面，此种形式具有非常明显的效果并且成本比较低，能够有效提升基础稳定性，所以已经被广泛的应用在软土路基情况下铁塔基础的施工上。在实际操作中，首先要对软土地基实施开挖清淤，将较为疏松的软土层清除掉，之后通过较大硬度和较高强度的砂石料进行分层的回填，之后对路基进行夯实完成全部的置换工作。在换填时需要将具有较稳定性质的回填料置于下部，较大硬度和较高强度的物料置于上层，在回填时要分层进行，将每层的厚度控制在250mm左右。在完成砂石铺设后要在其上部回填基土，保持和路面一平，在回填完成后采用500kg蛙式夯将基础夯实，确保基础具有足够的承载能力以及夯实度。
2.3高压灌注基础
高压灌注基础能够加强基础的承载力，通过高压泵将水泥料浆泵入到软土地基当中，使其和淤泥、土壤形成整体。首先要按照软土路基的具体情况进行注浆深度的设计，在泵机钻头达到设定深度时开启高压泵，将料浆注射到路基内。因为料浆受到较大压力具有较大的冲量，在进行喷射时会对软土造成切割并且能够帮助泥土和料浆更好的结合，在料浆发生固化后就成为了稳定的路基。近些年随着高压泵车技术的快速发展，高压灌注基础也大范围应用到了软土路基方面，同时向外进行了扩展。例如高压水泥灌注基础、高压化学灌注基础等等。要按照软土路基所具有的地质结构以及软土自身的特性来选择适合的高压灌注基础，这样就能够保证铁塔不能因为自身和线路所具有的重力而发生基础沉降。
3.220kV送电线路工程基础选型设计要点
3.1输电线路的塔杆室定位和塔杆设计
要做好塔杆室的定位和塔杆设计，最关键的就是要做好模板曲线的定位。模板曲线指出现弧垂最厉害的时候，在空中形成的形状。一般要对各种气象条件进行计算衡量，根据临界的档距，来确定模板曲线的定位，进而控制气象条件，在什么气象条件时出现最大弧垂，是高温无风还是有冰无风等。这样就可以得出模板曲线，根据塔的位置来选择杆的型号和如何配置档距。
3.2优化专业人员的素质与结构
输电线路的基础设计涉及到很多相关的专业，对技术的要求比较严格，要各个专业的人员进行有效的分工、加强协作，需很多专业人才共同参与其中。伴随电网的逐步深入和普及，对电力设施的需求将更为急迫，对输电线路基础的设计人员也相应的提出了更高要求。这就需大力提升专业人员的水平，适当引入相关的人才加入其中，合理优化现有的人才梯队，以更好的适应新时期我国对输电线路基础设计的要求
3.3专家系统
综合诊断、统筹考虑技术的先进与成熟性，强化对设备的状态监测、状态诊断与维修等技术的研究探索，这是有效进行输电线路基础设计的重要前提。充分利用现有经验和人工智能结合，构建出一个科学的专家系统会为设计者做出比较准确科学的综合诊断发挥很大作用。要利用实践中出现的新情况、新思路以及新观点，不断的丰富与完善专家系统，从而让这个系统可以更好的发挥作用。
3.4电力设备的避雷器设计
为确保电力设备的安全运行，一定要注意强化电力设备的避雷器试验，掌握其避雷器试验里的一般故障，运用最合理的手段解决各种问题，有效推动避雷器的合理运用电气设备在运行的时候除收到正常的工频电压以外，个别时候还会收到暂时、操作以及雷电等过电压的影响。因为雷电以及操作过电压的幅值都会超出设备的绝缘耐受范围，在其冲击下会导致设备的绝缘损坏而出现事故。故而一定要采用综合措施去限制过电压的出现。
结语
输电线路铁塔基础选型及优化设计对于输电线路正常可铁塔靠运行有着直接的影响，针对铁塔建设工程中遇到的各种不良铁塔地质情况，需要采取不同措施进行处理，并根据不同的工程地铁塔质和水文地质条件，对不同的基础设计方案进行比选。
参考文献：
[1]陶冶.高压输电线路铁塔基础选型设计及其优化[J].科技资讯，2016（16）.
[2]马涛.刍议输电线路铁塔基础选型设计及其优化[J].科技创新导报，2015（25）
论文作者:徐硕,黄海志,孟凡宇
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第19期
论文发表时间:2018/2/3
标签：基础论文; 铁塔论文; 土路论文; 线路论文; 岩石论文; 路基论文; 过电压论文; 《建筑科技》2017年第19期论文;