摘要：对于电力企业而言，在采动区开展高压输电线路塔基建设工作具有非常重要的意义。煤炭资源的大面积开发，导致采空区上方的地表出现了变形以及移动现象，从而严重破坏了地表上方的建筑物。因此，在采动区开展高压输电线路塔基建设工作时，应该采取科学合理的施工方案，确保塔基建设的稳定性。鉴于此，本文就采动影响区高压输电线路塔基稳定性展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：输电线路；采动影响区；量化分析
1.塔基施工特点
随着基础建设脚步的不断加快，机械化施工在各领域得到广泛应用，输电线路建设由于施工环境复杂、塔基分散、交通不便等诸多原因，机械化施工受到较大局限。传统施工方式存在施工效率低、劳动程度大等问题，已经难以适应输电线路的快速发展。近年来国家电网公司一直致力于，全过程机械化施工的研究工作，塔基建设作为输电线路的重要组成部分，机械化施工程度尤为重要。塔基基础施工主要由以下特点。1）高压输电线路多经过山区、河谷，地形复杂，塔基基础位置都很偏僻，不利于大型机械设备进场。2）输电线路距离长，沿线的地质复杂多变，塔基地质条件复杂多变，且存在不可预见性，这就要求机械设备具备复杂地层的施工能力。3）每个塔基基础一般由4根桩构成，塔基之间距离较远，且施工区域极为分散，机械设备频繁移位，难以发挥高效施工的优势。目前输电线路塔基基础施工多采用冲击钻机、反循环钻机进行施工，在进场前将设备拆解，将设备运输至施工地点进行组装，施工过程中机械化程度低，需要大量的人力，且设备成桩质量差，施工效率低。
2.影响输电线路塔基稳定的主要因素
2.1输电线路塔基的破坏特点
受煤矿采空区地表的移动变形的影响，输电线路塔基的变形主要有三种形式：整体垂直均匀沉降、整体水平移动、各个塔腿基础之间垂直不均匀沉降和水平相对移动。对于整体垂直均匀沉降和整体水平移动，只要在设计阶段采取塔高预留变形高度、减小水平档距、考虑直线塔兼角等措施，就对线路运行影响较小，对线路安全运行影响较大的塔基变形是各个塔腿基础之间垂直不均匀沉降和水平相对移动。通过收集资料，对各种塔基破坏情况的比较总结说明，塔基破坏最常见的情况是塔基的不均匀沉降，其次为基础根开的变化。塔基破坏的输电塔一般位于地表移动盆地的边缘区，地表变形既有不均匀沉降，也有水平变形，以不均匀沉降为主。从输电塔和裂缝的相对位置看，较常见的情况是在输电塔基附近出现地表裂缝，输电塔四个塔腿基础发生不均匀沉降或水平相对移动，或四个塔腿基础发生整体水平移动；也会出现裂缝从塔腿中间穿过的情况，裂缝一侧的一个或两个塔腿基础相对另外的塔腿基础发生下沉或水平移动。
2.2主要影响因素
输电塔具有底面积小，高度大、侧向高度弱的特点，属高耸结构，水平侧向荷载如风荷载引起的倾覆力矩对于输电塔的稳定起控制作用，要求输电塔倾斜要控制在允许范围内，才可以保证输电塔结构的稳定和输电线路的安全运行。从输电塔的特点看，地表均匀地、平缓地下沉和水平移动可使输电线路塔基和塔基位置发生变化，但不会使输电线路塔基和塔基内产生较大附加应力，也不会使其损害；地表水平拉伸或压缩变形通过输电线路铁塔基础与周围岩土体的挤压和摩擦力作用而使塔基产生水平相对移动，从而使铁塔下部杆件产生附加拉应力或压应力，对输电线路的正常运行影响较小；地表正、负曲率变形对长度和面积较大的建筑物影响较大，对底面积较小的输电塔影响不大；地表倾斜后，输电线路塔基会产生不均匀沉降，可能引起输电塔倾斜超出允许范围，从而影响输电塔结构的稳定和输电线路的安全运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆综合工程实践和理论分析，地表倾斜、错动或裂缝是影响输电线路安全运行的主要影响因素。对特高压输电塔来说，其结构为对称弹性结构，基础为螺栓铰结连接，具有一定抗不均匀沉降的能力。由于其为高耸结构，地表倾斜变形对线路基塔稳定性的影响最大，所以下文重点对煤矿采动影响区地表倾斜变形对塔基的影响进行分析。
3.输电线路采动区坡的应对措施
对采动区坡的一般特点及变形失稳机理加以了解之后，则可以结合输电线路的实际情况，采取一些针对性的措施，避免或降低采动区坡失稳对输电线路工程带来的威胁或损失。(1)一方面要加强搜资调查，掌握采动区周边的变化情况，结合该处地质条件，分析研判采动区失稳的可能性及其范围。(2)另一方面要优化通过采动区的路径方案，尽量以最短的路径穿越。(3)线路通过段，采动区最终稳定前应保持持续关注，尤其是勘测设计及施工建设期有地质变化情况出现时，必要时应适时进行验证复核。(4)环境复杂的大型采动区，线路无法避让，一时难以查明其基本地质情况且无法判断时，则有必要开展专题研究。
4.提高基塔基础稳定性的施工方法
4.1跑浆露筋的防范方法
在工程施工实践中可以通过以下几项措施来防止或避免跑浆露筋现象的发生：①在立柱砼浇注过程中应向外角下料，以保证立柱内外角的砼浆石达到均匀一致的要求。②在砼浇制作业进行到阶梯结合处时，将上层模板的外侧底部四周和下层阶梯砼之间的空隙用砼填满，再向上层阶梯模内浇灌砼，当浇灌到一定高度时要进行捣固处理。③斜插基础浇制过程中，测量人员各项参数加密检测，以及时发现误差及时整改。④将斜插基础主角钢的位置控制作为关键项点，在基础施工前，预先制作砼垫块，并对垫块的相关数据进行测量，以保证其操平找正，之后用砂浆及碎石将垫块的四周进行填塞，保证其稳定。⑤在基础回填时要保证基础周围回填的均匀性，从而避免基础移位或倾斜情况的发生。
4.2施工方法
①压力注浆法。利用气压或液压产生的压实作用，把浆液通过渗透、挤密和填充等方式均匀的压入到填料地层中，使松散的土粒胶结成一个均匀整体，从而达到加固土基和减少沉降的目的。压力注浆法施工的关键在于要按照设计要求将直径为150mm，长度和基础埋深相当的套管打入土中，然后利用套管下部的排浆口向土中压入水泥浆，同时逐渐增大压力直到水泥浆从相邻的套管中溢出为止，等注浆作业结束3～4h之后，就可以将套管拔出。压力注浆法施工简便、可操作性较强，其注浆效果主要由土基和套管外币之间的密实程度来决定，同时还和回填土的粘度等因素有关。②振动紧密法。将重量为1.8t左右，长度为1.8m，直径为38cm的振动头深振入土基之中，以达到降塔位区域内的土基被振实而提高基础稳定性的方法。如果振实过程中深度不足还可以采用加长振动头的方法加以弥补。当振实作业完成后还要在振动形成的孔中填充碎石，使碎石形成桩体而增加土体的密实度，从而提高基础的稳定性。
结语
采动影响区塔基稳定性量化计算跨越了电力、煤炭等多个行业，根据近几年工程效果验证，理论计算结果相对合理，与实际检测结果偏差不大，可以应用于工程设计，但采动影响区塔基采用的大板基础究竟能承受多大的倾斜、水平变形等还需进行分析和摸索，以期为今后线路勘测设计提供参考。
参考文献
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[2]辛鹏，李垠涛，安慧蓉，贾小铁，袁卫国，雷学义.输电线路塔上设备供电方式分析[J].电脑与电信，2017(05):4-6.
论文作者:杨江峰1,赵海飞2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：塔基论文; 线路论文; 基础论文; 地表论文; 水平论文; 稳定性论文; 不均匀论文; 《电力设备》2018年第26期论文;