输电线路铁塔基础设计的相关思考

输电线路铁塔基础设计的相关思考

于雷陈焘

四川锦能电力设计有限公司四川省成都市610000

摘要：输电线路铁塔设基础设计关系着供电稳定性、安全性，是合理选型的基础前提，要求设计人员深入现场并结合地质环境进行信息搜集，尤其是偏远地区铁塔地灾设计。结合城市用电状态选择适合的类型，确保线路铁塔设计质量以及供电稳定。鉴于此，本文就铁塔基础设计科学合理方案进行简要分析。

关键词：输电线路；铁塔基础设计；相关思考

输电线路中，铁塔基础是关键环节，基础设计时立足于作业前准备工作，结合现场地质与水纹环境并加大铁塔设计监督管理，保证输电线路铁塔基础设计效果。此外，做好铁塔基础设计在一定程度上能够减少停电频率。铁塔设计时做确定铁塔与基础间的应力关系，找到安全性与经济性的协调点从而做好工程成本控制。

一、铁塔基础设计概述

我国幅员辽阔，不同的地区铁塔基础设计方案不同，铁塔基础设计影响输电线路运行。铁塔基础设计时，软土地基就是核心影响要素，输电线路施工时常处于软土地基，软土地基容易出现倾斜、沉降不利于铁塔基础设计。同时，输电线路铁塔基础设计时，黄土地基、岩石地基环境也较多，增加铁塔地基设计与施工难度。所以，铁塔基础施工要符合几点要求：第一，运行稳定。铁塔基础设计确保输电线路稳定，通过科学合理的形式与四周环境展开设计。重视经济效益提高。第二，现场环境保护。铁塔基础设计因为现场环境影响给项目施工带来影响。所以，铁塔基础设计时做好环境保护有着重要作用。第三，施工技术要求严格，输电线路设计时需做好技术监督管理，为作业提供便利条件。输电线路施工具有繁杂性、系统性特点，要求施工时做好人力资源协调，保证工程质量。

二、输电线路铁塔基础设计方法

（一）铁塔基础结构设计

现阶段，架空输电线路基础分为原状土基础与开挖回填，这几种类型还可分为更多基础形式。各类型基础有着不同的特点与适合环境，基础型式需根据地理条件、地质、地貌特征综合分析，选择适合的类型。基础设计时，设计人员确保铁塔稳定性、安全性，计算铁塔受力状态便于选择适合的塔基种类。

（二）加强铁塔基础选择

第一，板式基础。该种形式具有适用范围广泛、施工简单的优势，现已得到了广泛应用，符合机械开挖要求后能够提升施工效果。但存在的不足为：板式基础对土层影响较大，回填土夯实后无法恢复原来状态且开挖量大、弃土可能引起滑坡不利于基础稳定。植被受损与水土流失容易导致塔位受损，在山区斜坡地面位置设置人工高边坡可能发生崩塌滑坡。结合基础立柱倾斜方向板式基础包含直柱基础与斜柱基础。设计时，设计人员要结合坡度状态设计柱子正面与底板面积，底板较薄位置设置钢筋加固，便于增强地基稳定性。第二，台阶式基础。该种结构具有稳定强的特点，无需增加钢筋只要设置基础底板台阶高度，有助于材料节约。在实际施工过程中，如果发现一些不同区域需结合具体情况灵活调整，灵活性较强，有助于施工效率提高，加快施工进度。台式基础适用于的承载力强、压缩性小的地基，包含直柱与斜柱两种。第三，联合基础。将其应用到夯实的回填土地中可以承载倾覆力矩。因为施工繁杂、材料投入较多，所以适合应用承载力大、地基差的环境下。应用在高地下水位基础要求浅埋、基坑不易开挖成型且地基不均匀沉降的塔基，基坑开挖需保持在3m以下。第四，掏挖基础。该类型设计对底板与承载力要求较高，且施工简便，只要将土胎放在地板上即可，无需重复填土，人力投入较少。不过，该种结构形式会受到土地的水文环境影响，需综合分析地下水位影响，做好现场勘查、研究，确定基础不会受到水位影响。现阶段，掏挖分为直掏挖与斜掏挖形式。

三、铁塔设计关键节点

（一）地下水管理

铁塔基础设计过程中，如果地下水较多需在前期做好基岩应力检测，采用仿真方法选择适合的铁塔基础类型，切忌凭借施工经验选择参数。因为铁塔容易发生沉降，影响铁塔使用时间与安全性，选择适合的施工方法要求根据基岩应力检测结构制定施工方案。

（二）中心桩保护

中心桩作为电网控制关键设置，需要结合塔架位置、基础深埋的测量点进行铁塔基础设计，做好中心桩保护。施工过程中，若中心庄没有露出地面则需引导至位置较高区域，制定保护方案。

（三）地表水管理与塔型影响

偏远地区安装塔架要求做好塔架分析，增强塔架抗滑坡、洪水等灾害应对能力，制定预防方案使地质灾害规避塔架从而降低对塔架的影响。同时，在铁架下端进行边坡强化，确保塔基稳固。此外，因为塔型设计、实验具有复杂性特点，要求在设计过程中选择标准塔型。这是因为非标准塔型适用于多种环境，不过会产生抗拉力后遗症，所以通常选取标准体塔型。

四、调度自动化技术设计

铁塔监测关键节点是铁塔垂直度与基础应力，综合分析铁塔钢结构变形状态，结合测量结果计算钢材承载应力。地下水监测过程中通过铁塔基础地下水测量探头确定地下水含量、压差。第一，电视测斜设备。通过塔顶位置摄像头与基座参考点位图关系得到铁塔塔架形变与不均匀沉降。增加拍摄数量即可确定铁塔周期范围、位置条件。第二，加速度感应设备。分析铁塔塔架摆动周围与塔尖路径掌握塔架变化参数。铁架结构应力变化、基础装填变化都将影响铁塔摆动周期变化，如：基础状态变化。第三，地下水监测设备。根据地下水分布状态选择适合的地点，但无需在铁塔各点设置检测系统。结合水位变化分析铁塔塔基影响因素制定应对方案。

结语：

伴随着电力产业的快速发展，输电线路设计时铁塔基础设计作为重要组成部分。在输电线路铁塔基础设计时注意基础设计质量，提升输电线路铁塔基础设计，提升电厂输电效果与质量，有助于输电线稳定运行，满足社会用电需求。此外，现阶段调度自动化系统的网络安装系统，铁塔基础设计已经得到了快速发展，值得进一步推广应用。

参考文献：

[1]陈明亮.架空输电线路铁塔结构设计优化探析[J].工业设计，2017（08）.

[2]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）.

[3]邓咸俊.电网高压输电线路铁塔基础设计浅析[J].中国新技术新产品，2016（16）.

[4]史先杰，吴雪.玄武岩纤维筋输电线路铁塔基础设计方法研究[J].中国高新技术企业，2016（19）.