摘要：縱觀近年來的輸電建設工程，每項工程都有各自特點，設計中常會出現脫離工程實際的問題，一味生搬硬套是無法保證設計質量與滿足電網發展需要的。本文筆者結合實際，對輸電線路中基礎選型與設計進行了闡要的探討。

　　關鍵詞：輸電線路 基礎選型 設計

　　1、輸電線路的基礎選型

　　目前,國內線路工程基礎常用的型式有掏挖基礎、大開挖基礎、灌注樁基礎。按照以下原則對基礎型式進行比較:①結合本工程地形、地質特點及運輸條件,綜合分析比較,選擇適宜的基礎型式;②應盡可能充分利用原狀土地基承載力高、變形小的良好力學性能,因地制宜采用原狀土基礎。③在安全、可靠的前提下,盡量做到經濟、環保,減少施工對環境的破壞。④充分發揮每種基礎型式的特點,針對不同的地形、地質,選擇不同的基礎型式;注重施工的可操作性和質量的可控制性。

　　1.1一般地段鐵塔基礎設計。適用于一般地段的基礎類型比較多,有充分利用巖土力學性能掏挖類基礎,還有最普通的大開挖基礎及灌注樁基礎。

　　經上述比較,只要地質條件滿足要求,應該優先采用掏挖類基礎,當不能滿足時采用大開挖基礎,最后才考慮灌注樁基礎。

　　1.2掏挖類基礎。掏挖類基礎分為全掏挖和半掏挖兩種型式。這兩種基礎的最大特點是能夠充分利用地基原狀土的力學性能,減少基礎的側向變形,提高基礎的抗拔、抗傾覆承載能力。具有開挖土方最小,鋼材用量少,節省模板,可縮短施工周,節省投資等優點。但地質條件要求較高,對地下水位較高、地質破碎、基坑開挖難以成形的塔位不能適用;且掏挖基礎底部擴挖有限,底板寬度不宜太大,在基礎作用力較大、地基承載力不高時使用,經濟性指標會降低。

　　1.3灌注樁基礎。該型基礎適用于地質條件惡劣的塔位,如地下水豐富,地下軟塑層、淤泥質土層較厚的水田、蝦塘、泥沼、河網等地,以及山體坡度較陡需主柱加高較大的桿塔位。施工開挖量較少,施工對環境的破壞小,能有效保護塔基周圍的自然地貌。缺點是基坑開挖需護壁,施工要求高、難度較大,基礎混凝土量大,綜合造價高,需特殊的檢測手段。

　　1.4大開挖基礎。大開挖基礎型式較多,按基礎本體受力狀態可分為剛性基礎和柔性基礎;柔性基礎又包括直柱柔性基礎和角鋼直插斜柱式基礎。①剛性基礎該基礎施工工藝簡單,質量易于保證,基礎埋深較淺,在抵抗上拔力時主要依靠自身重量。但由于基礎混凝士用量較大,綜合造價偏高,使用范圍受到制約。②直柱柔性基礎該基礎采用鋼筋混凝土底板.基礎臺階厚寬比不受限制,能比較充分地利用地基及上覆土重的作用,因而綜臺造價仍比普通混凝土剛性基礎低。但這種基礎型式沒有消除水平力對基礎的不利影響,其底板和立柱的配筋量較多。對地質條件差的塔位,可以減小埋深,增大底面積,充分發揮基礎尺寸和砼、土體的作用;對于不能進行掏挖作業且塔腿主材為組合角鋼的山區塔位,使用此型基礎地腳螺栓固定容易,施工方便。③角鋼直插斜柱式基礎該基礎立柱的軸向與鐵塔主材的軸向一致,因此水平方向的基礎作用力僅為直柱式基礎的30%,而軸向基礎力僅增加1%～2%,結果基礎立柱、底板的受力狀況大為改善,基礎混凝土量和鋼筋量僅為直柱式基礎的20%。而且,由于水平力減小,基礎承壓強度相應減小,使基礎的側向傾覆穩定性得到顯著提高?；A所受的水平力與上拔或下壓力產生的彎矩基本能互相抵消,地基應力分布較均勻,受力合理。還能充分利用側向土抗力,將主要的力直接傳給地基,這不僅有利于基礎的整體穩定和本身的強度.而且能節省成本。

　　基礎選型結論。①掏挖類基礎:適用于粘性土無地下水,多用于直線塔及小轉角塔。②直柱柔性基礎:適用于粉土及碎石土及較難掏挖成型的強風化巖石,無地下水。多用于直線塔、大轉角及終端塔。③斜插式基礎:適用于粉土及較難掏挖成型的強風化巖石,無地下水的直線塔及小轉角塔。④臺階剛性基礎:適用于粉土及較難掏挖成型的強風化巖石,地下水較低、轉角度數較大的耐張轉角塔。⑤灌注樁基礎:適用于地質條件惡劣的塔位,如地下水豐富,地下軟塑層、淤泥質土層較厚的水田、蝦塘、泥沼、河網等地,以及山體坡度較陡需主柱加高較大的桿塔位。樁基礎可用于常規基礎無法解決的特殊地質條件下,及任何塔型。

　　2、分析輸電線路基礎工程存在幾點問題及原因

　　由于架空輸電線路工程具有點多、線長、面廣的特點，因此在勘測設計施工方面，架空輸電線路基礎工程存在一些問題。

　　2.1勘測問題

　　路徑選擇和勘測是整個線路設計中的關鍵，在偏遠山區，由于勘測點較多，勘測人員業務水平參差不齊，勘測較粗;有時，對塔位的地質情況的了解不是很準確，如某些地段處于高斜坡，水土流失嚴重，易滑坡。因此巖土鑒定的方法、手段等需要改進。根據塔基地形特點，對原有的地形地貌，缺少相應的防護措施。

　　2.2設計問題

　　輸電線路地基基礎工程較長時間內沿用傳統安全系數的定值設計方法是不合適的。

　　由風荷載引起的輸電線路桿塔的破壞常帶來非常嚴重的影響。

　　在軟土質地帶，桿塔基礎設計不僅要滿足一般桿塔基礎的設計要求，還應滿足塔基沉降量、傾斜度等要求，由于以往研究存在許多不足之處，導致軟土質地帶桿塔基礎設計水平較低。在軟弱地基中不論使用灌注樁或者大板式基礎都會帶來較多的問題，且造價很高，質量不易控制，施工復雜，鋼筋用量多。

　　2.3施工問題

　　在山區及軟土地帶山坡、沼澤、河灘等地區，現有的大型施工機具難以進入場地，施工，設備、材料運輸和基礎的開挖等比較困難。

　　架空輸電線路基礎工程存在上述問題的原因是輸電線路沿線地區的地形、地質條件差異較大，設計和施工要考慮的條件多，在鐵塔基礎科研方面投入少，工作較薄弱，技術儲備不足。桿塔基礎有其獨特的設計方法，工程教科書缺少桿塔基礎方面的理論支撐，而且從事輸電線路桿塔基礎設計的高級技術人員則更少。

　　架空輸電線路基礎在結構設計有別于高層建筑、橋梁，因此，大量的高層建筑、橋梁地基基礎研究成果并不能在架空輸電線路基礎工程中廣泛應用。

　　在巖土勘測上，輸電線路桿塔基礎比高層建筑物和橋梁精確性低。

　　很多線路有許多相同的塔型，但它們的基礎型式則因土質而不盡相同。

　　多數線路桿塔常位于高山、荒野等人煙稀少的地方，而且除了施工、檢修和維護外對人民的生命安全影響不大。

　　3、架空輸電線路基礎的設計優化

　　加強架空輸電線路基礎的設計優化，合理選型，輸電線路基礎工程的造價、施工工期和勞動力消耗量在整個線路工程中占很大比重。通常來說輸電線路基礎工程施工工期約占整個工期一半時間，運輸量約占整個工程65%，費用約占整個工程15%～35%?；A選型、設計及施工的優劣嚴重影響著線路工程的建設。現有鐵塔結構設計比較合理，而基礎設計較為保守，造成基礎施工的費用高。同時，基礎大面積開挖，會造成大面積植被的破壞和水土的流失。因此;加強架空輸電線路基礎的設計優化很有必要。優化設計方案，進行地基處理、邊坡防護加固、巖土環境保護等設計方法、施工等關鍵控制技術的探索與創新，降低混凝土和鋼筋的用量，減小土石方的開挖量，減小對植被的破壞，加強環境保護，從而降低基礎造價，節省資源。因此，地基處理及其基礎型式選擇與設計優化已成為電網建設的關鍵。

　　3.1設計應重視工程選線

　　設計應重視工程選線，要根據每項工程的實際情況，對線路沿線情況充分收集資料和調研，進行多種線路徑方案比選，盡可能選擇長度短、轉角少、交叉跨越少，地形條件較好的方案。在勘測工作中，應考慮到轉角點、交跨點等特殊地點立塔的可能性，某些地段更要反復測量比較，使桿塔位置盡量避開交通困難地區，為工程創造較好的施工條件。對不同特性地基、不同型式基礎展開系統的試驗研究。針對輸電線路所經地區的地質狀況，提出合理的基礎型式。

　　3.2環境保護措施

　　在山區斜坡地面，為避免造成棄土和基礎滑坡，采用全方位長短腿鐵塔,配合主柱加高基礎;在地質條件適宜的情況下,優先采用巖石基礎、掏挖基礎等原狀土基礎;特殊地質應采用特殊環境保護措施;采取在塔基周圍使用必要的排水溝、擋土墻等附屬設施等環境保護措施，減少破壞，防止水土流失，有利于環境保護。

　　常用環境保護措施，在坡度較大的丘陵或山地上，為了避免大開挖塔基基面，在保持塔基穩定基礎上，將在基礎形式上配合高低立柱基礎，盡量減少地面土石方開挖量，余土外運處理，最大限度地維持原有的地形地貌，具體施工如一般基礎主柱露出設計基面高度Δ值通常為0.2～0.5m。主柱加高基礎的主柱即在Δ值的基礎上,按照需要加高一個適當的高度Δh，Δh通常取為(0.5，1.0，1.5，2.0)m等。

　　根據現場地形需要,如單獨采用主柱加高基礎不能滿足要求，則結合長短腿鐵塔同時使用，以達到更好的效果。

　　參考文獻

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