摘要:當(dāng)前我國電力系統(tǒng)得到了較為快速的發(fā)展,其服務(wù)范圍的擴展對于輸電線路的構(gòu)建提出了更高要求。為滿足我國輸電線路快速發(fā)展的要求,目前國網(wǎng)公司集合現(xiàn)有資源編制了不同氣象條件、導(dǎo)地線對應(yīng)桿塔典型設(shè)計桿塔手冊,這大大保證了一般輸電線路桿塔設(shè)計的質(zhì)量。我國幅員遼闊,為滿足規(guī)劃或征地要求,目前桿塔塔位較為復(fù)雜,這就需要輸電結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在現(xiàn)場定位時根據(jù)現(xiàn)場情況、地勘報告和不同基礎(chǔ)計算結(jié)果,優(yōu)選出適合該工程的桿塔基礎(chǔ),以保障整個輸電線路的安全。
關(guān)鍵詞:輸電線路;桿塔基礎(chǔ);基礎(chǔ)選型
一、高壓輸電線路桿塔基礎(chǔ)選型分析
1.1現(xiàn)澆臺階基礎(chǔ)
此類基礎(chǔ)屬于剛性基礎(chǔ)類型,能應(yīng)用的地質(zhì)條件非常的廣泛,適用于各種類型的鐵塔。該基礎(chǔ)類型的主要特點:混凝土方量較多,但鋼材的耗費量較少,且施工工藝簡單,為工程施工的質(zhì)量提供了很好的保障。以往的工程施工中應(yīng)用較多,但近年來,為減少混凝土的使用量,限制了該基礎(chǔ)型式大范圍應(yīng)用,僅在受力較大的轉(zhuǎn)角塔中應(yīng)用,或者是在地下水豐富容易引起塌方問題的地段中應(yīng)用。
1.2板式直柱基礎(chǔ)
此類基礎(chǔ)屬于柔性板式基礎(chǔ),采用直立式主柱,連接鐵塔時需使用塔腳板和地腳螺栓,同樣適用于各種類型的鐵塔。按土重法計算,底板厚度由沖切計算和伸出部分寬厚比小于2.5控制,板的上部與下部均配置鋼筋。其優(yōu)點是基礎(chǔ)混凝土方量較少,開挖方便,可進行淺埋,在較容易出現(xiàn)流砂或者是地下水位較高的地基中應(yīng)用居多,能避免基坑坍塌的危險,還可降低深挖水坑的工作難度;缺點是基坑土石方開挖量較大,鋼材耗量大。
1.3插入式基礎(chǔ)
此類基礎(chǔ)不需要地螺和塔腳坂連接,將鐵塔塔腿的主材直接插入到主柱之中并在端部進行錨固。該基礎(chǔ)受力簡單,基礎(chǔ)所承受的偏心彎矩和水平方向作用力較小,底板和立柱處于壓受力狀態(tài),該種基礎(chǔ)改善了受力狀況并且節(jié)約材料。另外,由于基礎(chǔ)水平力減小,故基礎(chǔ)側(cè)向的穩(wěn)定性有所提高。該基礎(chǔ)適用于有無地下水地段、地基土為硬塑情況。在山區(qū)塔位,由于交通運輸條件差,插入式基礎(chǔ)彌補了交通運輸上的缺陷,是一種更為經(jīng)濟實用、施工簡單方便的基礎(chǔ)型式。若按鐵塔主材形式劃分,可分為鋼管類插入式基礎(chǔ)和角鋼類插入式基礎(chǔ),其中角鋼類插入式基礎(chǔ)應(yīng)用較為廣泛。
1.4人工掏挖基礎(chǔ)
人工掏挖基礎(chǔ)對地基土的成孔性能要求較高,適用于基礎(chǔ)埋深在地下水位以上的硬塑、可塑性粘土及強風(fēng)化巖石類地質(zhì)條件。掏挖樁基礎(chǔ)施工時以土代模,直接將基礎(chǔ)的鋼筋骨架和混凝土澆入掏挖成型的土胎內(nèi)。由于減少了對原狀土的擾動,能充分發(fā)揮地基土的承載性能,所以可大幅度的節(jié)約基礎(chǔ)材料和施工費用。此外,掏挖樁基礎(chǔ)還具有如下優(yōu)點:①掏挖樁基礎(chǔ)可減小基礎(chǔ)變形。②山區(qū)回填土(粘性土)來源較困難、掏挖樁基礎(chǔ)不需回填土,山區(qū)基面邊坡窄小時掏挖基礎(chǔ)每邊可減小保護范圍1~2m。③充分利用原狀土,相同的基礎(chǔ)尺寸可提高抗拔承載力1.2倍,減少挖填方1.6~2.5倍。④減少了對原地貌植被的破壞。⑤對施工機具要求不高,降低高山、偏遠地方的運輸難度。
二、輸電線路桿塔基礎(chǔ)施工要點
2.1基坑開挖前的調(diào)查工作
基坑開挖施工之前,必須要對基坑開挖處的環(huán)境及地下設(shè)施做一個全面的分析調(diào)查,開挖的時候不能破壞各類地線管線設(shè)施,特別是國防通訊光纜,保證它們不會遭到破壞。
2.2人工挖孔樁技術(shù)
從現(xiàn)階段輸電線路桿塔基礎(chǔ)施工的實際狀況來看,人工挖孔樁施工是一項復(fù)雜且涉及施工內(nèi)容較多的一項施工技術(shù)。應(yīng)用人工挖孔樁施工技術(shù)進行施工前,相關(guān)的施工人員需要明確當(dāng)前工程施工的實際狀況及施工要求,做好相關(guān)的工程施工控制工作,為了確?;炷恋馁|(zhì)量,需要合理的控制混凝土澆灌的時間與力度,盡量避免出現(xiàn)裂縫的情況,如果出現(xiàn)裂縫,相關(guān)的施工人員必須在第一時間,根據(jù)裂縫的實際寬度,采取有效的彌補方案,切邊混凝土的平整性。
2.3灌注樁施工技術(shù)
灌注樁基礎(chǔ)施工機理是通過特制的寶塔型鉆頭與機械鉆孔進行鉆孔灌注成樁,借助高壓水泵,在鉆桿邊鉆邊向鉆孔內(nèi)注水,通過水的沖刷壓力與鉆頭的旋轉(zhuǎn)力,將泥土攪成泥漿,水從洞孔上面流出。在確定洞孔的深度后,再利用導(dǎo)管將攪拌好的混凝土灌入到有水的洞孔下面,改變混凝土從洞孔底部原來的位置。同時確保導(dǎo)管周圍的泥漿水不會神人混凝土中,采用邊澆邊提升導(dǎo)管的方法,進行澆制,一直澆到地面為止。此外,為了防止桿塔基礎(chǔ)施工的過程中出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞的情況,可以通過重物向?qū)Ч軆?nèi)部不斷沖擊的方式,敲落粘附在導(dǎo)管內(nèi)部的雜物。
三、輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計注意事項
為促使輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計的順利進行,需要重點關(guān)注以下幾項影響基礎(chǔ)選型的因素:
3.1地下水的影響。地下水位對于輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計有著不利影響和威脅,這就需要我們在考慮基礎(chǔ)型式時盡可能降低其危害性效果。在地下水方面的有效控制中,其需要重點分析地下水相關(guān)特質(zhì),了解其可能對于地質(zhì)穩(wěn)定性和混凝土結(jié)構(gòu)造成的不利影響,進而在相應(yīng)的設(shè)計中選擇受地下水影響較小的大開挖或者樁基礎(chǔ)型式。
3.2地表水的影響。在輸電線路特別是山區(qū)桿塔基礎(chǔ)設(shè)計中,地表水對于桿塔基礎(chǔ)型式的選擇也是一個重要因素,在實際基礎(chǔ)設(shè)計中,對于雨量充沛或者靠近河流匯入處的塔位,應(yīng)盡量避免立塔,如一定要立,則應(yīng)沿塔基外圍設(shè)置排水洪溝和相應(yīng)護坡,以減小地表水對塔基覆土層的沖刷,同時對基礎(chǔ)做深埋處理。
3.3做好中心樁保護工作。對于輸電線路桿塔基礎(chǔ)的有效保護而言,相應(yīng)的中心樁保護也是需要重點把關(guān)的一個核心要點所在,在山區(qū)現(xiàn)場定位時,結(jié)構(gòu)人員會根據(jù)塔位塔基斷面數(shù)據(jù)進行基礎(chǔ)配置,并以中心樁為基準(zhǔn)反映到施工圖上,若施工過程中因中心樁保護不當(dāng)而丟失,就可能出現(xiàn)后期施工過程中各腿施工不能滿足設(shè)計的要求。這種中心樁保護工作需要促使其具備全面性,避免中心樁在后續(xù)施工中出現(xiàn)損壞,這也是有效提升桿塔基礎(chǔ)應(yīng)用安全性的重要條件所在。
3.4注意桿塔類型的選擇。對于輸電線路桿塔基礎(chǔ)的有效設(shè)計應(yīng)用還需要從桿塔方面進行重點把關(guān),這種桿塔方面的關(guān)注主要就是為了促使桿塔結(jié)構(gòu)能夠和基礎(chǔ)較為吻合,避免因為桿塔自身結(jié)構(gòu)不當(dāng),而導(dǎo)致基礎(chǔ)難以承擔(dān)相應(yīng)的作用力效果,這也就需要進行雙向協(xié)調(diào)分析,切實保障桿塔類型能夠得到較好運用。
四、結(jié)束語
綜上所述,對于輸電線路桿塔基礎(chǔ)的設(shè)計應(yīng)用而言,其直接關(guān)系到輸電線路的可靠性和穩(wěn)定性效果,需要從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的選型進行嚴(yán)格把關(guān),促使其能夠和現(xiàn)場地質(zhì)結(jié)構(gòu)相適應(yīng),并且還需要重點從相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)計的各個影響因素入手進行全面控制,提升設(shè)計實效性。
參考文獻:
[1]李冰飛.關(guān)于輸電線路鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計的思考[J].中外企業(yè)家,2016,(03):169.
[2]曲以楠.關(guān)于輸電線路鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計探究[J].黑龍江科技信息,2014,(31):126.
[3]劉慶廣.關(guān)于輸電線路鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計的幾點思考[J].通訊世界,2014,(14):33-34.
[4]廖永昌.淺談500kV輸電線路鐵塔基礎(chǔ)選型與設(shè)計[J].廣東科技,2013,(24):118-120.
[5]梁慧.關(guān)于高壓輸電線路工程質(zhì)量控制的思考[J].科技資訊,2011,(04):136.
作者簡介:王學(xué)平,男,漢族, 副高級工程師,研究方向:輸電線路設(shè)計