浅谈结合工程浅论送电线路基础形式
论文关键词：输电线路 基础 施工 措施
论文摘要：输电线路杆塔的地下部分的总体统称为基础。结合输电线路基础施工的实际情况，针对输电线路基础施工的技术措施进行了论述。
引言：输电线路杆塔的地下部分的总体统称为基础。它承受输电线路杆塔的各种荷重，将杆塔的各种荷重传递给周围的地基，以达到稳固输电线路的杆塔的目的。目前，输电线路中常见的基础形式有：阶梯基础、板式基础、斜插基础、掏挖基础、岩石基础及桩基础，其中阶梯基础、板式基础、斜插基础三类基础因其基坑成型特点习惯地称为“大开挖”基础。在施工过程中，不同的基础形式具有不同的特点及技术要求，为了有效地控制基础施工的质量，需要制定相应的施工技术措施。在输电线路进行基础施工前必须做好复测和分坑工作。输电线路复测施工是指线路施工前，施工单位对设计部门已测定线路中心线上的各直线桩，杆塔位中心桩及转角塔位桩位置，档距和断面高程进行全面复核测量。若偏差超过允许范围时，必须查明原因并予以纠正。路径复测确认无误后，根据定位的中心桩位，基础及杆塔型式、基础根开(正面、侧面)、基础对角线(包括基坑远点、近点、中心点)及坑口尺寸等项目进行坑口放样，称此为分坑测量。通常把这两步工作统称为复测分坑。分坑，可用经纬仪及皮尺进行分坑。
1、工程案例
本人于2009年所负责的其中一项输电线路工程(220kV输电线路)工程名称为：“220kV融安～三江I、II回线路”。本工程施工图阶段勘测外业工作于2009年7月26日开始，至2009年9月19日结束。共完成线路路径勘测136.34km，本线路沿线地貌主要为丘陵地貌，仅在融安变处为河流阶地。本工程多采用掏挖基础及人工挖孔桩基础节约了材料、减少了环境的破坏但施工难度较大。
2、输电线路基础的施工技术措施
2．1掏挖基础
该基型分全掏挖和半掏挖两种，适用无地下水的硬塑粘性土地基。在基坑施工可成型的情况下，开挖基坑时不扰动原状土，避免大开挖后再填土。基础承受上拔荷载时，原状土的内摩擦角和凝聚力得以充分发挥作用。这种基础型式也显示了较高的经济效益和环境效益，根据以往工程的统计，由于各线路地质条件的不同等原因，采用全掏挖基础比用阶梯型基础节约钢材和混凝土分别为3％～7％和8％～2O％。掏挖基础有直柱式和斜插式两种型式。斜插式掏挖基础将主柱的坡度设置与塔腿主材坡度相同，减小了基础水平力产生的偏心弯矩，还可省去地脚螺栓同时也显示了较高的经济效益和环境效益，节约了材料、减少了环境的破坏，但施工难度大，受土质条件限制。在输电线路施工过程中，掏挖基础给我们施工人员带来两个不利的因素：(1)混凝土浇灌后无法进行外观检查；(2)如果有缺陷无法进行修补。针对以上不利因素，我们为了保证掏挖基础施工质量应采取以下施工技术措施：(1)在配料时宜用0．5cm～4cm的连续级配制，或用85％的2cm～4cm石子掺15％的0．5cm～1．Ocm的石子混合使用I(2)为了保证地面处的基础的土壁被碰撞脱落，应采衬垫塑料布的措施，其衬垫高度约0．5cm，待浇至立柱后拆除；(3)为保证掏挖基础扩大头部位的混凝土容易捣固密实，可将其混凝土坍落度选大一级，同时为满足混凝土和易性要求，在保持水灰比不变的前提下，可以适当调整砂率或增加水泥浆量，当扩大头浇灌混凝土饱满且振捣完毕后应注意观察判断周边是否残存气体，必要时可以补充砂浆，以填充空隙，立柱部位的混凝土坍落度可小一些；(4)加强混凝土的振捣是保证掏挖基础混凝土质量的关键环节，掏挖基础应使用插入式振捣器振捣，以提高其强度及密实性；(5)混凝土应采用机械搅拌，如因地形限制，必须采用人工搅拌混凝土时，应严格执行“三干四湿”的搅拌方法，确保混凝土配料拌和均匀。
2．2“大开挖”基础
“大开挖”基础包含阶梯基础、大板基础、斜插基础等，所谓“大开挖”系指基坑开挖的土方量比基础本身体积要大得多，这类基础的特点是需要采用模板浇制，成型后的基础埋置于基坑内并回填土后夯实。阶梯型基础：该基础是传统的基础型式，适用各类地质、各种塔型，其特点是大开挖，采用模板浇制，成型后再回填土，利用土体与混凝土重量抗拔，基础底板刚性抗压，不配钢筋。由于阶梯型基础混凝土量较大，埋置较深，易塌方及有流砂地区难以达到设计深度，因此在此类地区应尽量少用。大板基础：大板基础的主要设计特点是：底板大、埋深浅、底板较薄，靠底板双向配筋承担由铁塔上拔、下压和水平力引起的弯矩和剪力，主柱计算与阶梯基础相同。与阶梯基础相比，埋深浅，易开挖成形，混凝土量能适当降低，但钢筋量增加较多。与灌注桩相比，在软弱地基中应用较为广泛。它施工方便，特别是对于软、流塑粘性土、粉土及粉细砂等基坑不易成型的塔位。设计时，对底板的高厚比应进行一定的控制(悬臂长度：底板厚<3：1)不足时可在主柱下增加台阶，以减少板的悬臂长度和底板厚度，为了减小混凝土量，主柱中心与底板中心设置偏心，抵消水平弯矩，达到减小底板及配筋的效果。大板基础设计时
应控制沉降及不均匀沉降，对转角塔及负荷较大的直线塔进行地基沉降变形验算，施工时应尽量少扰动地基土，清除开挖的全部浮土并做好垫层，必要时使用块石灌浆。斜插基础：该基础的主要特点是基础主柱坡度与塔腿主材坡度一致，塔腿主材角钢直接插入基础混凝土中，使基础水平力对基础底板的影响降至最低。在正常条件下，基础土体上拔稳定、下压稳定和基础强度计算可忽略水平力的影响。与大板基础相比，由于偏心弯矩大大减小，下压稳定控制的基础底板尺寸可相应减小，从而降低了混凝土量和底板配筋量。由于省去了塔座板和地脚螺栓，其钢材的综合指标降低了25％左右。斜插板式基础在平原、河网地区使用较多，其最大优点就是节省基础材料，施工较为方便。其缺点是施工精度要求高。对于高压缩性软弱土地区，其基础底面地基处理一定要重视基础垫层和基坑排水，并应严格按照有关规定执行。因为一旦发生扰动基底软土或排水不及时，就可能引起基础的不均匀沉降，再很难进行处理。
2．3岩石基础
岩石基础分为嵌固式基础及掏挖式基础，该类基础适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基，上拔稳定，具有较强的抗拔承载能力。岩石基础施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同，但值得注意的是：岩石基础一般用于风化严重的岩石地带，基坑可以采用人工开挖或采用松动爆破的方法进行施工，这将给造成基坑成型尺寸偏大，从而出现混凝土量超灌，造成材料及人工的浪费。为此在进行岩石基础基坑开挖时应要求施工人员每往下挖1．0m，要进行基坑中心吊中，防止挖偏；在进得松动爆破施工时，必须严格控制药量，严禁词爆破施工破坏基坑周围岩石的完整性。
2．4灌注桩基础
输电线中桩基础一般分为灌注桩基础和人工挖孔桩基础。对于地质条件为流塑、地基持力层较深且基础作用力较大的耐张塔或直线塔，使用钻孔灌注桩基础是设计中广泛采用的一种方法。它主要靠桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力，施工方便，安全可靠。缺点是施工费用较高施工方便，安全可靠。桩基础容易出现的质量问题是断桩，而灌注桩基础除出现断桩外，常见的现像还有钻孔偏斜、糊钻、缩孔、孔壁坍落、护筒冒水等情况。
2．5岩石锚杆基础
该基型适用于中等凤化以上的整体性好的硬质岩。该基础型式是在岩石中直接钻孔、插入锚杆，然后灌浆，使锚杆与岩石紧密粘结，充分利用了岩石的强度，从而大大降低了基础混凝土和钢材量。但岩石锚杆基础需逐基鉴定岩石的完整性。
3、输电线路软弱地基问题的技术处理措施
输电线路杆塔所受的各种荷重力作用于基础，并通过基础传递给周围的地基，地基的地质情况直接影响输电线路工程的基础形式、造价、质量、工期、安全运行等等。在各种地基中，软弱地基对输电线路的影响是最明显的，稍不注意往往造成基础下沉、杆塔倾斜、甚至倒杆塔等事故，因此在工程建设的各个环节都必须高度重视软弱地基的问题。软弱地基杆塔基础的施工，关键是要做好基坑开挖和混凝土浇制过程的排水措施，尽量避免基底原状土受到扰动。对于软弱地基处的基础采用加石块充填加固的措施，即在最后一层土挖至设计深度时，抛入预先准备的石块，将石块夯入土中，至密实为止，并清理被挤出表面的软土，再铺上碎石；铺好混凝土垫层。开挖底面低于地下水位的基坑时，地下水会不断渗入坑内。如果流入坑内的水不及时排出，土被水泡软后，会造成坑壁坍塌，地基承载力下降。因此，做好基础施工过程的排水工作，是软弱地基基础施工的基本要求。基坑排水的方法很多，施工时可根据基坑的排水量以及自身的排水设备等情况，确定采用的排水方法。对于泥、水流沙坑，为防止坑壁坍塌，减少流入坑底的水量，可以采用挡土板或沉箱等措施后再行开挖。
4、结语
在基坑的开挖过程中，施工人员要注意现场实际地质与设计所提供的地质资料是否相符。如不相符，要及时向设计、监理部门反映，要求地质代表到现场鉴定处理，不要盲目进行基础施工。虽然软弱地基基础是输电线路建设的难点，但只要勘测设计、施工、监理人员有高度的责任感，密切配合，科学管理，就一定能使软弱地基的线路投资得到控制，质量得到保证，并能安全可靠运行。■
参考文献：
[1]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册，2002，ISBN7-5083-1136-1
[2]GB 50545-2010.110kV～750kV架空输电线路设计规范
[3]DL/T 5219-2005.架空送电线路基础设计技术规定
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