高压输电线路杆塔基础设计讲课教案
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附： 照片1：斜插式地脚螺栓基础（来源：在建云广±800kV直流线路工程） 照片2：普通地脚螺栓基础（来源：在建宝德±500kV直流线路工程） 照片3：灾后修复主角钢插入式基础（来源：双瓯500kV线路灾后重建工程）
照片1：斜插式地脚螺栓基础（来源：在建云广±800kV直流线路工程）
照片2：普通地脚螺栓基础（来源：在建宝德±500kV直流线路工程）
基础分类
1 按制作类型 现浇混凝土基础 插入式基础 装配式基础 金属基础 预制混凝土基础 灌注桩基础
2 按地质条件要求 常规基础 重力式基础 联合式基础(垡基) 复合式沉井基础
3 按自然条件要求 不等高基础
选择基础型式的基本原则
1 不等高基础与铁塔长短腿配合 2 优先选用原状土基础 3 运输困难地区可选用装配式基础 4 地质条件较差时可选用桩基础
架空输电线路杆塔基础的防冻取决于对基础周围土层情况、土壤冻结深 度、冻胀性类别的判别或处于积水中的基础的水深、结冰的情况以及基础形 式的选择等多种因素的影响。这首先应从作用于基础上的冻胀力的作用机理 进行分析，针对本工程具体情况继而采取对策措施。
2009年3月11日我参加了广东省电力设计研究院《超高压送电线路铁塔基础优化设计关键技术的研究及 应用》科研成果的评审会。
该项目研究的斜柱基础和斜柱挖孔桩基础使用了传统的地脚螺栓连接方式，基础柱顶面垂直于铁塔主 材准线，地脚螺栓不用火曲，基础施工也不再受插入角钢供货影响，采用传统的地脚螺栓链接方式，更易 于应对自然灾害。目前广东已全面推广应用了这项新技术。
我们可从一位网友的帖子中看一个很有代表性的观点：
优秀的基础设计方案不仅要科学合理、材料节约、型式环保，而且还应考虑施工安全 性、施工工艺性和施工成本等方面的问题。主角钢插入式基础，以其结构科学合理、节 省材料的优点而被广范应用于各种电压等级的输电线路工程中，但因其插腿找正工艺复 杂、几何尺寸控制点多、工艺标准较高等特点，也给施工带来了一定困难。特别是高悬 式主角钢插入式基础，插腿的固定找正尤为困难。
照片3：灾后修复主角钢插入式基础（来源：双瓯500kV线路灾后重建工程）
2 湿陷性黄土地基处理方法
铁塔基础的地基处理不同于其它建筑物地基的处理，铁塔地基处理主要是全部或部分消 除其湿陷性。
对自重湿陷性黄土地基，由于地基的湿陷量和湿陷变形与自重湿陷性土层的厚度、浸水 面积有关，而与压层厚度无关，所以必须处理基础地面以下的全部自重湿陷性黄土层。
插入式基础在近二十多年得到了广范地推广和应用，其中有得也有失。鉴于该基础型的大量应用现状， 和广东已全面推广应用了基础柱顶面垂直于铁塔主材准线，以传统的地脚螺栓连接方式的斜柱基础替代插 入式角钢的斜柱基础型式，这个问题已涉及设计、施工、运行、工程造价等多个方面，值得我们在工程设 计中给予足够的重视。
地脚螺栓式基础是传统的基础设计型式，具有型式简单、支模找正方便、几何受控点 少、验收标准较低等优点。另外，通过2008年初我国南方电网的冰冻灾害可知，地脚螺 栓式基础较插腿式基础受损率较低且便于修复，说明了地脚螺栓式基础比主角钢插入式 基础的抗灾能力强。
斜插式地脚螺栓基础综合了主角钢插入式基础和地脚螺栓式基础的优点，是一种可以 推广应用的基础型式。至于基坑型式，本人认为斜掏式基坑对地质条件要求较高，开挖 过程存在着很大的安全隐患，且基坑斜度又难以控制，几何尺寸不易达到设计及验收规 范标准，因此还是以直柱挖掏型式为宜。
3 冻涨土基础
土壤的冻结会对架空输电线路杆塔基础产生不同程度的影响。我国东北 地区《高寒及沼泽地区杆塔基础冻胀问题调查报告》统计资料表明，东北地 区110-220kV就有因地基土冻胀，杆塔基础失稳而倒杆或倒塔的灾害事故发 生。不由得人们不对这一问题引起重视。因此, 架空输电线路杆塔基础的防 冻在设计中应给予充分的考虑就势所必然了。
系列讲座4
高压输电线路铁塔结构设计琐谈 高压输电线路杆塔基础设计
华北电力设计院 傅春蘅
概述
1 执行标准 DL/T 5219-2005《架空送电线路基础设计技术规定》
2 规范性引用文件
1） GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》 2） GB50010《混凝土结构设计规范》 3） GB50021《岩土工程勘察规范》 4） GB50025《湿陷性黄土地区建筑规范》 4） GB50046《工业建筑防腐蚀设计规范》 5） GB50191《构筑物抗震设计规范》 6） GB50204 《混凝土结构工程施工及验收规范》 7） GBJ 112 《膨胀土地区建筑技术规范》 8） DL/T 5092-1999《110~500kV 架空送电线路设计技术规程》 9） JGJ 94-1994《建筑桩基础技术规范》 10）JGJ 106-2003 J256-2003《建筑桩基检测技术规范》 11）JGJ 118《冻土地区建筑地基基础设计规范》 12）SL 204-1998《开发建设项目水土保持方案技术规范》
几个值得注意的问题
1 插入式基础
自插入式基础问世以来，由于其经济上的优势已成为工程设计首选的基础型式。但工程中由于受气候、 地Baidu Nhomakorabea等诸方面的影响，还是要客观的确定它的使用范围。如在易发生覆冰灾害的南方地区，就应慎重考虑 选取这种基础型式。
如广东目前使用的插入式斜柱斜面塔脚板式基础型式，就规避了出现灾害性倒塔后插入角钢也随之破 坏，给抢修带来困难的难题。
在非自重湿陷性黄土地基上: 对Ⅰ级湿陷性黄土一般不需要地基处理。 对于Ⅱ级处理厚度为1．0～1．5 m，如处理厚度小于1．0 m 时，湿陷性仍要危及铁塔的安全。 对于Ⅲ级湿陷性黄土，处理厚度为1．0～2．0 m， Ⅳ级应为2.0～3.0 m。
湿陷性黄土层的铁塔基础地基处理方法很多，常用的方法有灰土垫层法。 各种处理方法都有它的适用范围，局限性和优缺点。在确定铁塔地基处理方案时，往往 可根据工程的具体情况对几种处理方法进行技术、经济以及施工进度等方面的比较。灰土垫 层具有强度有保障、水稳定性和抗渗性好，施工工艺简单，取材容易，费用较低的特点被广 泛的使用。
照片1：斜插式地脚螺栓基础（来源：在建云广±800kV直流线路工程）
照片2：普通地脚螺栓基础（来源：在建宝德±500kV直流线路工程）
基础分类
1 按制作类型 现浇混凝土基础 插入式基础 装配式基础 金属基础 预制混凝土基础 灌注桩基础
2 按地质条件要求 常规基础 重力式基础 联合式基础(垡基) 复合式沉井基础
3 按自然条件要求 不等高基础
选择基础型式的基本原则
1 不等高基础与铁塔长短腿配合 2 优先选用原状土基础 3 运输困难地区可选用装配式基础 4 地质条件较差时可选用桩基础
架空输电线路杆塔基础的防冻取决于对基础周围土层情况、土壤冻结深 度、冻胀性类别的判别或处于积水中的基础的水深、结冰的情况以及基础形 式的选择等多种因素的影响。这首先应从作用于基础上的冻胀力的作用机理 进行分析，针对本工程具体情况继而采取对策措施。
2009年3月11日我参加了广东省电力设计研究院《超高压送电线路铁塔基础优化设计关键技术的研究及 应用》科研成果的评审会。
该项目研究的斜柱基础和斜柱挖孔桩基础使用了传统的地脚螺栓连接方式，基础柱顶面垂直于铁塔主 材准线，地脚螺栓不用火曲，基础施工也不再受插入角钢供货影响，采用传统的地脚螺栓链接方式，更易 于应对自然灾害。目前广东已全面推广应用了这项新技术。
我们可从一位网友的帖子中看一个很有代表性的观点：
优秀的基础设计方案不仅要科学合理、材料节约、型式环保，而且还应考虑施工安全 性、施工工艺性和施工成本等方面的问题。主角钢插入式基础，以其结构科学合理、节 省材料的优点而被广范应用于各种电压等级的输电线路工程中，但因其插腿找正工艺复 杂、几何尺寸控制点多、工艺标准较高等特点，也给施工带来了一定困难。特别是高悬 式主角钢插入式基础，插腿的固定找正尤为困难。
照片3：灾后修复主角钢插入式基础（来源：双瓯500kV线路灾后重建工程）
2 湿陷性黄土地基处理方法
铁塔基础的地基处理不同于其它建筑物地基的处理，铁塔地基处理主要是全部或部分消 除其湿陷性。
对自重湿陷性黄土地基，由于地基的湿陷量和湿陷变形与自重湿陷性土层的厚度、浸水 面积有关，而与压层厚度无关，所以必须处理基础地面以下的全部自重湿陷性黄土层。
插入式基础在近二十多年得到了广范地推广和应用，其中有得也有失。鉴于该基础型的大量应用现状， 和广东已全面推广应用了基础柱顶面垂直于铁塔主材准线，以传统的地脚螺栓连接方式的斜柱基础替代插 入式角钢的斜柱基础型式，这个问题已涉及设计、施工、运行、工程造价等多个方面，值得我们在工程设 计中给予足够的重视。
地脚螺栓式基础是传统的基础设计型式，具有型式简单、支模找正方便、几何受控点 少、验收标准较低等优点。另外，通过2008年初我国南方电网的冰冻灾害可知，地脚螺 栓式基础较插腿式基础受损率较低且便于修复，说明了地脚螺栓式基础比主角钢插入式 基础的抗灾能力强。
斜插式地脚螺栓基础综合了主角钢插入式基础和地脚螺栓式基础的优点，是一种可以 推广应用的基础型式。至于基坑型式，本人认为斜掏式基坑对地质条件要求较高，开挖 过程存在着很大的安全隐患，且基坑斜度又难以控制，几何尺寸不易达到设计及验收规 范标准，因此还是以直柱挖掏型式为宜。
3 冻涨土基础
土壤的冻结会对架空输电线路杆塔基础产生不同程度的影响。我国东北 地区《高寒及沼泽地区杆塔基础冻胀问题调查报告》统计资料表明，东北地 区110-220kV就有因地基土冻胀，杆塔基础失稳而倒杆或倒塔的灾害事故发 生。不由得人们不对这一问题引起重视。因此, 架空输电线路杆塔基础的防 冻在设计中应给予充分的考虑就势所必然了。
系列讲座4
高压输电线路铁塔结构设计琐谈 高压输电线路杆塔基础设计
华北电力设计院 傅春蘅
概述
1 执行标准 DL/T 5219-2005《架空送电线路基础设计技术规定》
2 规范性引用文件
1） GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》 2） GB50010《混凝土结构设计规范》 3） GB50021《岩土工程勘察规范》 4） GB50025《湿陷性黄土地区建筑规范》 4） GB50046《工业建筑防腐蚀设计规范》 5） GB50191《构筑物抗震设计规范》 6） GB50204 《混凝土结构工程施工及验收规范》 7） GBJ 112 《膨胀土地区建筑技术规范》 8） DL/T 5092-1999《110~500kV 架空送电线路设计技术规程》 9） JGJ 94-1994《建筑桩基础技术规范》 10）JGJ 106-2003 J256-2003《建筑桩基检测技术规范》 11）JGJ 118《冻土地区建筑地基基础设计规范》 12）SL 204-1998《开发建设项目水土保持方案技术规范》
几个值得注意的问题
1 插入式基础
自插入式基础问世以来，由于其经济上的优势已成为工程设计首选的基础型式。但工程中由于受气候、 地Baidu Nhomakorabea等诸方面的影响，还是要客观的确定它的使用范围。如在易发生覆冰灾害的南方地区，就应慎重考虑 选取这种基础型式。
如广东目前使用的插入式斜柱斜面塔脚板式基础型式，就规避了出现灾害性倒塔后插入角钢也随之破 坏，给抢修带来困难的难题。
在非自重湿陷性黄土地基上: 对Ⅰ级湿陷性黄土一般不需要地基处理。 对于Ⅱ级处理厚度为1．0～1．5 m，如处理厚度小于1．0 m 时，湿陷性仍要危及铁塔的安全。 对于Ⅲ级湿陷性黄土，处理厚度为1．0～2．0 m， Ⅳ级应为2.0～3.0 m。
湿陷性黄土层的铁塔基础地基处理方法很多，常用的方法有灰土垫层法。 各种处理方法都有它的适用范围，局限性和优缺点。在确定铁塔地基处理方案时，往往 可根据工程的具体情况对几种处理方法进行技术、经济以及施工进度等方面的比较。灰土垫 层具有强度有保障、水稳定性和抗渗性好，施工工艺简单，取材容易，费用较低的特点被广 泛的使用。