输电线路铁塔基础设计研究

输电线路铁塔基础设计研究

发表时间：2017-09-05T16:09:31.850Z 来源：《电力设备》2017年第14期作者：王华

[导读] 摘要：铁塔基础能够把荷载传到地基中，若是地基出现问题，可能会对铁塔造成重大影响，甚至引发安全事故。

（四川省电力设计院）

摘要：铁塔基础能够把荷载传到地基中，若是地基出现问题，可能会对铁塔造成重大影响，甚至引发安全事故。文章通过对输电线路铁塔基础设计的原则、类型等进行分析，提出了一些优化策略，以期为广大研究者提供参考。

关键词：输电线路；铁塔基础；基础设计；设计研究

引言

在输电线路铁塔基础的实际过程中，应当结合不同区域的水文地质状况，全方位考虑设计的影响因素，满足施工要求。在保证铁塔基础质量的情况下，还应充分考虑其经济成本。在设计和施工中，需要遵守相关规范和规定来进行，输电线路铁塔基础的质量才能够得到保障。

一、输电线路铁塔基础设计原则

（一）选型原则

对于铁塔基础施工来说，铁塔不同，在施工、占地和造价方面的要求与标准也就不一样。所以，在铁塔基础的选择形式方面，显得非常重要。假如是一个新建工程，一般情况下要选直线杆；假如是转角或者跨越位置，则需要采用角铁塔。尽管这种形式比较简单，但是对线路安全的重要性却是不言而喻的。假如施工中的回归线路出现得比较多，这种情况下，选择铁塔要求占地面积比较小，不然的话将使得杆顶产生变形的现象，使维修养护成本升高。[1]如果是线路老化工程进行更新，就需要将铁塔的高度增加，将水平距离适当地缩小。在设计过程中，不但需要考虑来自成本和安全方面的因素，还要充分考虑当时当地的环境因素。

（二）设计原则

对于铁塔基础来说，它在输电线路中地位非常重要。而对于它的选型而言，几乎能够决定施工建设的成败和效果。因为地域不同，地质也不相同，其基础形式的类型也就不同。一般情况下，在施工过程中，首先就需要进行浅埋，接着需要把地板基础的尺寸适当地增加。然后把基础自身的重量进一步提高，是铁塔更加稳固。而对于承力塔和直线塔来说，一般情况下采取的都是深埋的方式。

二、铁塔基础设计分析

（一）铁塔基础的类型

1、掏挖基础

这种类型的铁塔基础通常是指依靠土体本来具有的特性，不经过其他处理，是混凝土自然地成型。这种方式既在一定程度上节省了经济成本及施工设计时间，又因开挖土量小而变得更加简便。[2]这种类型的铁塔基础，主要适用于没有地下水环境的黏性土及软岩。由于其开挖量比较少，有利于经济成本控制和环境的保护，能够当作常用的一种铁塔基础。

2、人工灌注基础

对于这种铁塔基础来说，它主要是依靠土体本身的作用，使得混凝土能够自然成型。但是从安全方面的因素出发，护壁的设计时非常必要和重要的。但这种方式在施工方面显得比较复杂。在人工操作的前提下，在一些基础作用力比较大的领域，或者是地形、地质的影响作用大的领域中，采用人工灌注基础就比较合理。然而，这种铁塔基础所需的费用通常比较高。

3、台阶基础

对于这种铁塔基础来说，它主要是依靠铁塔和土体自身的重量，实现抗拔和抗倾覆的目的。然而，这种基础形式需要开挖的土量很大，可能对周围的环境造成比较大的影响。尽管这种铁塔基础适合于各种岩石，并且在有地下水的条件下进行施工更加方便，但是所需的投资非常高，需要慎重考虑经济方面的因素。

4、直柱板基础

就这种铁塔基础而言，它需要依靠土体和铁塔自身的重量来满足抗拔与抗倾覆的要求，并通过地脚螺栓来同铁塔连接在一起。这种铁塔基础要求应用在没有地下水的区域，特别是那些在运输方面难度比较大的塔位。

5、斜柱插入基础

这种类型的铁塔基础同直柱板、台阶基础大致相同，都是要依靠土体和铁塔的自重来实现抗拔和抗倾覆。它的特点主要是，斜柱和塔体坡度近似，使得配筋降低，其经济性非常高。在具体的施工中，只要是在没有地下水的环境中，各种类型的岩石和图纸上面都可以采用斜柱插入基础。[3]同时，它所需的混凝土和钢筋都比较少，如果从经济投资的层面来看，可以首选斜柱插入基础。

（二）铁塔基础的电算分析

在目前的发展背景下，计算机科技已经在铁塔基础中得到了广泛的应用，并为其带来了便利。依靠计算机的帮助，能够将铁塔相关的力学特性计算出来，从而促进铁塔基础的施工和设计。通过软件的辅助作用，可以将铁塔的低级、倾覆稳定、下压等参数计算出来。并且能够将其承载力和相关要求考虑进去，使得设计方案得到进一步地优化。

（三）注意事项

在一些土质较为松软的区域，使用灌注桩设计的时候，应当结合当时当地的实际情形，适当地对钢筋保护层作加厚处理。并将混凝土的设计标号进行提升。同时，还应当使用直径比较小的群桩。在进行现场施工的时候，开挖和清理工作都需要及时进行，并要将她为中心桩保留下来。假如没有中心桩，就应当把它从设施里面引出来。针对那些不太稳固额山体，需要建设护坡，才能够是嵌入地基更加稳固。同时，还需要保留一些排水孔。

三、输电线路铁塔基础设计优化的策略

1、重视混凝土材料的配比

对于混凝土材料的配比来说，它在铁塔基础里面处于相当重要的位置。因此，要求在执行配比的时候，严格把控配比过程，按照相关要求来执行。需要注意的是，在混凝土材料里面，骨料和水泥浆是非常重要的材料，配比操作以前，要对骨料以及水泥的质量进行检测，确保起符合相关要求后，才能够执行配比操作。除此之外，对于配比中的各类材料，需要使用多少应当根据计算来确定。如此一来，材料

的配比才更加科学和合理。[4]这样能够让混凝土在均运行方面更好，并且经历这个过程后，混凝土强度也会变得更高。从而，尽可能地减少了混凝土裂缝情况的产生。

2、铁塔基础设计方法应尽可能做到科学合理

在输电线路里面，铁塔基础设计工程是极为系统的工程，而且也很复杂。因此，在设计铁塔基础中，还没有选择采取哪种方法来进行时，应当事先对实地情况进行考察，掌握具体情况是如何的，特别是当地的地质情况，以及特点都有哪些，是怎么样的。在了解了这些情况后，就能够更好地选择设计方法。从而，在实践和理论的共同指导下，让铁塔基础工程更加合理。鉴于各地地质状况的差异性，相关设计人员必须到实地展开调查研究。因为地方不同，地质状况也就不同，从而设计方法也会不同。这就使得在设计过程中，对设计的相关要求也会有差异。比方说在粘性土或者沙土地质中，最常见的方法就是强夯法。

3、重视箍筋的间距、位置和绑扎等值的计算

在铁塔基础工程的材料应用方面，钢筋和箍筋等材料都可能被应用到。对于箍筋材料的应用来说，应当严格遵守相关规范及标准。特别是在施工位置、间距和绑扎手段方面。有鉴于此，设计工作人员在设计操作过程中，对箍筋绑扎及位置等数值的计算要引起重视，以相关数据来指导设计，从而使铁塔基础施工能够在科学合理的指导方法下进行。[4]在铁塔基础的施工过程中，其顶面同第一根箍筋见的间距通常处于13里面至45厘米间，具体应当间隔多远需要以现场情况为依据。同时，对于刚进材料承载力而言，它必须要符合铁塔基础施工的具体要求，才能够建立稳固的输电线路工程基础。

4、铁塔基础在软土质地区的设计

对于软土质来说，由于自身的一些特性，使得铁塔基础施工不仅变得较为复杂，而且基础也较为薄弱。因此，在设计的时候，需要重视各方面的协调，使软土质能够承受铁塔重量。假如设计没有严格遵守相关规定或者规范，可能导致施工过程中出现塌陷的现象，进而是铁塔基础的施工受阻，影响其进度的推进。

结束语

综上所述，通过对输电线路铁塔基础的原则、类型和设计等方面的分析可以得知，地址水文条件能够影响铁塔基础形式的选择与确定。合理的铁塔基础能够使得投资减少，并保证输电线路运行的稳定性。

参考文献：

[1]刘冠辰，王孟，徐辉，刘荣海.输电线路铁塔基础变形实验系统的设计[J].结构工程师，2015，06：18-25.

[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，2016，16：25-26.

[3]马涛.刍议输电线路铁塔基础选型设计及其优化[J].科技创新导报，2015，25：49-50.

[4]陈国栋.有关输电线路铁塔基础设计的相关问题探究[J].中国科技投资，2013，14：177.