【摘 ?要】電力作為經(jīng)濟社會發(fā)展及人們生活不可或缺的一部分,隨著社會發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對于電力供應的要求也越來越高;電能輸送作為電力供應中一個重要的環(huán)節(jié),其輸送設備的安全可靠運行對于電能輸送起關鍵作用,為確保送電線路的穩(wěn)定運行,文章就輸電線路重要組成部分鐵塔基礎的特點及基礎的選擇進行探討。
【關鍵詞】基礎選擇;基礎特點;掏挖式基礎;送電線路
輸電線路基礎設計要根據(jù)線路地形地貌、地質特點及桿塔型式,結合已有線路的運行經(jīng)驗,綜合考慮施工可行性、經(jīng)濟性選擇合理的基礎型式,這樣才能做到輸電線路工程的順利實施以及后期的安全可靠運行,加之近年來,國家對于生態(tài)環(huán)境保護的更高要求,選擇合理的基礎型式對于整個工程實施全過程具有相當重要的意義。
一、常用桿塔基礎型式及特點
1.剛性臺階式基礎。這種基礎屬于“大開挖”基礎,施工時需先開挖基坑,澆筑好混凝土基礎后,再對基坑進行回填并夯實,其特點是適應性強、計算理論成熟、工程經(jīng)驗豐富、施工方便,除淤泥等級軟弱地基外的一般地質條件、各種塔型均能使用,多用于需要采用重力式或半重力式基礎的塔位,但需要大開挖,環(huán)境破壞性大,混凝土耗量大,經(jīng)濟性差。
2.板式基礎。板式基礎也是“大開挖”的一種,板式基礎與臺階式基礎的不同之處在于,混凝土用量小,底板較薄,基礎坑深較淺,但底板需配置鋼筋,由底板的配筋來承擔部分作用力,該基礎適用于普通土、松砂石、巖石、泥水坑等絕大多數(shù)地質情況,相比臺階式基礎具有良好的經(jīng)濟性。工藝簡單,施工技術成熟,廣泛應用于我國絕大部分高壓輸電線路工程中。
3.掏挖式基礎。掏挖基礎采用人工或者機械進行掏挖,掏挖成基礎樣式,“以土代模”,將綁扎好的鋼筋籠吊入掏挖成形的土坑內,進行混凝土澆筑養(yǎng)護,完成基礎施工,該基礎免除回填土的程序,既施工方便,又能利用原狀土的強度,保證基礎具有良好的抗上拔性能以及較大的水平承載力,減少了土方開挖量,且與上述基礎相比,混凝土的用量大幅減少,具有良好的經(jīng)濟性,多用于松砂石等易開挖成形的地質,掏挖基礎還有一個優(yōu)點在于掏挖基礎對植被的破壞較小,基面開挖小有利于水土保持。
4.人工挖孔樁基礎。人工挖孔樁基礎施工過程基本與掏挖基礎相同,與掏挖式基礎施工不同之處在于全部采用人工掏挖,需做護壁,保護施工人員安全,施工周期較長,多用于陡峭的山地巖石地質情況下,用于此地質時比較經(jīng)濟,且利用原狀土的力學性能,具有良好的抗上拔性,開挖量較少將減少對邊坡的破壞,保證基礎的穩(wěn)定,同樣較為環(huán)保。
5.灌注樁基礎。灌注樁基礎是指用專門的機具鉆(沖)成較深的孔,以水頭壓力或水頭壓力和泥漿護壁,放入鋼筋骨架和水下澆筑混凝土的樁基,施工時采用機械鉆孔,避免了人工開挖的安全隱患,該基礎型式在泥水坑情況下,具有明顯經(jīng)濟性,且施工方便,泥水坑地質采用灌注樁基礎,降低施工難度,縮短施工周期,用于其他地質時,費用較高,設計過程中需謹慎使用。
二、基礎設計考慮的問題
實際工程設計中,為保證基礎設計的合理性,需將基礎工程的設計貫穿于整個工程設計過程中,綜合考慮規(guī)程規(guī)范,兼顧施工運維等方面,為此,把握以下幾個方面:(1)首先考慮選擇合適的線路路徑,路徑選擇時應進行現(xiàn)場踏勘,盡量避開一些不良地形、地質地段,如易坍塌區(qū)、沼澤地及一些軟弱地基地段等;(2)基礎設計應考慮施工難易程度及施工人員安全等因素,盡量選擇機械方便進入的地段,如遇山地地段,基礎開挖及鋼筋籠吊裝等機械難以進入,需人工開挖,出于施工安全考慮,基礎開挖過程中需做護壁,保證施工人員的安全,遇到泥水坑地質時,如果基坑較深,施工難度較大,需做抽排水等,存在一定的安全隱患;(3)基礎設計應盡量減少對環(huán)境的破壞,基礎施工對環(huán)境的破壞主要是基面平整,基坑開挖、施工便道修筑等,減少對原狀土的擾動,減少塔基周圍水土流失,基礎施工完畢后,應對施工基面進行植被恢復,如播撒草籽、灌木移植等;(4)基礎工程在整個輸電線路工程總投資中占比30%-50%,因此在滿足規(guī)程規(guī)范及政策法規(guī)的情況下,應考慮其經(jīng)濟型,選擇經(jīng)濟的基礎型式,進行合理的基礎計算對整個工程的投資具有重要影響。(5)基礎設計應根據(jù)現(xiàn)場地基力學特性以及鐵塔的設計條件,進行合理的計算,必要時應對基礎做一些處理,如地基承載力不夠時增加墊層,環(huán)境土具有腐蝕性時采取防腐措施,基礎處于河道地段時加設防洪措施等。
三、結論
文章分析了輸電線路常用的基礎基礎型式的優(yōu)缺點及基礎設計過程中需考慮的問題,實際輸電線路設計中,設計人員應根據(jù)現(xiàn)場踏勘結果,需綜合考慮規(guī)程規(guī)范、法律法規(guī)、環(huán)保經(jīng)濟以及施工、運維等方面選擇合適的基礎型式,近年來,隨著人們環(huán)保意識的提高,加之國家生態(tài)環(huán)境局對生態(tài)保護提出了更好的要求,作者建議設計過程中,在地質條件允許的情況下,盡量采用掏挖基礎等環(huán)保型基礎。
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作者簡介:
張旗旗(1992.08-),男,漢族,青海格爾木市人,本科學歷,國網(wǎng)青海省電力公司海西供電公司線路設計工作,主要研究方向:輸電線路設計。
(作者單位:國網(wǎng)青海省電力公司海西供電公司)