铁塔基础设计范文

铁塔基础设计范文（精选12篇）

铁塔基础设计 第1篇

一、铁塔基础设计原则

(一) 选型原则

不同铁塔在施工、造价和占地上都有着不同的标准和要求, 因此选择合适的铁塔基础形式十分重要。对于新建工程, 通常要选择直线杆;对于跨越和转交位置要使用角铁塔, 这种方式相对简单, 对提高线路安全很重要;对于回归线路较多的施工, 通常使用占地较小的铁塔, 否则会造成杆顶的变形, 进而增加基础维护费用;对于线路老化的更新工程, 要适当提高铁塔高度, 缩小水平距离。在进行基础设计时, 不仅要满足经济和安全的需求, 还要满足环境的要求。

(二) 设计原则

铁塔基础设计是输电线路中最重要的基础部分, 铁塔基础设计的选型, 对输电线路的施工建设具有决定作用。由于地质原因, 目前基础形式分为很多类型, 通常是首先浅埋, 然后适当增加地板基础尺寸, 提高基础自重等方式保证铁塔的稳定。直线塔和承力塔则常使用深埋方式。

二、铁塔基础设计

(一) 常用基础分类

常用的铁塔基础设计主要包括如下几种类型:掏挖基础是指使用土体的本身特性让混凝土自然成型, 这样不仅能够节约时间和成本, 而且由于开挖土量较小, 施工过程也非常简单。人工灌注基础是通过土体本身让混凝土自然成型, 考虑到施工安全等问题, 需要设计护壁。这种方式的施工相对复杂, 适用于人工条件下, 基础作用力大、地形或地质条件影响较大的领域。台阶基础主要利用土体与铁塔的自重来达到抗倾覆和抗拔的要求。但是由于大开挖形式的基础土方量较大, 因此会严重影响周围的环境。直柱板基础利用土体与铁塔的自重来达到抗倾覆和抗拔的要求, 使用地脚螺栓连接铁塔。这种方式在无地下水的区域比较适用, 尤其是运输困难的塔位。斜柱插入基础同样利用土体与铁塔的自重来达到抗倾覆和抗拔的要求, 主要特点是塔腿和斜柱的主材坡度保持一致, 因此降低了配筋, 是非常经济的一种基础类型。在实际施工过程中, 斜柱插入基础在无地下水环境的各类岩土上都非常适用, 对钢筋量和混凝土量的需求较小, 所以从投资角度考虑, 可以设为首选基础;掏挖基础在无地下水环境下的软岩和黏性土中比较适用, 土方量开挖较小, 对保护环境, 降低投资十分重要, 可以设为常用基础;台阶基础适合各类岩石, 有地下水时施工非常方便, 但是投资相对较高;直柱板基础适用于无地下水的各类岩石, 投资较高;人工桩基础适用于黏性土和软岩中, 基础作用力较大, 投资费用较高。

(二) 铁塔基础电算分析

随着科技的发展, 计算机技术也得到了广泛地推广, 为很多工程计算类问题带来了巨大的便利。高压电网铁塔基础设计需要依靠计算机辅助软件对铁塔的力学特性进行分析计算, 现在常用的设计软件包括铁塔基础优化设计软件、钻挖孔灌注桩基础设计软件等。通过上述软件的分析, 施工人员能够对铁塔基础的上拔稳定、下压、地基和倾覆稳定等相关参数进行计算, 同时还能综合考虑基础构建的构造要求和承载力, 进而设计最优化的铁塔基础施工方案。

(三) 特殊施工环境下的铁塔基础设计

对于山区地质条件下的铁塔基础设计, 之前的做法通常是先开平基面, 然后再深挖基础, 这种方式的施工周期较长, 而且会对周边山林的生态环境造成很大的影响。考虑到山地的坡面高低不齐, 无法完全保证基础的4个腿基同时稳定, 这时就需要对铁塔的长短腿进行适当地调整, 将铁塔基础设计成长短颈的形式, 以弥补地面的高差不足。基础的高差大小要与长短颈相适应, 并开少量基面。完成基础以后, 要将坡面推平, 使山地的面貌恢复原样。河坎、道路周边的铁塔基础设计中, 铁塔位置的提供通常不尽如人意。尤其是在车道与河道形成的路夹中, 无法布置常用的正方形基础。这时如果换成灌注桩等基础类型又会显著提高工程造价。因此, 我们可以将基础底板设计为长方形, 将立柱设计为正方形, 立柱的边和底板的边不平行, 并分别设置在塔身和路边。

(四) 铁塔基础在设计时需要注意的问题

对于地质松软的地区, 进行灌注桩设计时要按照实际情况合理增加钢筋的保护层厚度, 并适当提高施工混凝土的设计标号, 同时, 根据混凝土的抗裂要求采用较小直径的群桩。在施工现场需要进行及时地清理和开挖, 塔位中心桩需要保留, 它可以作为柱顶标与基础洞底标高校核的参考对象。如果去除了中心桩, 要把中心桩从设施中引出。对于根开较小的直线塔, 不宜按照高低腿方式进行设计。对于不稳定的山体, 要构筑一个护坡, 护坡的施工过程要保证嵌入地基的稳定, 同时要留有一定的排水孔。

结论

本文以实际应用为基础, 对高压输电线路铁塔的基础选型与设计进行了深入地研究。输电线路的铁塔基础在设计的过程中, 要充分考虑铁塔选型、铁塔电算、承受电压等级、所在地区地质特点、环境风速等条件, 建立完善的设计规划和施工方案, 保证铁塔的安全性和经济性。随着我国经济的快速发展, 输电线路铁塔基础的设计日益重要, 在实际的工程建设中, 如何提高铁塔的可靠性、稳定性和安全性, 是未来电网建设领域研究的重要课题。

摘要：铁塔基础设计是输电线路建设中非常重要的部分, 基础施工过程中的劳动总量、工程造价和工期消耗量都占整个电网工程的主要部分。在设计输电线路铁塔基础的过程中, 要充分考虑铁塔选型、承受电压等级、所在地区地质特点、环境风速等条件, 建立一套完善的设计规划和施工方案, 保证铁塔的安全性、实用性和经济性。本文对高压电网输电线路铁塔基础设计过程中的铁塔基础设计原则、常用基础选型比较等方面进行了深入地探讨, 并对铁塔基础设计和优化过程中要注意的一些问题进行了分析, 对实际施工过程有一定的指导意义。

关键词：高压输电线,铁塔设计,基础设计,基础分类

参考文献

[1]傅春衡.高压输电线路铁塔结构设计几点分析[J].电力建设, 2003 (1) :28-36.

铁塔基础知识 第2篇

时间：2010-09-01 11:01:16 来源：

作者：

何谓杆塔基础?其作用是什么?

架空送电线路杆塔地面以下部分的设施，统称为杆塔基础。基础的作用是稳定杆塔，防止杆塔因承受导地线、风、覆冰、断线张力等垂直荷载、水平荷载和其他外力作用而产生的上拔、下压或倾覆。

267．杆塔基础的形成由什么条件来确定?

杆塔基础的形成应根据线路地形，施工条件，地质特点和杆塔形式，应根据节约混泥土量，降低造价的原则综合考虑确定。

268．杆塔基础设计的原则是什么?

必须保证地基的稳定性及结构强度，对处于弱地基的转角，终端杆塔的基础、应进行地基变形验算，并使地基变形控制在使用的容许范围内。

269．杆塔基础设计时对基础作用力应考虑哪些问题?

(1)杆塔基础设计荷载取自杆塔传至基础的静态作用力，除高度在50m以上的杆塔，基础作用力应考虑阵风影响外，其他及在安装断线情况的冲击均不考虑。

(2)无论基础承受上拔、下压及倾覆荷载，当地质条件合适时应尽量采用原状土承载力的基型，以提高承载力，减少变形。

270．基础设计如何考虑基础地下水位季节性的变化?

位于地下水位以下的基础容重，土容重应按其浮容重考虑，一般对混凝土浮容重取12kN／m，钢筋混凝土的浮容重取14kN／m，土的浮容重取8～14kN／m3，但当计算直线杆塔基础上拔稳定时，对塑性指数大于10的亚粘土和粘土可取天然容重。同时应考虑地下水和土壤对基础材料腐蚀的可能性。

271．电杆的基础倾覆承载力不能满足时应如何处理?

(1)增加杆塔基础的埋深，此法增加费用、降低杆塔高度。

(2)增设卡盘加大倾覆承受力。

33(3)设置拉线。

272．装配式基础包括那些类型?

(1)直柱单盘类，分为直柱固接类和直柱绞接类。

(2)塔腿埋人类，分底脚直埋型和主材直插型。

(3)角锥支架类，分金属支架型和混凝土构件支架型。

(4)人字型类。

(5)花窗式金属基础。

273．装配式基础部件设计应考虑哪些原则?

(1)单个部件重量应根据山区及平地的运输条件而定，部件外型力求简单。

(2)部件之间的连接节点宜少而简单，混凝土构件孔位设计尺寸应考虑到综合安装误差。

(3)各混凝土的构件间应尽量采用穿孔方法，当采用预埋件时，设计应提出铁件凸出部分的防碰要求。

274．杆塔基础的分类

杆塔基础应根据杆塔形式、地形、地质、水文及施工、运输综合考虑，按其承载力特性可分为：

(1)大开挖基础类。指埋置于预先挖好基坑内，并将回填土夯实的基础。

(2)掏挖扩底基础类。这类基础是指用混凝土及钢筋骨架灌注于机械或人工掏挖成土胎内的基础。

(3)爆扩桩基础。以混凝土和钢筋骨架等灌注于爆扩成型的土胚内的扩大端的短桩基础。

(4)岩石锚桩基础。指以水泥砂浆或细石混凝土和锚筋，灌注于钻凿成型的岩孔内的锚桩或墩基础。

(5)钻孔灌注基础。用机具钻成较深的孔，以水头压力或水头压力和泥浆扩壁，放入钢筋骨架和水泥浇注混凝土桩基。

(6)倾覆基础。这类基础指埋于经夯实的回填土内，承受较大倾覆力矩的电杆基础、窄基铁塔的单独基础和宽基铁塔的联合基础。

275．大开挖基础的特点是什么?

这类基础主要是以扰动的粘性回填土构成抗拔土体保持基础的上拔稳定，由于是回填土，虽经夯实亦难恢复原有土的结构强度，所以就其抗拔性来说，不是理想的基础型式。实践证明，这类基础的主要尺寸均由其抗拔稳定性所决定，为了满足上拔稳定要求，往往要加大基础尺寸提高基础造价。这类基础施工简便，是工程中常用的基础。

276．掏挖扩底基础的特点是什么?

这类基础是以天然土构成的抗拔土体，保持土体的上拔稳定，适用于在施工中掏挖和浇注混凝土时无水渗入基坑的粘性土中，它能充分发挥厚状土的特性，不仅具有良好的抗拔性能，而且具有较大的横向承载力。

277．岩石锚桩基础的特点是什么?

此类基础在岩石中钻孔而成，所以具有较好的抗拔性能，特别是上拔和下压地基的变形比其他类基础都小，这类基础降低材料的耗用量，在山区施工中运输简单，具有较好的经济效益。

278．灌注桩基础的分类及优点是什么?

灌注式基础可分为等径灌注桩和扩底短桩两种。

等径灌注式基础采用专门的钻孔工具钻孔，然后插入预制的钢筋，就地灌注混凝土，若地下水位高或为流沙河床，不易钻孔可将事前制好的钢筋混凝土桩，用汽锤打压到土地中，这类基础适用于跨越河流。

扩底短桩基础可采用钻孔工具或采用爆炸扩孔成型，然后插入钢筋管架，灌注混凝土而成，这种基础节约材料，施工方便，可减少压缩变形和增加抗拔能力。

279．什么是杆塔预制混凝土基础?

这种基础多用于混凝土电杆，主要以底盘、卡盘、拉线盘为主，在现场组装，底盘一般为方形，平面凹进一块大于电杆底部直径形状，它的大小因电杆根部直径而异，厚度则根据杆塔荷载而定，主要承受垂直下压力。卡盘分上、下卡盘，卡在电杆根部，主要作用是对杆塔抗上拔和倾覆而言，拉线盘同拉线棒配合使用，主要承受杆塔拉力作用。

280．杆塔基础对混凝土有何要求?

混凝土的强度是设计上一项重要的力学特性，在设计混凝土构件时应首先确定其强度等级：

(1)混凝土基础的混凝土强度等级不宜低于表3-7中C10；

(2)钢筋混凝土基础，混凝土强度等级不宜低于表3-7中 C15；

(3)当采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋或预制钢筋混凝土构件时，则混凝土强度等级不宜低于表3-7中C20。

表3．7

混凝土强度等级及弹性横量

281．水泥的标号如何确定的?

水泥的强度大小是以水泥的标号来说明，水泥有200、250、300、400、500、600等6种标号，标号是这样确定的：以水泥与沙子1:3质量比，按60％的水与水泥的比例制成7.07cm3试块，以标准方法捣固，在规定条件下养护28天，做极限抗压强度试验，若为300kg/cm3称水泥为300号。

282．如何确定混凝土强度等级?

混凝土强度系指照标准方法养护的边长为200mm的立方块试块，在28天期龄，用标准试验方法所测的抗压极限强度，用 kg/m2表示。

283．杆塔基础对钢筋的要求如何?

见表3-8。

表3．8

钢筋强度设计值及弹性模量

N/mm2

为了使钢筋和混凝土共同协调工作，对C15强度等级的混凝土宜采用I级钢筋(即A3钢)；对Ⅱ、Ⅲ钢筋大多用于C20强度等级钢筋混凝土基础构件。

284．钢筋混凝土基础对石材有何要求?

石材是一种具有良好的力学性能的天然材料，就近获取可降低工程造价，石材已广泛地用于电杆底盘、拉盘和卡盘等基础，要求未经风化的材质均匀的火或岩石，其极限抗拉强度不低于130000kN／m2和软化系数kd不小于0．75即可。

285．土体如何分类?

土体按工程分类法标准分以下类别：

(1)岩石。颗粒间牢固联结，呈整体或具有节理裂隙的岩体。

(2)碎石土。粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50％的土，可分为漂石、块石、卵石、碎石、圆角砾。

(3)砂土。粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50％、塑性指数不大于3的土，可分为砾砂、粗砂、细砂、粉砂。

(4)粘性土。塑性指数大于3的土，按工程地质特征可分为老粘性土、一般粘性土、淤泥和淤泥质土、红粘土。

(5)人工填土。可分为素填土、杂填土和冲积土。

286．基础的埋置深度应考虑哪些因素?

杆塔基础埋深对杆塔运行、施工进度和经济造价有很大影响，设计基础时应按以下因素考虑：

(1)作用于地基上的荷载的大小和性质。承受较小的横向荷载的基础(主要是受压)一般埋深不少于0.6m，对承受上拔力较大的铁塔基础，要充分发挥土体的抗拔性能，应尽量埋深，但不宜超过抗拔土体的临界深度。

(2)水文地质条件及基础埋深。遇有地下水的基础塔位应埋于地下水位之上，若必须埋于地下水位时，应采取措施以保证地基土在施工时不受扰动，例如跨河塔位的基础底面必须埋置于局部冲刷深度以下。

(3)季节性冻土地基。设计基础必须考虑地基的冻胀和融陷对基础埋深的影响，最小埋深应不浅于1.1倍土的标准冻结深度。

287．对有地下水的基础计算时如何考虑土的容重影响?

必须注意地下水位随季节性波动对基础和地基土的影响，必须计算：

(1)计算基础的上拔稳定；

(2)计算基础的倾覆稳定；

(3)计算基础的下压稳定；

(4)土的浮容重取值，可根据土的类别和紧密程度取8～11kN／m3，压混凝土和钢筋混凝土的浮容重取12kN／m3或14kN／m3。

288．杆塔基础计算的负载包括哪些?

线路在各种气象条件下运行时，断线、安装所承受到基础顶面的外力，通常称为基础的外力。

(1)宽基铁塔基础的作用力有上拔、下压和水平力。

(2)窄基铁塔基础和拔稍电杆作用力有倾覆力矩、水平力和垂直力。

(3)拉线杆塔基础的作用力有拉线上拔力和柱体下压力。

289．基础设计的安全系数是怎样规定的?

如表3-

9、表3-10所示。

表3-10

强度设计安全系数

290．杆塔基础按其受力分哪两类?各承受何种力?包括哪种类型的基础?

(1)上拔和下压类。这类基础主要承受上拔力和下压力，水平力较小。属于此类基础的有拉线基础、拉线杆的电杆基础、铁塔基础等。

(2)倾覆类。这类基础主要承受倾覆力矩，属于这类基础的有不打拉线的单杆基础、门型双杆基础、整体窄基铁塔基础等。

291．预制混凝土卡盘安装要求有哪些?

(1)卡盘安装位置及方向应符合图纸规定，直线杆一般沿线路左右交叉埋设，承力杆埋于张力侧。

(2)卡盘安装前应将其下部回填土夯实，其深度允许偏差不应超过±50mm。

292．铁塔地脚螺栓保护帽的作用是什么?

铁塔地脚螺栓保护帽是为了防止因地脚螺母松动或丢失而发生的铁塔倾斜倒塔事故。

293．装配式基础有何优缺点?

优点：

(1)构件生产工厂化，保证了混凝土的质量；

(2)施工工期比其他形式的基础缩短很多，节约劳动力，减少野外作业，现场施工比较简单，适于冬季或缺水地区施工。

(3)减少了材料运输量，特别对山区优越性更明显。

缺点：

(1)装配式基础的钢材耗用量较大；

(2)装配式基础对回填土的质量要求较严格；

(3)构件单件质量较大，在高山地带运输困难；

(4)由于土壤地质条件不同，其使用范围受到一定限制。

294．装配式基础有哪几种防腐方法?

有以下四种防腐方法：即铁件应热镀锌防腐；浇制混凝土保护层；涂刷防腐沥青；环氧沥青漆防腐。

295．采用岩石基础时应注意哪些问题?

(1)应该采用坚硬的石质，如花岗岩；

(2)应将表面的风化层除去，或深凿；

(3)裂纹或纹路过多的岩石不宜做岩石基础，但可以作成混凝土岩石基础；

(4)岩石基础施工要注意质量。

296．采用不等高塔腿式基础的主要优缺点有哪些?

优点：①充分利用原状土，减少了开方量，节省人工；②对于大山区，如大量采用，将大大降低工程造价，节省资金。

高压输电线路铁塔基础施工质量控制 第3篇

关键词：高压输电；杆塔基础施工；质量控制

在110KV高压输电线路的工程中，铁塔基础工程的质量是非常重要的。塔基工作状况的好坏，对输电线路铁塔运行状况和线路状况的优劣有直接的影响。随着我国经济的快速发展和对电力的需求，高压输电线路工程建设日益增加，此外，高压输电线路所经过的地质条件较为复杂，地质的不同要求塔基基础的施工也要相应改变，以保证铁塔基础需具有足够的强度和稳定性，满足各种电压等级不同杆塔的载荷要求。110kv高压输电线路工程中，一般使用混凝土和钢筋混凝土进行浇制基础，本文对高压输电线路铁塔基础施工质量控制进行了探讨。

1.铁塔基础存在的问题

高压输电线路的铁塔基础是指铁塔埋入地下的部分，它的主要作用是保证铁塔的正常安全运行，防止下沉及其变形、倾倒等现象的发生。以往造成铁塔事故的事件时有发生，大都是因为基础混凝土断裂，或者是塔基下沉等原因造成的。高压输电线路塔基基础工程主要存在以下几个方面的问题。

1.1塔基基础设计方法落后

110KV高压输电线路塔基工程是一项重要的基础性工程，其工程具有复杂性也较为特殊，当前仍然根据《送电线路基础设计技术规定》使用总安全系数法，现在所使用的设计方法已经不适合当前线路建设的发展。应当进行改变采用分项系数设计法，如果以后的施工过程中，仍然采用输电线路塔基基础工程传统安全系数设计方法，是不适合当代需要的，因此，应当尽快改变当前这种设计方法落后的现状。

1.2抗风措施不到位

据统计，由风引起的铁塔破坏事故约占总事故的三分之一，大风会导致铁塔倒塌及线路断裂等，其造成的破坏给人民群众的生活带来较大损失，也给经济建设带来不利的影响，同时由于需要进行修复，会花费大量的资金和时间。因此，为了保障高压输电线路铁塔的安全运行，必须对动力风效应进行分析，提高正确性和精确度减少由风造成的破坏。通过研究风与杆塔结构体系的相互作用，并采取恰当的抗风措施，可以有效保障铁塔与线路安全运行。

1.3软土质地区铁塔基础设计不合理

铁塔基础的设计应根据具体地质条件进行设计，而不是千篇一律、一刀切。有些地区的土质较松软，在这些地区，铁塔基础要特别设计，不仅要满足杆塔基础设计要求，同时还要考虑塔基沉降量的因素，在软土质地区的杆塔基础建设，是整个110KV高压输电线路建设中最为薄弱的一环，因此，在软土质地区的铁塔基础设计高压输电线路工程迫切需要解决的重大课题。

1.4抗冰雪及其他问题

冰雪灾害也会导致高压输电线路铁塔的倒塌，而如何通过杆塔基础的优化和加固，以加强铁塔的稳定性，是一个值得研究的问题。另外，110KV高压输电线路塔基基础工程还存在以下问题：在我国北方一些地区，天气严寒易产生冻土，使得基础位置抬高，处理冻土塔基也是一个需要解决的重要问题。

2.铁塔塔基的处理

高压输电线路铁塔塔基的损害主要有下沉、坍塌以及错落滑坡等，因此应当重视对塔基的问题处理，经常使用的方法是强夯法、高压喷射注浆法等。

2.1强夯法。高压输电线路施工中所遇到的地质情况较为复杂，如遇到砂土、低饱和度的粉土与粘性土等地质时，采用强夯法极为合适，对于遇到碎石土和素填土等地质也易采用强夯法对塔基进行处理。对于黏性土等塔基可以采用强夯进行置换，如在夯坑内回填块石、碎石等，并现场确定其适用性。

2.2对于塔基较为软弱时，应要提高承载力。在施工过程中，遇到所建塔基基础下的持力层较弱、承载力较小不能满足铁塔荷载对塔基的要求时，要采取一定方法来加强塔基，提高承载力。一般采用换填土垫层来处理软弱塔基。通过加强塔基，可以有效减少塔基下沉。

2.3砂石桩法。在遇到松散砂土、素填土、杂填土等塔基时，可以采用砂石桩法对塔基进行处理，一方面提高塔基的承载力同时也可以降低压缩性。在塔基施工中，桩可以有效的把松散的沙土挤密，而桩的振动作用还可以使桩周围土的密度增大，达到提高塔基承载力降低压缩性的效果。

2.4振冲法。其比较适合于处理粉质粘土和杂填土等塔基。其方法主要是利用振冲器冲水振动的原理，利用水将土体中泥粒冲走，并在振动冲水过程中填以砂、石等材料，利用振冲器的振动冲击，同时将填料振密成桩，这样就与原塔基形成复合塔基。可以有效提高塔基的稳定性和承载能力。

3.结语

高压输电线路是输送电能的重要组成部分，保证了我国工业企业的生产和千家万户人们的生活需要，促进了我国经济的发展。对于铁塔基础存在的问题，应根据实际情况采用相应的解决方法，通过对铁塔基础形式进行分析，选择合适的基础型式可以有效降低工程成本，重要的是可以为110KV高压输电线路安全运行提供可靠保障。期望通过本文探讨，为当前塔基施工带来有益借鉴。（作者单位：廊坊文安供电有限公司）

参考文献：

[1]刘常青.多年冻土工程地质特性及对送电线路的影响[J].青海电力.2006.02.

[2]陈策.输电线路塔基存在问题的原因分析[J].中小企业管理与科技，2009.30.

[3]王敏飞.输电线路的基础选型及优化[J].经营管理者2009.18.

铁塔基础设计 第4篇

1 架空输电线路铁塔塔型设计

在有关架空输电线路铁塔内力的分析中, 可将铁塔杆系节点作为铰接点。考虑到架空输电线路铁塔结构多在相对复杂的自然环境中运行, 因此对铁塔塔型的规划必须兼顾技术和经济层面的合理性。根据架空输电线路工程导线型号、基本环境条件以及敷设路径情况选择基础塔型形式, 基于铁塔所承受机械外负荷条件进行设计和计算, 以确保铁塔结构稳定性、刚度、强度满足设计要求。除此以外, 在架空输电线路铁塔塔型的选择设计上还应当考虑施工条件、施工技术以及运行便捷性等因素的影响。

根据底部宽度, 可以将架空输电线路铁塔设置为窄基铁塔和宽基铁塔两种类型。其中, 窄基铁塔底部宽度与塔体高度的比值在1/14~1/12的范围内, 宽基铁塔底部宽度与塔体高度的比值则在1/6~1/4的范围内。对于窄基铁塔而言, 由于铁塔底部宽度较小, 因此主材所受作用力较大, 适用于小挡距 (使用挡距不足100 m) 铁塔的设计选型;对于宽基铁塔而言, 由于铁塔底部宽度较大, 因此主材所受力作用力较小, 适用于大挡距 (使用挡距在100 m及以上) 铁塔的设计选型。

2 架空输电线路铁塔结构设计

对于宽基铁塔而言, 根据导线回数的不同可以采取不同的结构布置方案。比如对于采用单导线回路的铁塔而言, 结构布置上具有“上”字型特点;对于采用双导线回路的铁塔而言, 结构布置上则具有鼓型特点。

对于窄基铁塔而言, 根据横担以及支架的通用情况可以采取以下两种不同的结构布置方案:①将塔头区域布置为垂直段, 口宽固定, 塔身开始起坡, 铁塔整体高度与底部宽度参数一致, 不考虑回路数划分影响;横担具有通用性特点, 可根据架空输电线路实际回路数选择相应的横担数量。②铁塔塔身与塔头均设置通用坡度, 铁塔总高度与上口宽度和底部宽度完全一致;横担固定不通用, 可划分为单导线回路和双导线回路两种形式。

3 架空输电线路铁塔基础优化

在对架空输电线路铁塔结构基础进行优化设计的过程中, 必须遵循以下三点基本原则:①优化设计前期, 应当对沿线工程水文条件、地质条件和气象条件进行详尽的调查。②制订科学的铁塔杆塔位置排定原则, 即在线路敷设经过各类作物林区时不砍伐通道。如果垂直距离受到影响, 则对个别部位进行剪枝或削顶处理。③做好对架空输电线路沿线主力杆塔造影的优化设计工作。具体而言, 结构基础设计中可采取的优化措施有以下几点。

3.1 强化架空输电线路铁塔基础

输电线路杆塔基础常见类型包括钢管杆、水泥杆和直立式铁塔系列基础三类。其中, 钢管杆基础可见非原状混凝土、非原状土台阶式和非原状土直柱式柔性这三类;水泥杆基础则可见非原状土无拉线盘和非原状土有拉线盘这两类;直立式铁塔系列基础在基础类型方面划分更细, 共有16种类型。

在杆塔基础的选型中, 如果混凝土浇筑难度较大, 则可以优先选择金属式基础或预制装配式基础。如果涉及到电杆及拉线, 则建议选择预制装配式基础。

在基础设计过程中, 以安全为前提, 对架空输电线路铁塔基础受力性能进行分析。新基础计算的基本前提是铁塔基础所处区域地基基础承载力符合设计要求。但是, 如果地基基础为淤泥质土或淤泥, 则应当重新设计。

在对架空输电线路铁塔基础进行优化设计的过程中, 必须充分评价工程实践中的施工条件、杆塔形式以及沿线地质条件对铁塔结构稳定性的影响, 在最大程度上确保架空输电线路铁塔结构的基础稳定性和位移允许性。

3.2 适当降低架空输电线路铁塔接地电阻

高压输电线路接地电阻的大小与线路耐雷水平呈反相关, 因此, 为有效提高高压输电线路整体耐雷水平, 应在基础设计环节中结合各基杆塔土壤电阻率取值情况, 有效控制杆塔接地电阻的大小。在基础设计的优化中, 可采取的措施包括以下几种:①若架空输电线路铁塔杆塔所处区域周边允许水平放设, 则应当采取水平外延接地的处理措施。这样, 一方面能够使冲击性接地电阻得到控制, 另一方面能够有效降低工频接地电阻。②可结合架空输电线路铁塔结构的基本情况, 适当增加埋设深度接地极, 遵循就地原则增加垂直接地极。③若杆塔所处区域地下地质条件特殊, 影响土壤电阻率水平, 则可在基础设计中适当增加木炭及酸、碱性物质, 以改善土壤电阻率水平。④可合理敷设降阻剂, 以起到合理控制杆塔接地电阻大小的效果。

3.3 优化输电线路基础路径和塔型搭配

城市紧凑型多回路钢管杆走廊或钢管塔走廊在技术上能满足输电线路的实际要求, 且钢管杆造型美观, 安装快捷, 占地面积小, 还与城市地势较为平坦、走廊宽度小、线路施工方便等特点相适应, 因此得以迅速发展。对于架空输电线路而言, 线路走廊宽度主要会受到风偏、安全距离和塔头尺寸三方面参数的影响。其中, 安全距离的波动范围小, 因此, 控制架空输电线路走廊宽度的关键在于合理控制风偏和塔头参数。结合实践经验来看, 为有效限制导线风偏, 对塔头尺寸进行控制, 可采取固定挂点的直线式杆塔和固定跳线的耐杆塔。同时, 考虑到城市地区架空输电线路有大截面和多回路发展的趋势, 因此在基础设计环节中, 可适当增大绝缘子部件、避雷线、接地和金具的安全系数。

4 结束语

架空输电线路铁塔结构与基础设施在输电线路设计体系中占据着非常重要的地位, 其性能和设计质量直接关系到整个架空输电线路投入运行后的整体效益。结合本文对架空输电线路铁塔结构和基础设计要点的总结、分析, 笔者认为, 在具体设计中, 应当以现代化科学理念为依据, 在完善结构设计策略的同时不断改进并优化基础设计要点, 以保障铁塔在架空输电线路运行中发挥相应功能, 保障架空输电线路的安全、稳定运行。

参考文献

[1]李淮海, 王璋奇, 李恒遥, 等.适应基础均匀沉降的高度可调铁塔结构设计及试验研究[J].电网技术, 2007, 31 (19) :83-86.

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[3]韩军科, 杨风利, 杨靖波, 等.耐候钢在输电线路铁塔中的应用[G]//中国钢结构协会房屋建筑钢结构分会2011年学术年会论文集, 2011:132-138.

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[5]夏开全, 刘云, 钱振东, 等.自立式双回路铁塔送电线路导线断裂后的结构动响应分析[J].振动与冲击, 2009, 28 (8) :88-90.

01-铁塔、机房相关基础知识 第5篇

一、单选题

1、移动通信铁塔常规巡检（A）一次。

A、一年 B、一年半 C、两年 D、两年半

2、移动通信铁塔垂直度采用（D）测量。

A、测距仪 B、全站仪 C、水准仪 D、经纬仪

3、塔桅钢结构工程所有现场焊缝须按（C）级焊缝进行操作。A、一级 B、二级 C、三级 D、四级

4、现行国家规范规定移动通信基站铁塔防雷接地电阻值为（A）。A、不大于10Ω B、大于10Ω C、不大于4Ω D、大于4Ω

5、（中级级别）单管塔、桅杆中心垂直倾斜不得大于全塔高度的（B）。A、1/500 B、1/750 C、1/1000 D、1/1500

6、（中级级别）基础支承面（混凝土柱墩）标高的允许偏差是（C）mm。A、±5.0 B、±4.0 C、±3.0 D、±2.0

7、（中级级别）塔桅钢结构安装结束后须进行整体（D），所有数值均必须满足验收标准。A、测量 B、修正 C、调试 D、测量校正

8、（中级级别）塔桅钢结构在使用过程中，凡发现涂层表面粗糙、风化、开裂达（A）以上，应及时进行油漆维护。

A、0.25 B、0.3 C、0.35 D、0.4

9、（中级级别）塔桅钢结构在使用过程中，凡发现涂层表面漆气泡、构件有轻微腐蚀达（D）以上，应及时进行油漆维护。

A、0.25 B、0.3 C、0.35 D、0.4

10、（中级级别）铁塔地网与机房地网之间可每隔（D）m相互焊接连通一次，且连接点不应少于两点。

A、5—10 B、5—15 C、3—10 D、3—5

11、基站室外地排应与室外走线架、铁塔塔身和基站建筑物等保持(A).A、绝缘 B、良好接触 C、连接 D、挂靠

12、（中级级别）基站室内接地排接地引入线长度不宜超过(A)，接地引入线应采用不小于95mm2黄绿色铜导线或40mm³4mm的镀锌扁铁。A、30m B、40m C、45m D、35m

13、室外接地排和室内接地排在地网上的引出点距离应不小于(B)。A、4m B、5m C、3m D、10m 14、16．馈线接地线的方向应与馈线至馈线窗的(B)。

A、保持水平B、走向一致 C、走向相反 D、走向垂直

15、天线应在避雷装置的 度保护范围之中：（B）A、30 B、45 C、60 D、90

16、.按照最新中国国家规范，铁塔避雷针应该：（B）

A、用30x3镀锌扁钢做引下线 B、用40x4镀锌扁钢做引下线 C、用25mm2铜线做引下线 D、利用塔身做引下线

17、铁塔中心轴线倾斜度（A）。

A、≤1‰ B、≤1.5‰ C、≤3‰ D、≤5‰

18、天线与避雷针保护角度为（D）。

A、≤30° B、≤35° C、≤40° D、≤45°

19、单管塔、拉线塔、组合抱杆及独立桅杆中心垂直倾斜≤（B）时，认为该铁塔发生了倾斜隐患(其中H为被测高度)。

A、H/1500 B、H/750 C、H/500 D、H/250 20、当铁塔塔基的不同塔脚相对高差达到或超过（A）mm的绝对值，认为该铁塔发生了塔基不均匀沉降隐患。

A、5 B、6 C、7 D、8

21、门锁损坏时，应更换为（B）锁。

A、普通机械 B、电控 C、挂锁 D、密码锁

22、机房基础有明显沉降、倾斜整治方案不包括（C）。

A、抬墙梁法 B、静力压入预制桩法 C、表面涂抹法 D、锚杆静压桩法

23、测量塔基不均匀沉降的常用工具是（D）。A、经纬仪 B、卷尺 C、铅垂 D、水准仪

24、当铁塔的塔脚螺栓锈蚀程度超过（A）时，视为具有螺栓锈蚀隐患，需进行防锈包封处理。A、30% B、40% C、45% D、50%

25、可同时用于测定铁塔倾斜和铁塔塔身整体扭曲隐患的工具为（A）。A、经纬仪 B、卷尺 C、GPS D、水准仪

26、（中级级别）以下各项不属于铁塔A类安全隐患的是（C）。

A、楼顶站较重塔桅摆放于外挑梁的悬臂端 B、铁塔部分构件变形或缺失 C、仿生树型铁塔树皮脱落 D、楼面塔拉锚处墙体破裂

27、通常用于固定楼顶抱杆支撑架的女儿墙墙体厚度应当不小于（A）mm。A、200 B、250 C、300 D、350

28、下列塔型中，属于实腹型塔型的是（A）。

A、楼顶拉线桅杆 B、三管塔 C、角钢塔 D、围笼

29、用于测量拉线式塔桅拉线水平角度不均匀或仰角过大的工具为（C）。A、卷尺 B、指北针 C、角尺 D、经纬仪

30、以下隐患排查目标中使用到仪器最多的情况是（C）。

A、表皮脱落、塔基有裂痕、螺栓严重缺失的仿生树 B、美化外罩松动、塔基不均匀沉降、表面锈蚀严重的灯杆塔 C、塔身倾斜、塔基不均匀沉降、拉锚水平角度不均匀的楼顶拉线塔 D、铁塔塔身扭曲、铁塔构件变形并缺失、接地扁铁断裂的外爬式单管塔

二、多选题

1、铁塔维护巡检主要包括（ABCD）检测项目。A、铁塔镀锌锈蚀情况 B、铁塔垂直偏差度 C、塔基沉降测量 D、接地电阻值

2、铁塔塔体检查包括（ABD）等项目。

A、塔体垂直偏差度 B、螺栓紧固度 C、钢构件长度测量 D、钢构件锈蚀程度

3、（中级级别）

二、三级焊缝外观质量标准应符合国家标准的规定，三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验，检验方法有（ABCD）。

A、观察检查 B、使用放大镜检查 C、焊缝量规检查 D、钢尺检查

4、常见的角钢塔塔基基础有（ABC）。

A、扩展基础 B、单桩基础 C、筏板基础 D、刚性短桩基础

5、下列塔型中属于格构型铁塔的是(BCD)。A、楼顶抱杆 B、角钢塔 C、围笼 D、三管塔

6、（中级级别）塔基沉降是一种较为严重的安全隐患，存在倒塔的危险，其产生的原因有（ABCD）。

A、设计不合理，地质勘查不仔细 B、基础施工不合格 C、地质条件发生变化 D、人为掏挖破坏

7、以下紧急铁塔隐患中，可能需要进行换址重建的是（BCD）。

A、塔基地面开裂 B、塔基不均匀沉降 C、护坡或挡土墙有安全问题 D、塔架整体扭曲变形

8、（中级级别）测量垂直度时，以下对测量数据H描述错误的是：（ACD）A、塔高 B、被测高度 C、根开 D、第一段塔节高度

9、常见的通信铁塔类型有（ABCD）。

A、角钢塔 B、单管塔 C、三管塔 D、拉线塔

10、三管塔主材材料可选用以下哪几种。（ABC）

A、无缝钢管 B、直缝埋弧焊焊接钢管 C、直缝高频电阻焊接钢管 D、螺旋卷制钢管

三、判断题

1、铁塔维护施工及质量检查所用量具、检测仪器等均应具有相应的精度，并定期送计量部门鉴定。（正确）

2、巡检时检查混凝土有无腐蚀、酥松或脱落现象，注意基础附近有无被水冲刷而影响基础稳定的现象。（正确）

3、检查拉线系统各部件是否生锈，各连接件的螺帽和其它紧固件有无松动、丢失、拉线张力是否均匀。（正确）

4、（中级级别）塔体检查：塔有无倾斜，所有构件有无变形，丢失。个别辅助杆件丢失和螺栓松动，可以不处理。（错误）

5、（中级级别）塔基础在各种荷载标准组合作用下，钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度不应大于0.2mm。（正确）

6、塔脚锚栓应采用单螺母锁紧，拧紧后外露丝扣不宜少于2扣。（错误）

7、爬梯应固定牢靠，步杆向前100mm、向上150mm范围内不应有构件阻挡，爬梯不得向内有尖角突出。（正确）

8、（中级级别）钢塔脚基础轴线和标高不得超出允许偏差范围，检验方法用经纬仪、水准仪、全站仪、钢尺现场实测。（正确）

9、（中级级别）钢塔桅结构连接用螺栓、地脚锚栓、螺母等标准配件应符合现行国家标准和设计要求，检查数量为对所有批次和规格。（正确）

10、螺栓孔孔距允许偏差超过规定允许偏差时，应采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。（正确）

11、（中级级别）塔桅钢结构钢构件其外形尺寸和几何尺寸应满足规范和设计要求，检查数量为每种规格抽查10%，且不少于5件。（正确）

12、（中级级别）重新油漆维护的塔桅钢结构，如旧的漆膜是完好的，只需将构件表面的灰垢彻底清除掉，然后涂漆即可。（正确）

13、塔桅钢构件当大面积的漆膜完好，只局部生锈时，只需将有锈的漆膜除掉，保留完好的漆膜。重新油漆之后，因漆膜增厚，故保护寿命延长。（正确）

铁塔基础设计 第6篇

摘要：铁塔是高压电力线路架设工作中的一项重要基础设施，其质量的好坏直接影响电力线路能否顺利安全的运行。文章针对输电线路铁塔基础工程施工质量控制与管理方面的问题进行了分析。

关键词：输电线路；铁塔基础工程；施工技术；质量控制

随着经济的发展，我国电力需求的迅速增长，我国的电力线路铁塔的基础建设也日趋繁忙。铁塔作为高压电力线路建设中一项重要的基础设施，其质量的好坏直接影响电力线路能否顺利畅通的运行。目前施工技术涉及的范围广，硬性要求高，仍存在许多难点，对于施工前到施工结束的各个环节，都应进行严格的质量把关。本文从电力线路基础施工技术及质量的角度，对施工中存在的困难进行分析，对铁塔基础施工的各个环节严格把关，防止或解决施工中出现质量问题，提高整体工程质量，为施工队提供相应的帮助，从而更好的推动铁塔基础施工顺利完成。

1 基础材料质量控制

混凝土原材料的质量好坏，是混凝土质量控制的重要因素。石子应选用级配良好的碎石，规格为2-4石，石子的颗粒要饱满，针、片状石及杂质含量要少；砂应选择中粗砂为宜。在浇筑基础之前，必须要把工程所需要的材料及时运到施工现场，通常而言，备料是存放在施工现场的专用场地，材料用量一定要以设计要求为准，并根据需要相应地增加备料量，一般而言，碎石量增加2%，砂增加3%；用于存放基础材料的场地必须要做好防雨、防水措施：堆放砂、石、水泥的场地应垫置防水布，而钢筋、声测管等材料应架在木方上，与地面保持一定距离。在施工时，尽可能地避开雨期。

2 混凝土配合比的选择

混凝土配合比的選择，主要目的就是使得混凝土各项参数，如强度、和易性、耐久性等满足工程要求，并且通过配比设计，达到减少成本，增加效益的目的。因此，在选择混凝土的配合比时，需要全面考虑施工工艺，提升工程所用混凝土工作性能。关于配合比设计的有关问题，在具体的处理时，需要从以下几个方面入手：

首先，在进行配合比设计时，需要对于设计配合比的水胶比和砂率进行合理界定，并且根据不同标号一一对应，并结合经验，优化配比，这是因为每个标号有特定的水胶比和砂率，基准水泥用量与用水量选择可按照配合比设计规程中的表进行选取，水胶比和砂率按照配合比设计规程中的表进行选取。规程中的数值也就是全国性的经验值。比如砂的选取，要求通过筛分实验，确定其粗砂、中砂还是细砂，一般情况下，在搅拌混凝土时，普遍使用中砂；同时，还要考虑到砂中含泥量的多少，这也是混凝土配合比所要参考的一个关键因素，对于石子的选取：石子的压碎指标值要满足首选因素，不同压碎指标值的石子要与相应标号的混凝土进行配比。

其次，实验室进行的配合比设计，所用的原材料是现场送检的原材料。因此，工程项目所选用的砂、石、水泥厂家及规格必须与送检的相符，若更换厂家或材料规格，应重新出配合比报告。

再次，送电线路工程野外作业较多，现场搅拌制作混凝土是常用方法。在现场制作混凝土的过程中，配比的控制无法像实验室一样通过精确的计量工具来计量材料重量，通常以小推车车数来控制。为了使得配比更为准确，在称量好每车的砂、石重量后，应在车斗内划线，每车的砂、石应分别装到车斗的相应划线处，才能保证用量的准确。

3 铁塔工程的基础施工

3.1 基础工程的钢筋施工技术

在电力线路铁塔基础施工过程中，对钢筋的要求是完好的，对于有些钢筋表面上的铁锈应进行清除，要按设计的图纸进行检查，无误后再进行钢筋的绑扎。基础的配筋数量一定要符合设计要求，如遇到特殊情况，基础施工收尾阶段，缺少某种规格的钢筋时，在设计允许的情况下，可通过等截面代换的方式用其他规格的钢筋代替，但钢筋总截面积不应少于原设计规定。

钢筋焊接施工是用受力钢筋进行焊接接头，将设置在同构件内的钢筋焊接的接头进行错开处理，要求一根钢筋不可以焊接两个接头，同一平面的焊接面积不能超过1/2，。对于非预应力的钢筋要求其受拉面积不要超过一半，所受压力的区域没有限制。对于预应力筋其受拉区不要超过1/4，如果采取了一定的可靠措施，就可以将这一范围放宽到一半，对于焊接接头同钢筋弯折处之间的距离，最好不超出10倍的钢筋直径，并最好超过构件最大弯矩处。

3.2 铁塔施工中的钻孔灌注桩技术

铁塔工程中的基础施工钻孔灌注桩技术主要分成孔和成桩两方面的过程，这是一项比较复杂的工艺，所要求的技术较高而且工作量也较大，需要在较短的时间内快速完成地下灌注混凝土的施工建设，因此对施工过程中质量的控制显得十分重要。

3.2.1 对操作人员的监控

钻孔灌注桩的施工所受到的人力因素影响很大，应随时检查操作人员的工作情况，所以在铁塔基础施工中对操作人员的监控显得尤其必要。每日开工前都要对施工人员做好交底工作，分配工作任务，强调施工注意事项并做好资料记录。

3.2.2 基础施工中的孔内水位以及泥浆施工

为了防止孔壁的坍塌，钻进过程中要控制好泥浆的比重情况。孔钻完后要进行两次清孔：下钢筋笼之前要进行第一次清孔，至泥浆密度<1.25×103kg/m3为合格；在下完钢筋笼后浇制混凝土前应进行第二次清孔，至泥浆密度<1.15×103kg/m3，泥浆密度使用泥浆密度称进行测量。浇筑混凝土时，第一斗混凝土方量有严格要求，浇筑的深度必须埋管1米以上。根据桩径及埋管深度可计算出第一斗混凝土的方量。因为水下施工的难度较高，很容易产生相关的质量控制问题，要求做好钻孔灌注桩施工质量的监控，混凝土的浇灌过程中要求提管的高度要现场核定，每次提升导管、拆除导管都要有相应的记录资料。

4 混凝土施工技术的质量控制

首先，在浇筑混凝土前，要认真仔细核查一下根开与对角线之间的距离，中心桩与基础中心的距离，台阶与主柱之间的距离，以及顶面的高差、保护层的高度，以及钢筋设置方向等等，这些不仅关系到混凝土工程施工的质量，而且与整个工程的质量密切相关，因此，需要相关人员进行仔细核查。

其次，在浇筑混凝土过程中，要加强对混凝土各项指标的确认与控制，包括混凝土配合比、坍落度、水灰比等，混凝土浇筑需要一次性完成，确保每个铁塔基础的质量，一定不可以留下施工缝隙。在浇制混凝土时，最好时间间隔不可以超过初凝时间，要求尽量控制在较短时间内；混凝土振捣要充足，待混凝土不再发生明显的沉降、表面不再产生气泡或者不再有水泥浆时，振捣工作就可以停止。

另外，在混凝土浇制时，要避免离析现象的发生，必须要控制好其自由沉落距离，通常要求不可以超过2m，与此同时，浇筑时，清理表面渗水的水分，否则将会严重影响到工程质量。

5结束语

由于输电线路基础建设中铁塔基础施工难度相对较大，在施工环节中应运用施工技术，并进行严格的质量把关，具体落实到施工细节，施工人员则应从施工前的准备、原材料的搭配比例、施工的技术水准、养护的相关措施及质量检查等入手，确保了高压电力架空线路工程的顺利完成。

参考文献：

[1]高博.降低输电线路工程基础缺陷率[J].科技创新导报[J].2010，（26）.

[2]杨帆.浅谈输电线路杆塔基础施工方案的优化[J].广东科技，2008，（8）.

铁塔基础设计 第7篇

进入21世纪,随着科学技术的不断进步和国家经济的飞速发展,人们对于能源的合理开发以及环境保护等问题极度重视,在工程建设方面,不仅要求高效、经济,更把安全以及其对生态环境各方面的影响放在极为重要的位置。在高压输电线路的具体工程建设中也是如此,而本文介绍的全掏挖基础以其节约工程材料消耗以及减少土石方的开挖量等多重优势,能有效地防止水土流失、保护环境免受恶劣破坏,因此受到人们的普遍青睐,不断普及。

1 全掏挖基础的适用性分析

1.1 目前常用的基础形式

根据以往的设计经验,研究者分析得出,输电线路工程的铁塔基础一般采用两种方式:①大开挖台阶式刚性混凝土基础;②大开挖柔性板式钢筋混凝土基础。其具体操作应用情况及其优缺点如下:

(1)台阶式刚性混凝土基础,它能很好地适应各种复杂的地质塔型,其主要特征便是施工工艺相对较为简易,能很好地保证其质量。该基础主要利用其基础底板的刚性抵抗重压、不带钢筋,而更多地依靠混凝土本身的质量。但由于台阶式刚性混凝土基础混凝土的消耗过多,因而未能得到推广普及。

(2)柔性板式钢筋混凝土基础,该基础应用相对台阶式刚性混凝土基础更为广泛,其主要优点包括底板大而薄、混凝土消耗较少等,但是由于其底板双面配筋,所以钢筋的用量相对较多,造价较高。

以上所列两种基础都是开挖回填式基础,主要是凭借其基础和底板上拔到一定角度时的土体本身质量以承受上拔力,而不能充分将原状碎石土地基本身所具有抗剪性能进行合理利用。

1.2 全掏挖基础的优点

全掏挖基础主要是在人工已经掏挖好的土胎内直接浇入钢筋骨架与混凝土,以基础自重与天然土所构成的土体之间的相互作用,进而保证基础的上拔稳定。这种基础充分有效地利用了天然原状土本身具有的强度,不仅在抗拔性能上较好,在水平承载力方面也表现突出,因此,较其它方式优势明显。此外,其基础的结构相对简单,既能有效地节省混凝土以及钢筋的消耗,又能减少基础的土石方的开挖,它以土代模,不仅节省了前期造模,而且省掉了回填土等工序,施工方便。在环境保护方面,掏挖基础可以有效地减少对原状土结构地表植被的恶劣破坏,还有利于减少水土流失,从而很好地达到环境保护的目的。

2 全掏挖基础试验

在实际试验中,结合500kV同塔双回紧凑型输电线路工程建设的基本要求,对计算参数、施工工艺、经济效益等多项指标进行深入的研究与探讨,为全掏挖基础在输电线路工程中的普遍应用和推广提供重要参考资料。

2.1 工程地质条件

工程地地基土主要是青灰色的卵石层,具体成份包括石英砂岩和花岗岩等,该地基土磨圆度也相对较好,而且抗风化能力很强;砂石多呈浑圆状,级配较好,大小混杂,交错排列;粒径分布一般在30～100mm之间,其最大粒径也只有500mm。根据具体的岩土工程勘察报告与原位直剪实验,得出了具体的场地地基土主要物理力学性质指标,参见表1。

实验场地的地下水类型为第四系孔隙水,埋深一般大于60m,可不考虑地下水对地基和基础的影响。

2.2 加载系统与加载方案

在具体实验中,抗拔加载装置主要由千斤顶、加荷梁、连接框架和反力基座等工具组成,材料相对简单,但能有效进行具体测试。加载装置中的水平加载装置主要包括滑轮组、钢丝绳、连接件、手拉葫芦等,水平反力则凭借试验完毕的基础与承压桩来实现;反力基座主要是采用承压桩,这样能更好地满足地基强度以及变形的要求;另外抗压加载装置主要包括反力梁、千斤顶、锚桩等。现场实际测试系统主要包括水平拉力传感器、RS-JYC桩基静载仪、位移传感器和应变测试仪等装置。试验方法则采用慢速荷载维持法。在实际实验过程中,往往可以凭借相似的经验采用快速荷载法以实现加载初期的低荷载,具体极限承载力、加卸载终止条件以及加卸载方案等的确定可以参见相关规范。

3 全掏挖在工程应用中的要求

3.1 工程造价相对较低

一直以来,在评价一个工程优劣时,工程造价都是重要的指标之一,他关系到资源的高效利用,也关系到如何有效避免资源浪费。毫无疑问,在高压输电线路工程体系中,基础工程的建设举足轻重。在整个线路工程中,它的造价、它的工期和它的劳动消耗量等因素占比重很大,因此,其造价必然在预算之中。据统计:输电线路的基础工程和运输工程量大概占到整个工程的80%左右,而其他费用则只占工程本体造价20%上下。正是源于其在工程中突出的地位,采用受力性能好、节约材料的基础形式至关重要,它能够有效减少运输工程量、进而降低工程造价,有效节约时间,增加资源利用率。全掏挖基础由于铁塔主材内力沿主柱轴线直接传递至基础底板,因而可以有效减少水平力对基础主柱和底板的偏心弯矩,进而减小基础外形尺寸,减少基础主柱的配筋量,由于取消了塔座板及地脚螺栓,因而还可以节省材料、降低造价。

3.2 安全的要求

另一个一直在工程建设中备受关注的焦点问题便是安全问题,不仅是设施本身的安全,更关系到人们的生命财产安全。诚然,输电线路基础设计的优劣关系到整条线路的安全运行,不能让任何一座铁塔基础出现拔出、滑坡、塌陷等安全事故,不能因为铁塔基础不够安全,威胁到人们的生命财产安全。因此,要为线路的安全提供充分的保障,为人们的生命财产安全保驾护航,必须采用一种受力性能良好、极为可靠的基础型式。而在国际上,当前铁塔基础设计方案发展趋势有:

①有效利用原状土地基力学特性的基础设计方案:桩基础、掏挖式基础、螺旋钢锚基础、原状土基础、岩石基础等等;②受力相对合理的基础设计方案:铁塔斜柱式基础。两种发展方向各有利弊,各有其适用的条件。

3.3 环境保护的要求

高压输电线路的建设对生态环境的作用主要表现在基坑的开挖对植被的破坏以及弃土处理不当从而引起水土流失等种种问题,影响极为严重。在实际应用中,研究采用一种土石方开挖量小、对环境破坏小的基础型式是减少高压输电线路建设对环境的影响的主要方向,具有深刻的意义。全掏挖基础由于是人工掏挖成型,对原状土的开挖较少,基坑不是很大,因此其对植被的破坏也相对较少,不太容易造成严重的水土流失,能够很好地对环境的进行保护。

4 结束语

经过多次实地实验验证,全掏挖基础较之传统的板式直柱基础和台阶式基础,不仅在基坑开挖尺寸方面有所降低,其基础材料的消耗量也明显缩小,在基础造价与环境保护指数等多方面也具有绝对的优势。因此,全掏挖基础可作为一种新型环保基础在500kV同塔双回紧凑型输电线路工程中得到使用,它适用于各种复杂的土质,适合大力宣传推广,适合普遍应用。

参考文献

[1]鲁先龙,程永锋,张宇.输电线路原状土基础抗拔极限承载力计算[J].电力建设,2006,27(10):18-30.

简述铁塔基础形式的选择 第8篇

关键词：铁塔基础,基础形式,设计方案

山西省位于黄土高原,境内大部分地区被山区丘陵覆盖;山丘土质地段一般为多层窄形梯田或倾斜荒坡,且沟壑纵横;岩石地段坡大陡峭;植被稀少,水土流失严重。

设计规范总纲中指出:110 kV～750 kV架空输电线路的设计应贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策,做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好、符合国情。这就要求基础设计必须坚持“因地制宜、技术先进、安全可靠、方便施工、注重环保、节省投资”的原则,根据线路所经地形地貌和岩土工程勘测资料及施工条件来量体裁衣,使基础发挥其特有价值。综合考虑基础形式和设计方案,使基础设计达到最优化。

1 混凝土台阶式基础

该基础底板的台阶高宽比不小于1.0,基础底板内不配置受力钢筋,是国内传统的基础形式之一。其特点是混凝土耗量较大,因只需立柱配筋而台阶不配筋,钢材耗量较小;铁塔采用塔脚板与其预埋的地脚螺栓相连,容易校正;施工方便、工期较短。目前直线塔主要用在地下水位较高地段,可避免在水中编排钢筋,排水过程中可快速浇筑混凝土,减小施工难度。或在山区边坡安全距离紧张的塔位,作为重力式基础使用。对于负荷较大的耐张转角塔或终端塔也大多采用混凝土台阶式基础,可降低基础钢材耗量。

2 钢筋混凝土板式基础

该基础立柱和底板内均配置受力钢筋,其底板的台阶宽高比不小于1.0(≤2.5),是国内传统的基础形式之一。其底板较宽,柔性较强,自重较轻,混凝土耗量较小,能极大的减小砂、石、水泥及水的运输量。对山区、煤矿采空区的大直线塔、转角塔尤其有利。因立柱和台阶均需配筋,所以钢材耗量较大。

3 斜柱板式基础

这种基础形式是国内外通用的基础形式之一,该基础的主要特点是:基础立柱坡度与塔腿主材坡度一致,塔腿主材角钢直接插入底板,可减少基础柱顶水平力,降低立柱正截面强度,缩小立柱断面或配筋。底板双向配筋,底板较薄,台阶宽高比可扩大至2.5,底板面积较大,适宜基础浅埋和加大上拔土体而增加基础抗拔能力。与钢筋混凝土板式基础相比,由于省去了塔脚板和地脚螺栓,其钢材的综合指标降低了25%左右,造价低15%。从经济角度看宜优先采用此种基础形式,但基坑开挖土石方量比掏挖或嵌固式基础较大,对塔位基面有一定破坏。

该基础形式主要适用于不能掏挖成型的粉土和砂土及碎石坡积土地段的各类型直线塔和单角钢主材的转角塔,四腿基柱可不等高布置,是目前220 kV及220 kV以上线路中主要采用的铁塔基础形式。有成熟的设计、施工和运行经验。

4 岩石嵌固式基础

嵌固式岩石基础适用于岩石范围较广,强风化、中等风化及不能做直锚式岩石基础的岩体地段,嵌固式岩石基础可减少岩石的开挖量,不需运土回填,省去了模板,同时有利于保护植被环境。其受力特点是充分发挥岩石自身的抗剪、承载能力和混凝土的抗压性能。基础混凝土耗量比钢筋混凝土板式基础降低25%～40%、钢材降低75%左右;单基造价比山地钢筋混凝土板式基础造价低35%～45%。但其基坑需人工或小炮开凿,施工工艺要求和人工费用较高。防风化层混凝土用量较大。

山区岩石地段不等高嵌固式基础设计方案见图1。

岩石地基耐压强度高,其承载力一般由抗拔强度控制。岩石剪切面按45°考虑。主要计算锚筋(地脚螺栓)的强度、锚筋与砂浆或混凝土之间的粘结强度;基础与岩石之间的粘结强度和岩石本身的抗剪强度。可见,对于岩石基础而言,提高基础立柱后,所增加的弯矩对其影响不大。基础立柱内力计算可按一端嵌固考虑。立柱自身的柔性变形不受基底压缩的影响。

5 掏挖基础

该基础形式与嵌固式岩石基础有类似的特点。底板同样位于掏挖成型的土胎内,可充分发挥原状土承载性能。其混凝土耗量比斜柱板式基础高33%左右,但仍小于混凝土台阶式基础,基础钢材耗量比斜柱式基础低47%左右。掏挖的底板基坑不用支模、无须回填,减少了施工模板的运输和施工难度;从环境上减少了开方和弃土对地表植被的破坏和污染,有利于防止水土流失,最大限度地保护山体不被破坏,但掏挖基础易受地质、水文等诸多因素影响,在使用上受到一定程度的限制。根据近几年的工程设计经验,当铁塔基础作用力较大,或c,φ值不适宜时,土体抗剪强度较弱。基础混凝土耗量将大于台阶式基础,不再具有优势,基础埋深也增大很多。其主要适用于无地下水、坚硬或硬塑的可掏挖成型的一般粉质黏土或粉土地段的直线塔。而黄土多夹卵石,且含砂量较大,φ值较高,土质比较疏散,不宜采用掏挖基础。

6 高低腿与高低立柱基础配合使用

以往工程为取得塔基平面和保证塔位稳定,山丘大部分地区塔位基面均采取降基面处理。按传统经验,视土质稳定情况按基础上拔土体外边缘要留有1.0 m～3.5 m甚至更大的安全余度。为此,根据山西以往工程统计,220 kV线路山区降基面塔位需降1 m以下的约占31%、1 m～2 m约占33%、2 m～3 m约占10%、3 m～5 m约占10%,其余为5 m以上。单基塔位降基面土石方量少则50 m3～100 m3,多则1 000 m3,个别甚至接近2 000 m3。按每千米统计,一般在350 m3左右。所以降基面土石方量很大,费用颇高。

边坡塔基平面采取降基面措施设计简单、施工方便;但塔位基面植被破坏较大,弃土、弃石堆放又影响环境。近年来随环保意识的增强、保护山区植被、防止水土流失的呼声逐年提高,已引起国家和各行业部门的重视。目前,大多设计单位采用全方位高低腿铁塔减小塔位防护基面,降低塔位基面土石方量,起到一定的效果。但高低腿级差的配置与线路所在地形有很大关系。如级差取值小,地形适用率虽高,但结构设计工作量较大,尤其是塔腿结构的节间布置在具体设计时,为使高腿和低腿节间相互匹配,使其主材达到均匀受力的目的,需经过多方案比较加以确定,往往很难得出一个满意的结果。级差取值过大,与线路地形不易配套,地形适用率和铁塔活用率不高,使用量受到限制;按山西地区线路统计,高低腿级差取1.0 m较为合适,最大高差不宜超过3 m,故按0 m,1 m,2 m,3 m四档配置。以我院最新设计的ZMC3塔为例,高低腿级差3 m时,塔腿主材仅增加一个厚度(16Mn L140×14),高低腿级差2 m及2 m以下时与等高腿铁塔主材相等(16Mn L140×12),铁塔单基耗钢量增加不多。对塔位基面坡度较大的塔位,级差高低腿大于3 m时,将导致高低腿刚度差异加大,改变结构内力分配,塔腿主材增大,甚至影响到塔身主材,铁塔单基耗量将增加4%～6%。以山西地区为例,高差5 m以上坡度较大的塔位按全线统计(包括平丘地区)不超过5%,为此而影响全线铁塔单基耗量显然是不合算的。

对塔位基面坡度较大或梯田地塄较高的塔位,我院采用高低立柱基础与全方位高低腿配合。高低基础立柱级差可随地形取。铁塔高低腿和高低主柱基础配合使用,可满足85%以上全线塔位地形的需要。

通过近几年几条220 kV线路工程实践,针对黄土高原的地形特点,逐步采取上述措施后,不仅保证了基础边坡稳定,而且使基面土石方量大大降低,每千米基面土石方量可降至150 m3左右。与过去的线路相比降低50%,效果非常显著。

通过上述各类基础形式简介,根据其特点,结合工程实践,我们推荐采用如下基础形式:

强风化、中等风化岩石地段的直线塔,优先采用嵌固式岩石基础,并设置防风化层。地形较为平坦,土质为粉土或粉细砂地段直线或转角塔采用斜柱式基础。高地下水位地段各类型铁塔或大转角塔基础,采用混凝土台阶式基础。山区斜坡或梯田地段,配合全方位高低腿铁塔采用不等高斜柱基础或钢筋混凝土板式基础。无地下水、坚硬或硬塑的一般粉质黏土或粉土地段直线塔采用掏挖基础。40°以上转角塔,分别采用混凝土台阶式或钢筋混凝土板式基础。

参考文献

[1]GB 50010-2002,混凝土结构设计规范[S].

[2]GB 50017-2003,钢结构设计规范[S].

[3]DL/T 5219-2005,架空送电线路基础设计技术规定[S].

[4]郑远海.输电塔平均风荷载数值模拟研究[J].山西建筑,2008,34(10):75-76.

浅析铁塔基础施工的验收 第9篇

1 影响铁塔基础质量的因素

1.1 关键因素

1.1.1 基础钢材

基础钢材的质量是最关键的因素,铁塔的螺栓和钢筋的型号、数量、施工工艺都是直接影响铁塔基础施工质量的首要因素之一。根据图纸进行入库检验后,将所有的材料按照型号分类码放,同时设置标志。要保证符合规格的钢筋被送到施工现场,不能出现尺寸、强度等要素有偏差的情况。所有材料在使用之前都应对照图纸仔细逐一检查型号、尺寸、规格和数量,避免出现错运或错用的情况。此外,所有材料的制造工艺也都要达到图纸设计的基本要求。

1.1.2 混凝土质量

这是影响铁塔基础施工质量的次关键要素。对于制备混凝土来说,最关键的影响要素就在于砂石的质量,因此在制备混凝土时必须选择上好的砂石。[1]河沙是目前为止被认为质量最好的砂石种类,因此可以作为首要备选项目之一。优质的混凝土要求砂石中不得掺杂石粒等大直径沙砾,但总体沙砾的直径也不应小于0.25mm (海砂就是因为总体直径太小而不太适合此类工程),沙砾必须坚硬且洁净。在选用砂石时,石子掺杂的质量是要严格控制的,通常会用到碎石或卵石作为掺杂的石子,相比于卵石,碎石是更常用的石子。石子的直径基本应保证在35～55mm为宜,一定要选择硬度足够高的石子,绝对不可以选择风化的石子。如果选用的石子是从潮湿的土地中获取,石子还被泥土和杂草包裹时,一定要先将这些杂质清除干净之后再使用。在用水方面,最好选用清水,如果附近有足够干净的天然水源也可以直接使用,但无论如何不得使用二次处理的工业废水和海水。

1.1.3 水泥质量

水泥也是决定铁塔施工基础工程质量的要素之一。不同的水泥适用于不同类型的工程,因此应选择适宜的水泥种类及标号,另外尽量使用出厂不久的水泥,越靠近施工日期越好,此外一定要选用正规厂家出产的合格水泥。高压线路的铁塔基础混凝土标号通常是150～200,因此对应的水泥标号就应该在300～500,也就是说,水泥的标号应为混凝土的2～3倍。在施工的过程中必须注意对水泥的保存条件,通常情况下,水泥是非常容易变质的,因此最好在水泥出厂3个月内就使用。[2]另外水泥在使用之前不宜见水,一旦受潮就应该重新检验水泥的质量,如果水泥出现变硬的情况就应及时更换。最后,不管出厂的水泥有无标号,都应对其进行检验,如果出现偏差,应以检验的结果为准。

1.1.4 基础底板

基础底板的尺寸会直接影响铁塔质量,底板的尺寸是决定混凝土浇筑土方量方的重要因素。高压铁塔基础通常都会采用台阶式的施工方法,而每个台阶的断面尺寸都决定了铁塔施工的混凝土土方量。近年来,钢管铁塔的应用越来越广泛,因此现场施工人员必须严格按照设计要求进行施工操作,对底层的断面面积进行严格的控制,确保混凝土的浇筑量能够满足设计的要求。

1.1.5 混凝土强度

混凝土的强度和混凝土的质量并不是一回事,混凝土的试块强度测试是此批混凝土整体强度检验的重要依据。对于试块的制作,应在监理的现场完成,施工人员应进行随机的混凝土试块取样,保证测试结果具有随机性,从而具有普遍性,绝对不允许为达到测试强度而制作针对性的混凝土检测用试块。不同类型的铁塔,在选用试块的数量上也有差别,通常直角杆取4基一块,耐张和转角每基都需要保留试块。应保证混凝土在强度测试的结果至少高于15MPa[3],如果条件有限无法鉴定强度,也可以采取回弹仪进行回弹测试,回弹强度应高于26。

1.2 重要要素

主要包括基础的埋深、钢筋保护层的厚度、混凝土表面的质量、立柱的断面尺寸、整基基础中心位移、整基基础的扭转、回填土的质量等。在这之中,基础深埋必须在浇筑之前就完成支模,作为最终验收。除了回填土的质量之外,其他所有项目均要在浇筑之前进行二次复查,在浇筑的过程中随时调整控制,拆模回填之后的检测结果就是最终的评价依据。

1.3 一般要素

影响基础质量的一般要素包括同级地脚中心对立柱中心偏移、基础根开及对角线尺寸以及基础顶面间高差,所有这些要素也应在浇筑之前就进行复查,在浇筑的过程中随时调整控制,仍然是将拆模回填之后的检测结果就是最终的评价依据。

2 铁塔基础验收质量评价标准

一基铁塔基础可以被看作一个单元工程,而一组铁塔基础(一条线路或一个施工队所施工的全部基础)则可以被看作一个分项工程,不管是单元工程还是分项工程,它们的施工质量都可以被评定为优良级、合格级和不合格级三个等级。

2.1 单元工程(一基铁塔基础)

2.1.1 优良级

第一,上述关键要素要保证绝对符合要求,完全符合优良的标准;第二,重要要素的所有项目必须都达到合格的标准;第三,所有因素中的八成以上要达到优良的标准。

2.1.2 合格级

第一,关键要素和重要要素达到绝对合格的标准;第二,一般要素中,只允许有一项未达到合格标准,但前提是不会影响实际使用。

2.1.3 不合格级

只要在关键要素和重要要素中,任何一项未达到合格标准,都视为不合格级。

2.2 分项工程(一组铁塔基础)

2.2.1 优良级

所有的铁塔基础都完全达到合格的标准,优良级的铁塔基础占所有基础的八成以上。

2.2.2 合格级

所有铁塔的基础全部达到合格标准。

2.2.3 不合格级

有任何一项基础未达到合格标准,均视为不合格级。

3 铁塔基础施工的质量控制依据和结论

在铁塔基础施工过程中,质量控制的依据首先在于遵照图纸进行施工,必须严格要求,完全按照设计施工,除非遇到特殊情况。另外,根据《110kV～500kV架空电力线路施工及验收规范》中的“原材料及器材检验”“基础工程”相关条款,应将其作为验收铁塔基础的主要依据。所有设计的说明中都会针对基础施工有专项的施工注意事项,技术人员必须将说明书的这一条款传达给现场所有施工人员。所有施工人员都必须参与到专项培训当中,认真学习所有条款内容,理解条款的所有含义,加强铁塔基础施工的质量。

4 结论

在进行铁塔基础施工时,现场各工种人员都应严格按照设计要求进行质量控制,作为验收部门的管理人员,应充分理解所有条款和要求标准,掌握项目规范,指导并监督现场施工按照要求进行下去。

参考文献

[1]杨胜波.浅谈铁塔基础施工的验收[J].山东工业技术,2016(4):97.

[2]吴旭日.电力线路铁塔基础施工技术和质量控制探析[J].企业技术开发(中),2014(11):95-96.

送电线路铁塔采用基础形式介绍 第10篇

送电线路铁塔的基础设计是否合理, 对工程安全及降低工程造价起着至关重要的作用, 从已建成的输电线路工程的造价分析中可知基础造价一般占整个工程造价的20%左右, 可见采用合理经济的基础形式的重要性。基础的形式与线路的地形、地质条件和铁塔的形式有关, 根据不同的地质条件及地形可采用不同的基础。

2 掏挖基础

掏挖基础主要适用于无地下水、坚硬及硬塑的可挖成型的一般粘性土和覆盖层较厚的强风化基岩地段。此种形式基础的优势主要有两点, 第一由于较大的工程, 其对周围的环境影响特别大, 所以在工程建设之前都要进行环境影响评价, 而其中重要的一项就是对工程造成的水土流失进行评价, 对于地质条件较复杂的山区、丘陵, 由于其地形起伏比较大, 水在土壤表面流速较大, 传统的大开挖基础对地表土的扰动较大, 容易发生水土流失, 严重时危及铁塔安全, 采取护坡等措施保护土壤又会增加工程造价, 而使用掏挖基础则可以将对土壤的扰动降到最低, 同时弃土、弃渣较少, 水土流失较少, 对环境的影响较小。第二掏挖基础充分利用了原状土抗拔力大的优势, 提高基础的抗拔、抗倾覆能力从而节省基础混凝土和钢材的消耗量, 同时基坑土方量也大幅降低, 施工省去了支模、拆模、回填等工作。该基础方便加高主柱以配合长短腿的使用, 可以就地开挖基础, 实现零降基面。

3 板式基础 (斜柱)

该基础适用于不能采用掏挖基础的地层, 如承载力较好, 但土的塑性指数较低, 如粉土、砂土、碎石土等, 该基础的主要特点基础立柱坡度与塔腿主材坡度一致, 塔腿主材直接插入底板, 可减少基础顶水平力, 降低立柱正截面强度, 缩小立柱断面。适宜基础浅埋和加大上拔土体而增加基础抗拔能力。从经济角度看宜优先采用此种基础型式, 但基坑开挖土方量较大, 对塔位基面有一定破坏。

4 板式基础 (直柱)

板式基础底板配有钢筋, 柔性较大, 抗变形能力强, 不易断裂, 总体抗地基变形能力强。目前主要在煤田采空区、计采区采用。因可采用加长地螺栓连接, 如发生地基变形, 或基础发生小幅不均匀沉降时, 运行单位便于对基础进行调整、扶正, 保证铁塔安全。但底板面积大, 基坑土方量稍高。

5 嵌固式岩石基础

该基础适用于强风化~中等风化的硬质岩石地基, 特别适用于抗剪强度小于30k N/m3的岩石地基。该型基础按1/6~1/8坡度通过人工开凿, 将地脚螺栓或塔腿主材直接插入基坑, 用混凝土与岩石粘结成一体, 以基础底部向上45度角作为假想破坏面, 以均匀分布于倒锥体表面的抗剪强度的垂直分量之和抵抗铁塔的上拔力, 由于充分利用了岩石本身的抗剪强度, 混凝土和钢筋用量都很小, 同时减少了基坑的土石方量, 浇筑混凝土不需要模板, 基坑无需回填, 施工费用低, 尤其在山区, 采用该基础型式对降低工程造价和缩短工期有重要意义, 并有利于植被保护。

6 岩石锚杆基础

该基础型式采用岩石钻机机械成孔, 然后将地脚螺栓直接插入岩孔内, 用细石混凝土与岩石粘结成一体。这种基础充分利用了岩石自身的抗剪强度, 具有挖方和弃渣量最少, 材料运输量小, 施工简单, 施工周期短, 节省投资, 不破坏山区岩体和植被的完整性, 防止水土流失等特点。但由于其施工场地要求相对平整, 且只有覆盖层较薄、施工机具容易到达的地方才能使用, 所以其应用受客观条件制约。主要用在强风化~微风化的硬质岩石地基。

7 不等高基础

随着保护环境意识的逐渐增强, 在基础施工中, 为减少基面开方, 控制水土流失, 保障线路安全运行, 以适应环境保护的需求、降低和控制工程造价的要求, 对丘陵、山区的各种塔型、各种地质条件均配高、低基础, 这样既减少了开挖的土方量, 又可保护山区植被、防止水土流失、保护环境。

8 人工挖孔桩

主要适用于坡度较陡、场地狭窄采用其他基础开方量很大的山区塔位, 这种基础能利用侧壁阻力承受上拔荷载, 并且深度修正可提高地基的承载力, 增强基础下压的稳定性, 可减小塔基发生浅表性垮塌的几率。另外桩基础露头高度可以灵活调节 (露头可以达到3~4mm) , 减少了基面挖方量与护坡量, 从而最大限度的减少了对地表植被和周围环境的破坏和污染。施工时要做好混凝土护壁以保证施工安全。

9 钻孔灌注桩

主要使用与软土地区或不良地质作用地区 (如液化较严重地区) , 该型桩支撑于较好的土层中, 能抵抗下压荷载, 同时利用桩周土提供测摩阻力来抵抗上拔力, 施工对场地表层土扰动较小, 对植被破坏较小, 但会产生较多的泥浆, 应妥善处理。

1 0 结论

通过对输电线路不同地质条件所采用的基础形式的了解有助于在岩土工程勘察中采用合理的施工方案及测试手段, 为设计提供较为合理的基础方案及基础设计参数。同时国家对环境保护的要求越来越严, 采用合理的基础形式也可以将对周围环境的影响降到最低, 符合绿色工程的要求。

参考文献

[1]地基与基础[M].北京:中国建筑工业出版社.

[2]工程地质手册[M].北京:中国建筑工业出版社.

架空送电线路铁塔设计分析 第11篇

关键词：架空送电；转角塔，不对称设计

中图分类号：TM753 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）23-0030-02

在我国实际的架空送电线路铁塔的应用中，转角塔在超过110 kV的送电线路中以每100 km仅30基左右的较小应用量成为了一种辅助型送电架空铁塔设计，但是随着城市对于电力需求量的日益增加，输电网络错综复杂，工业与普通居民对电力的需求程度不一样，使得羊角型塔、十字型塔、鼓型塔、酒杯型塔等多种传统的架空送电铁塔设计已经不再能够满足城市的用电需求。为了解决这个问题，不对称转角型铁塔的设计方案成为了解决我国越来越多大功率输电线路进入城区诸多问题的优秀设计方案。因此，优化转角塔的设计成为了一个很有研究价值的课题。

1 转角塔铁塔的主要优势

虽然转角塔也是传统架空送电线路铁塔的一种定型模式，但是其却有着自己显著的优势。在传统对称架空铁塔设计模型中，在输电线路角度发生了偏移的时候，传统对称架空铁塔极其容易因为风力从不同角度刮吹导致铁塔主体架构承受过大的压力，而导致铁塔的稳定性不足造成安全隐患，使得设计过程中设计人员不得不增加铁塔整体的用材结构规模设计来解决这个棘手的问题，因为这个原因，传统铁塔相比转角塔就造成了大量的材料浪费。而转角塔的不对称设计刚好解决了这个问题，其多变的角度设计可以满足不同地区的气候等诸多环境对于架空送电线路铁塔的技术要求。

2 架空转角塔结构的确定

确定架空送电线路转交铁塔的最终结构实际上就是确定转角塔设计过程中的两翼临界角度，因为在这个临界角度内所设计的转角塔模型都是合理的。

2.1 临界角的含义

我们知道，风由内向外方向吹来时，角度荷载方向（即导线张力、避雷线二者所产生的矢量力）与风荷载的方向相反。那么，在风的水平档距固定的情况下，转角塔模型中必然有某个转角刚好抵消铁塔整体机构所受到的水平力。反之，一旦风向转向，为了使得转角塔主体结构水平受力为零也会出现某个临界角度。

2.2 临界角度数值的确定

确定具体的临界角数值具有重大的实际价值，一旦我们能够确定这个临界角度，我们就只需要在这个临界角度内合理设计转角铁塔结构，便能因此最大程度地减少设计与施工成本。临界角由最大风速反向的风荷载确定，并且临界角的大小与反向分压大小成线性增长关系。

例如，当水平档距的大小为400 m（即档距450 m），正常规格的送电导线设计可承受的极限风速为30 m/s和20 m/s时，“临界角”的最大值分别为13.2 ？觷和11.2 ？觷（并且临界角的大小还会因为送电导线材料的差异而会有不同的数值）。

因此，在实际临界角的计算与选取中，我们为了安全起见，在忽略建设材料的诸多材料等因素的前提下，我们通常会相应的增加临界值的数值，在上面的例子中，我们便会将临界值的数值相应的增大到20 ？觷和15 ？觷，其他情况以此类推。在实际的设计与建设过程中，为了最大程度的节省设计施工成本，在保证安全前提下，如果我们能找到符合设计的转角塔模型，我们就不应该在拘泥于其他传统的架空送电线路铁塔设计模型而造成大量的不必要，甚至完全可以避免的财力与人力的浪费，因此设计出最合理临界角的转角塔便显得尤为重要。

2.3 水平档距的临界值

水平档距指的是不对称铁塔模型设计过程中，随着转角临界角度变化而随之变化的最大水平档距。临界水平档距直接影响铁塔的安全性，实际水平档距的大小与临界水平档距的大小关系是评判一座架空送电线路铁塔设计方案科学合理的主要理论依据，也是评判一座架空送电线路铁塔能否实施竣工的重要标准。

3 不对称铁塔临界角的实际应用

不对称转角塔的“临界角”仅仅为我们解决了设计上的设计难题。现代架空送电线路铁塔在我国居民工业用电的过程中扮演着极其重要的角色，因此，在合理的架空送电线路铁塔设计方案的前提下，如何保证架空送电线路的稳定性与耐用性，让建造竣工的转角塔完美适应转角塔所在地的气候、工况等许多实际情况，这在技术上也向我们提出了诸多要求。转角塔在实际应用过程中应该满足以下前提。

3.1 塔身受力要趋于稳定

在不对称转角塔设计模型中，转角塔整体所受到的荷载与导线产生的张力的方向相反时，转角塔的主体部分所受到的力的大小会发生根本性的变化。在这种情况下，控制手拉的转角塔塔身很有可能变成受压控制塔身。

3.2 合理增加临界角的实际应用数值

转角塔的实际选取的“临界角度”大于理论设计所计算出的“临界角度”时，转角塔主要的荷载方向上，其矢量方向的两侧架构所受的力会有很大的差异。如果二者的差异过小便会使得不对称转角塔的内部构造和相关材料的规格大小发生变化，从而造成不必要的成本浪费，同时其实用性也大打折扣，这是不可取的。同理，为了最大程度的节约建设材料，就必须使得二者之间存在足够的差距，使不对称转角塔结构规格和其他限制塔身结构的条件改变。换句话说，也就是较小型的不对称转角塔相比较大型的不对称转角塔而言会消耗掉更多的建设材料。与此同时，较小型铁塔的不对称设计不会成为转角塔整体架构的不利因素，因为反向风等一系列随机荷载只能是有利的因素。

3.3 科学细化建设材料的分级

在不对称转角塔的材料设计过程中，为了适应小对称转角塔的设计，我们还应该细化其他的材料分级，虽然细化材料的分级会在一定程度上增加加工、施工的复杂程度，但是对于采用小对称设计模式的转角塔是很有利的，当然，如果能在不增加加工、施工复杂程度的基础上细化这种分级自然最好不过了。

4 试验验证不对称转角塔设计的合理性

实践是检验真理的唯一标准。不对称转角设计方案的科学合理并不能等同于架空送电线路铁塔实际架设的科学合理，只有在科学合理的实践过后，我们才能确定设计方案的最终合理性。2002年9月，国家电网电力建设试验所为了验证架空送电路线铁塔的工程质量是否合格，是否能够满足实际环境对其整体架构的稳定性、耐久度等方面的诸多要求而进行了一次真型力学实验。实验过程中，研究人员选取了六种不同的试验环境：地线张力差，运行覆冰，事故断中导线，事故断右边导线，正常90 ？觷大风以及90 ？觷大风超载。试验结果表明，只有在试验荷载工况大于220%的时候，铁塔上下的两个曲形臂轴才开始出现一定程度的损坏，在这个试验荷载工况的范围内时，试验中的ZM3直线试验塔正常工作且塔身的零部件并未出现任何异常。试验结果与最初的设计要求预想完全一致，建设竣工后的铁塔是稳定安全的，我们可以将这个设计运用到实际的架空送电线路的建设中去。

5 结 语

不对称转角塔在我国架空送电路线中的应用前景是非常广阔的。一方面，不对称转角塔的设计不仅可以减小因为城市建设力度的增加而导致电力网络线过于错综复杂所带来的管理维护难度，同时也能减小城市变电所的体积大小而减少占地，优化中小型变电所的进出线路复杂程度。另一方面，我们也不能够一味地追求节约成本而在本来不适用的地理气候、输送电（比如电压压力过载等）环境下或者错误的设计建设不对称转角铁塔，而应该在科学合理的前提下优先考虑建设不对称转角塔，从而最大限度的建设合理的监控送电线路电网网络，实现效益最大化的目标。

参考文献：

[1] 夏开全，刘思远，于维俭，等.架空送电线路铁塔安全状态评价方法研究[J].工业建筑，2010，（14）.

[2] 刘志华.送电线路铁塔设计研究[J].硅谷，2011，（12）.

浅谈铁塔基础施工的验收 第12篇

输电线路施工中, 铁塔基础施工质量的差异对线路的安全运行至关重要, 但是部分施工人员对此没有深刻的认识, 本文详细对铁塔基础施工质量的控制和验收进行阐述, 对铁塔基础施工作业进行理论指导, 为广大的管理、监理一线施工人员提供基础质量控制及验收评定的参考。

1 影响铁塔基础质量的重要因素

(1) 基础钢材质量非常关键。铁塔的螺栓、钢筋型号、数量及施工工艺是影响铁塔基础质量的首要要素。照图纸进行入库检验。分型号堆放, 并挂牌标识。发到施工现场的钢筋, 规格数量要符合设计图纸的要求, 在使用前应对照图纸逐个检查型号、尺寸、规格、数量, 以防错运或错用, 制作工艺要合乎图纸要求。

(2) 混凝土的质量是影响基础施工的第二个重要要素, 混凝土基础对砂石要求高, 砂子质量最好为河砂, 颗粒直径不小于0.25mm, 干净坚硬的沙粒混合, 混有泥浆、碎屑等杂物需要筛除。石子掺杂的质量更需要控制比例, 对两种石子用量较大 (碎石和卵石) , 碎石是我们比较常用的选择。石子一般直径以35mm-55mm为最佳基础石材, 尽量要求石子质地坚硬, 严禁风化的出现, 对石子周边包含粘土、草屑杂质时, 需要清洗干净后再进行使用。混凝土用水一般要求用干净的自来水, 清澈干净的江河水也可以直接使用, 严禁二次处理的工业废水和海水用于混凝土浇筑。

(3) 水泥是决定铁塔基础施工质量的第三个重要因素, 水泥种类及标号要符合施工设计要求, 出厂时间尽量靠近施工日期, 监理进行检验批次时一定要检查出厂质量合格证。高压铁塔基础混凝土标号一般采用150 或200;对应水泥标号一般选用300-500, 就是标号为混凝土的2-3 倍。施工时要注意水泥的储存, 一般出厂后三个月就进行使用, 储存超过三个月或者遭遇雨淋等特殊情况, 需要重新对水泥进行试验, 当水泥出现块状时不再进行使用, 如果水泥试验标号同出厂标号有差别时, 应以当次试验为准。

(4) 基础底板的尺寸是影响铁塔基础施工质量的第四个重要要素, 底板的尺寸决定了混凝土浇筑的土方量方, 高压铁塔基础一般采用台阶式, 每个台阶底板的断面尺寸又决定了混凝土的土方量。对于近些年应用越来越多的钢管塔, 现场施工技术员需要严格按照设计施工图进行施工, 控制好最底层断面面积, 以保证混凝土浇筑量满足设计要求。

(5) 混凝土强度是高压铁塔基础施工质量的第五个重要要素, 混凝土试块强度测试是当批次最为重要的检验依据, 试块制作时要求监理当场, 让施工人员随机进行混泥土取样以保证随机性, 严禁单独为强度测试制作检验试块, 养护时同当批次混凝土一同养护。对于不同塔型所取试块数量也是不同的, 一般而言直角杆取4 基一块, 耐张和转角则一般每基都需要留试块。混凝土强度测试要求不低于15Mpa, 无法进行鉴定强度时可采用回弹仪进行回弹测试, 回弹测试强度一般不低于26。

2 影响铁塔基础施工质量的其他因素

整基基础扭转、基础埋深、立柱断面尺寸、钢筋保护层厚度、回填土质量、整基基础中心位移及混凝土表面质量是影响铁塔基础施工质量的其他要素:拆模后进行基础土回填, 最终回填深度即基础埋深将会影响铁塔基础质量。脚中心对立柱中心偏移量、地、基础顶面高度差、基础对角线尺寸大小也会影响铁塔基础施工质量, 因为在施工前这些因素可以通过复核检查进行控制, 所以相对对来讲是构成铁塔基础质量的其他因素。

3 铁塔基础验收质量评价依据

每基铁塔基础都是一个独立的单位工程, 而同样施工条件下的一组铁塔基础 (同条线路或同一施工单位施工的所有基础) 都可看作是一个分项工程, 从单位工程到分项工程按照优良、合格、不合格三级进行逐一评定, 并留存相关验收记录。

单位工程 (每基基础) 评定的详细依据:

优良:A、重要因需要100% 符合优良标准;B、其他因素需要100% 达到达标的标准, 可验收为优良。

合格:A、重要、其他因素未能80% 达到优良标准, 但一定要100% 达到达标要求;B、其他要素中, 如果有一项不能能达到达标要求, 但能勉强使用, 可验收为合格。

不合格:重要因素有一项或其他要素中有两项或以上未达到达标标准, 可验收为不合格。

分项工程 (同条件下的基础施工) 评定的详细依据:

优良:全部铁塔基础施工100% 达到达标标准, 并且优良的铁塔基础施工达到全部铁塔基础的80% 以上, 可验收为优良。

合格:全部铁塔基础施工100% 达到达标, 可验收为合格。

不合格:有一基或者以上铁塔基础施工未能达到达标标准, 可验收为不合格。

4 结论

施工单位在进行铁塔基础施工的时候, 首先严格按照线路设计图纸进行施工是质量控制的最重要依据。设计人员、监理人员、管理人员对施工技术员进行施工技术交底并下达质量通病防治任务书也是重要一环;除此之外, 《110KV-500KV架空电力线路施工及验收规范》 (GBJ233-90) 中的基础施工验收条款是我们进行铁塔基础施工质量控制和验收的法宝。作为验收部门的管理人员与监理部门的监理人员更要吃透验收条款, 理解并掌握该项规范, 能够指导和监督施工单位严格按照标准施工。

参考文献

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