王華

(四川省電力設(shè)計(jì)院)

摘要:  鐵塔基礎(chǔ)能夠把荷載傳到地基中,若是地基出現(xiàn)問題,可能會(huì)對(duì)鐵塔造成重大影響,甚至引發(fā)安全事故。文章通過對(duì)輸電線路鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則、類型等進(jìn)行分析,提出了一些優(yōu)化策略,以期為廣大研究者報(bào)供參考。

關(guān)鍵詞:  輸電線路;鐵塔基礎(chǔ);基礎(chǔ)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)研究

引言

在輸電線路鐵塔基礎(chǔ)的實(shí)際過程中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合不同區(qū)域的水文地質(zhì)狀況,全方位考慮設(shè)計(jì)的影響因素,滿足施工要求。在保證鐵塔基礎(chǔ)質(zhì)量的情況下,還應(yīng)充分考慮其經(jīng)濟(jì)成本。在設(shè)計(jì)和施工中,需要遵守相關(guān)規(guī)范和規(guī)定來(lái)進(jìn)行,輸電線路鐵塔基礎(chǔ)的質(zhì)量才能夠得到保障。

一、輸電線路鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則

(一)選型原則

對(duì)于鐵塔基礎(chǔ)施工來(lái)說,鐵塔不同,在施工、占地和造價(jià)方面的要求與標(biāo)準(zhǔn)也就不一樣。所以,在鐵塔基礎(chǔ)的選擇形式方面,顯得非常重要。假如是一個(gè)新建工程或者跨越位置,則需要采用角鐵塔。盡管這種形式比較簡(jiǎn)單,但是對(duì)線路安全的重要性卻是不言而喻的。假如施工中的回歸線路出現(xiàn)得比較多,這種情況下,選擇鐵塔要求占地面積比較小,不然的話將使得桿頂產(chǎn)生變形的現(xiàn)象,使維修養(yǎng)護(hù)成本升高。『如果是線路老化工程進(jìn)行更新,就需要將鐵塔的高度增加,將水平距離適當(dāng)?shù)乜s小。在設(shè)計(jì)過程中,不但需要考慮來(lái)自成本和安全方面的因素,還要充分考慮當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因素。

(二)設(shè)計(jì)原則

對(duì)于鐵塔基礎(chǔ)來(lái)說,它在輸電線路中地位非常重要。而對(duì)于它的選型而言,幾乎能夠決定施工建設(shè)的成敗和效果。因?yàn)榈赜虿煌?地質(zhì)也不相同,其基礎(chǔ)形式的類型也就不同。一般情況下,在施工過程中,首先就需要進(jìn)行淺埋,接著需要把地板基礎(chǔ)的尺寸適當(dāng)?shù)卦黾印Ｈ缓蟀鸦A(chǔ)自身的重量進(jìn)一步提高,是鐵塔更加穩(wěn)固。而對(duì)于承力塔和直線塔來(lái)說,一般情況下采取的都是深埋的方式。

二、鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析

(一)鐵塔基礎(chǔ)的類型

1、掏挖基礎(chǔ)

這種類型的鐵塔基礎(chǔ)通常是指依靠土體本來(lái)具有的特性,不經(jīng)過其他處理,是混凝土自然地成型。這種方式既在一定程度上節(jié)省了經(jīng)濟(jì)成本及施工設(shè)計(jì)時(shí)間,又因開挖土量小而變得更加簡(jiǎn)便。這種類型的鐵塔基礎(chǔ),主要適用于沒有地下水環(huán)境的黏性土及軟巖。由于其開挖量比較少,有利于經(jīng)濟(jì)成本控制和環(huán)境的保護(hù),能夠當(dāng)作常用的一種鐵塔基礎(chǔ)。

2、人工灌注基礎(chǔ)

對(duì)于這種鐵塔基礎(chǔ)來(lái)說,它主要是依靠土體本身的作用,使得混凝土能夠自然成型。但是從安全方面的因素出發(fā),護(hù)壁的設(shè)計(jì)時(shí)非常必要和重要的。但這種方式在施工方面顯得比較復(fù)雜。在人工操作的前提下,在一些基礎(chǔ)作用力比較大的領(lǐng)域,或者是地形、地質(zhì)的影響作用大的領(lǐng)域中,采用人工灌注基礎(chǔ)就比較合理。然而,這種鐵塔基礎(chǔ)所需的費(fèi)用通常比較高。

3、臺(tái)階基礎(chǔ)

對(duì)于這種鐵塔基礎(chǔ)來(lái)說,它主要是依靠鐵塔和土體自身的重量,實(shí)現(xiàn)抗拔和抗傾覆的目的。然而,這種基礎(chǔ)形式需要開挖的土量很大,可能對(duì)周圍的環(huán)境造成比較大的影響。盡管這種鐵塔基礎(chǔ)適合于各種巖石,并且在有地下水的條件下進(jìn)行施工更加方便,但是所需的投資非常高,需要慎重考慮經(jīng)濟(jì)方面的因素。

4、直柱板基礎(chǔ)

就這種鐵塔基礎(chǔ)而言,它需要依靠土體和鐵塔自身的重量來(lái)滿足抗拔與抗傾覆的要求,并通過地腳螺栓來(lái)同鐵塔連接在一起。這種鐵塔基礎(chǔ)要求應(yīng)用在沒有地下水的區(qū)域,特別是那些在運(yùn)輸方面難度比較大的塔位。

5、斜柱插入基礎(chǔ)

這種類型的鐵塔基礎(chǔ)同直柱板、臺(tái)階基礎(chǔ)大致相同,都是要依靠土體和鐵塔的自重來(lái)實(shí)現(xiàn)抗拔和抗傾覆。它的特點(diǎn)主要是,斜柱和塔體坡度近似,使得配筋降低,其經(jīng)濟(jì)性非常高。在具體的施工中,只要是在沒有地下水的環(huán)境中,各種類型的巖石和圖紙上面都可以采用斜柱插入基礎(chǔ)。[3]同時(shí),它所需的混凝土和鋼筋都比較少,如果從經(jīng)濟(jì)投資的層面來(lái)看,可以首選斜柱插人基礎(chǔ)。

(二)鐵塔基礎(chǔ)的電算分析

在目前的發(fā)展背景下,計(jì)算機(jī)科技已經(jīng)在鐵塔基礎(chǔ)中得到了廣泛的應(yīng)用,并為其帶來(lái)了便利。依靠計(jì)算機(jī)的幫助,能夠?qū)㈣F塔相關(guān)的力學(xué)特性計(jì)算出來(lái),從而促進(jìn)鐵塔基礎(chǔ)的施工和設(shè)計(jì)。通過軟件的輔助作用,可以將鐵塔的低級(jí)、傾覆穩(wěn)定、下壓等參數(shù)計(jì)算出來(lái)。并且能夠?qū)⑵涑休d力和相關(guān)要求考慮進(jìn)去,使得設(shè)計(jì)方案得到進(jìn)一步地優(yōu)化。

(三)注意事項(xiàng)

在一些土質(zhì)較為松軟的區(qū)域,使用灌注樁設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情形,適當(dāng)?shù)貙?duì)鋼筋保護(hù)層作加厚處理。并將混凝土的設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)進(jìn)行提升。同時(shí),還應(yīng)當(dāng)使用直徑比較小的群柱。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)候,開挖和清理工作都需要及時(shí)進(jìn)行,并要將她為中心柱保留下來(lái)。假如沒有中心樁,就應(yīng)當(dāng)把它從設(shè)施里面引出來(lái)。針對(duì)那些不太穩(wěn)固額山體,需要建設(shè)護(hù)坡,才能夠是嵌入地基更加穩(wěn)固。同時(shí),還需要保留一些排水孔。

三、輸電線路鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化的策略

1、重視混凝土材料的配比

對(duì)于混凝土材料的配比來(lái)說,它在鐵塔基礎(chǔ)里面處于相當(dāng)重要的位置。因此,要求在執(zhí)行配比的時(shí)候,嚴(yán)格把控配比過程,按照相關(guān)要求來(lái)執(zhí)行。需要注意的是,在混凝土材料里面,骨料和水泥漿是非常重要的材料,配比操作以前,要對(duì)骨料以及水泥的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),確保起符合相關(guān)要求后,才能夠執(zhí)行配比操作。除此之外,對(duì)于配比中的各類材料,需要使用多少應(yīng)當(dāng)根據(jù)計(jì)算來(lái)確定。如此一來(lái),材料的配比才更加科學(xué)和合理。[4]這樣能夠讓混凝土在均運(yùn)行方面更好并且經(jīng)歷這個(gè)過程后,混凝土強(qiáng)度也會(huì)變得更高。從而,盡可能地減少了混凝土裂縫情況的產(chǎn)生。

2、鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法應(yīng)盡可能做到科學(xué)合理

在輸電線路里面,鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工程是極為系統(tǒng)的工程,而且也很復(fù)雜。因此,在設(shè)計(jì)鐵塔基礎(chǔ)中,還沒有選擇采取哪種方法來(lái)進(jìn)行時(shí)，應(yīng)當(dāng)事先對(duì)實(shí)地情況進(jìn)行考察,掌握具體情況是如何的,特別是當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況,以及特點(diǎn)都有哪些,是怎么樣的。在了解了這些情況后,就能夠更好地選擇設(shè)計(jì)方法。從而,在實(shí)踐和理論的共同指導(dǎo)下,讓鐵塔基礎(chǔ)工程更加合理。鑒于各地地質(zhì)狀況的差異性,相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須到實(shí)地展開調(diào)查研究。因?yàn)榈胤讲煌?地質(zhì)狀況也就不同,從而設(shè)計(jì)方法也會(huì)不同。這就使得在設(shè)計(jì)過程中,對(duì)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求也會(huì)有差異。比方說在粘性土或者沙土地質(zhì)中,最常見的方法就是強(qiáng)夯法。

3、重視箍筋的間距、位置和綁扎等值的計(jì)算

在鐵塔基礎(chǔ)工程的材料應(yīng)用方面,鋼筋和箍筋等材料都可能被應(yīng)用到。對(duì)于箍筋材料的應(yīng)用來(lái)說,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。特別是在施工位置、間距和綁扎手段方面。有鑒于此,設(shè)計(jì)工作人員在設(shè)計(jì)操作過程中,對(duì)箍筋綁扎及位置等數(shù)值的計(jì)算要引起重視,以相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì),從而使鐵塔基礎(chǔ)施工能夠在科學(xué)合理的指導(dǎo)方法下進(jìn)行。[4]在鐵塔基礎(chǔ)的施工過程中,其頂面同第一根筋見的間距通常處于13里面至45厘米間,具體應(yīng)當(dāng)間隔多遠(yuǎn)需要以現(xiàn)場(chǎng)情況為依據(jù)。同時(shí),對(duì)于剛進(jìn)材料承載力而言,它必須要符合鐵塔基礎(chǔ)施工的具體要求。才能夠建立穩(wěn)固的輸電線路工程基礎(chǔ)。

4、鐵塔基礎(chǔ)在軟土質(zhì)地區(qū)的設(shè)計(jì)

對(duì)于軟土質(zhì)來(lái)說,由于自身的一些特性,使得鐵塔基礎(chǔ)施工不僅變得較為復(fù)雜,而且基礎(chǔ)也較為薄弱。因此,在設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要重視各方面的協(xié)調(diào),使軟土質(zhì)能夠承受鐵塔重量。假如設(shè)計(jì)沒有嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定或者規(guī)范,可能導(dǎo)致施工過程中出現(xiàn)塌陷的現(xiàn)象,進(jìn)而是鐵塔基礎(chǔ)的施工受阻,影響其進(jìn)度的推進(jìn)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,通過對(duì)輸電線路鐵塔基礎(chǔ)的原則、類型和設(shè)計(jì)等方面的分析可以得知,地址水文條件能夠影響鐵塔基礎(chǔ)形式的選擇與確定。合理的鐵塔基礎(chǔ)能夠使得投資減少,并保證輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性。

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