所屬欄目:電力論文 發布日期:2012-11-09 09:01 熱度:
摘要:輸電線路的安全穩定運行是一個電力系統的重要保障,而輸電線路的桿塔基礎作為輸電線路安全運行的前提,其質量的優劣直接關系到輸電線路能否正常運行。本文主要論述了桿塔基礎的主要分類和施工中幾個常見問題的技術處理措施,希望能夠對輸電線路的桿塔基礎施工、維護等方面起到部分參考作用。
關鍵詞:輸電線路,桿塔基礎 ,研究
前言:對于輸電線路來說,桿塔基礎就是其重要組成部分和安全穩定運行的基礎。由于桿塔基礎問題造成的事故時有發生,線路桿塔基礎存在于不同的地質條件環境中,容易受外界環境影響。因此應根據不同的土壤環境采用不同的設計方案。在基礎施工過程中,應結合現場實際地質情況,在滿足設計要求的情況下,選擇合理的施工方法,確保基礎的穩定和安全。桿塔基礎施工屬于隱蔽工程,如有偏差或不符合要求,將影響桿塔質量,甚至發生倒塔事故。所以,桿塔的基礎質量優劣直接關系到輸電線路能否安全運行。
一、輸電線路桿塔基礎與巖土環境的關系
桿塔基礎是輸電線路系統的重要構成部分,是保障線路的安全運行的關鍵部件,以往輸電線路設計時,為簡化鐵塔計算和制圖工作量,方便施工基面開挖和鐵塔組立,大多鐵塔采用等長接腿,塔位需要較大的基面降,由此產生大量土方量,塔基內側也產生了高邊坡,由于以往工程一般經過簡單處理,棄方堆放在塔基周圍的溝洼、甚至沿波面自然滑落,當具有外部誘因,如強降水、地震等時,勢必造成水土流失和泥石流、滑坡。水土流失造成植被破壞,進而使鐵塔塔基出現安全隱患。地表徑流產生的水土流失導致地表變化,使鐵塔基礎埋深減小甚至外露,基礎有效埋深的減小,導致抗拔貯備的下降,當出現設計極限荷載組合條件時,將危及基礎的穩定性,線路運行出現安全隱忌。例如,山區輸電線路基礎基本上都是采用直柱平板基礎,鐵塔采用等高腿,基礎施工中需大幅削減邊坡形成基礎平臺,如圖1、2所示,由此而引發下列問題 。
1)土石方開挖量大,不僅費用高,而且后遺癥多,施工時若對棄土處理不好,會形成棄土滑坡,影響塔基安全穩定。
2)塔位處易形成高邊坡,若處理不好,極易崩塌,影響塔腿的長期安全運行,而線路上一般對高邊坡處理辦法不多 ,且費用高。
3)塔基土石方的大量開挖,不僅改變了塔位處的自然地形 、地貌 ,破壞了原有的植被,極易形成水土流失 ,對塔位環境造成損害而影響塔基穩定。
二、輸電線路桿塔基礎的環保措施
2.1 基礎設計應優選擇原狀土基礎
基礎設計要選擇符合巖土環境保護的基礎型式,如掏挖基礎、巖石基礎等原狀土基礎。原狀土基礎使基坑開挖土石方量相對降低,減小基坑開挖對邊坡水文地質條件和力學邊界條件的破壞,對于山區送電線路保護自然環境,保護植被,減少水土流失具有重要意義 。
2.2 鐵塔全方位長短腿配合不等高基礎主柱設計
在 20世紀 80年代末期,隨著對外技術交流的擴大,我國在電力設計方面學到了一些先進的設計理念,在環境保護意識方面有較大的提高。為了減少開方量、節省投資、少破壞山區植被,鐵塔全方位長短腿設計是山區線路工程首選方案,如圖3、4所示。
2.3 生態植被護坡
隨著全方位長短腿、原狀土高低基礎等技術的廣泛應用,線路工程的土石方量較過去大大減少,但還是難以避免高陡邊坡的出現,線路塔位附近也往往會有一些自然邊坡 或原有的人工邊坡難 以回避 ,加之基礎開挖的余土處理困難,往往也會堆積成一定高度的棄土邊坡,這些邊坡如果有一定高度或面積時,就必須加以保護處理。過去的經驗教訓告訴我們,由于護坡處理不當而造成的上下邊坡塌方、滑坡,危及塔位安全的事例比比皆是。故根據塔位的具體情況,采取合理有效的護坡方式,既是塔位安全穩定的保證,也能減少對塔基環境的破壞。生態植被護坡,如圖5所示,
是利用植被涵水固土的原理穩定巖土邊坡同時美化生態環境的一種新技術,是涉及巖土工程、恢復生態學、植物學、土壤肥 料學等多學科于一體的綜合工程技術。它除了護坡功能之外,還具有美化與改善環境的功能,越來越為人們所倡導和應用。目前,在我國生態植被護坡技術已廣泛應用于公路、礦山、河道堤防等領域,在送電線路工程中,結合線路工程的特點,有選擇的采用生態護坡技術也必將帶來良好的經濟、環保效益。 植被護坡可在少量增加坡體重力的情況下,有效減小大氣降水的滲流,從而達到治水的目的。
2.4 基坑開挖和棄土處理
無論是開挖類基礎還是掏挖類基礎,均應盡量不降或少降基面,直接開挖基坑。開挖類基礎在開挖基坑時應在采取安全措施的情況下盡量減少放坡。對于無法回填到原始高度的邊坡,必須按要求放坡,并且一次放夠。對無法放坡的邊坡應考慮護坡措施。基面土石方大量開挖,不但破壞了塔位原有的天然植被,而且使原穩定土體受到擾動。開挖土石方后的斜坡以及高低腿之間的坡面,暴露在大氣中,在雨水的沖刷下,容易產生水土流失和塌方。
同時,大量的基面挖方棄土堆積在基面邊坡上,增加了邊坡附加壓力,在雨水浸蝕下,容易產生坍方和滑坡。總之,基面大量挖方,破壞了原有土體穩定狀態,給線路安全運行帶來隱患,而且很不經濟。因此在工程基礎施工時將對各個塔腿分別平基,在考慮施工作業面以及邊坡穩定點后,塔基基礎分坑應形成四個小基面,如圖6所示。
這種小基面的設計理念將對原始地貌的破壞降到最小程度,保證了山體的穩定,減少了施工難度,而且增加了基礎抗拔能力。基礎施工完畢后的棄土,應堆放在較低腿處,但不得影響基面的排水及基面
的穩定 ,無法在基面范圍內堆放的棄土應及時運離現場。以免破壞周邊的環境。
2.5 基面采用混凝土護面
在線路基礎施工中,當地質為強風化巖石時,常采用巖石嵌固基礎,為防止降基后基面巖石繼續風化,每個桿塔基礎基面表層做混凝土護面。對少數風化和沖刷嚴重的桿塔基礎位,整個基面表層做護面。對個別塔位開挖后的放坡面及高低腿基礎間的坡面,有巖石剝落或風化物坍塌時,需要用水泥砂漿或細石混凝土護面。基面護面工作宜在線路放緊好導地線后進行,以防止在施工過程中塔材、金具及施工機具等損壞護面。護面施工前,塔基面表層的雜物必須清理干凈,護面應依基面排水坡度作為斜面,以便于基面排水。
三、結束語
輸電線路桿塔基礎是輸電線路的重要組成部分,桿塔基礎的設計和施工要綜合考慮對基礎周邊巖土環境的影響,要以“預防為主、綜合防治”為目的,針對各工程沿線各區域水土流失的特點和工程特點,從實際出發,采用點、線、面相結合,全面治理和重點治理相結合,因地制宜、因害設防,全面防治,采取可靠措施解決好輸電線路建設與環境保護的關系。
文章標題:關于輸電線路桿塔基礎的研究
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