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架空輸電線桿塔基礎(chǔ)問題及解決措施

文檔作者：陳明亮文檔來源：福建永福電力設(shè)計股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月02日
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上一篇：架空輸電線路導(dǎo)線舞動原因分析及防治措施

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2016 年 4月 建 材 與 裝 飾
架空輸電線桿塔基礎(chǔ)問題及解決措施
陳明亮
（福建永福電力設(shè)計股份有限公司）
摘要：架空輸電輸電線桿塔是電力電網(wǎng)中輸電線路的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),桿塔的合理有效設(shè)計是保證其高效穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)其功
能的重要基礎(chǔ),同時也是維持輸電線路系統(tǒng)安穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。架空輸電線桿塔結(jié)構(gòu)不僅可以提升輸電高度,而且也
能有效保證電能穩(wěn)點(diǎn)輸送。從整個輸電系統(tǒng)建設(shè)過程中,桿塔作為一個重要組成部分,桿塔的搭建受地質(zhì)條件、材料及周
邊環(huán)境等諸多因素的影響?；诖?筆者結(jié)合自身學(xué)習(xí)及工作實(shí)踐,對架空輸電線桿塔構(gòu)建過程中的基礎(chǔ)問題進(jìn)行了系統(tǒng)
剖析,并結(jié)合工程操作實(shí)踐針對性地提出了解決問題的措施。
關(guān)鍵詞：架空輸電線；桿塔；措施
中圖分類號：TM752 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-0038（2016）15-0203-02
隨著我國電氣化的迅速普及發(fā)展，電能需求越來越大。我國
電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也而取得巨大成效，電力輸送網(wǎng)完備程度不
斷提升。架空輸電桿塔基礎(chǔ)在實(shí)際建設(shè)過程中也遇到了些問題，
根據(jù)多年的實(shí)際建設(shè)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，筆者對于架空輸電桿塔基礎(chǔ)在
實(shí)際應(yīng)用過程中所面臨的問題做了一些分析，并根據(jù)研究結(jié)果
提出了一些解決措施，為改進(jìn)架空輸電桿塔基礎(chǔ)做努力。
1 架空輸電線桿塔基礎(chǔ)問題
目前我國架空輸電線桿塔基礎(chǔ)基礎(chǔ)型式的研究、設(shè)計、施工
等方面主要存在以下幾方面的問題。淤架空輸電線桿塔地基現(xiàn)
行的設(shè)計方法有待改進(jìn)。目前施工中仍根據(jù)《送電線路基礎(chǔ)設(shè)計
技術(shù)規(guī)定》中規(guī)定的總安全系數(shù)法來驗(yàn)證其安全性[2]。這種方法
相對過于保守，以至于難以解決一些特殊地基面臨的施工問題。
同時，架空輸電線桿塔基礎(chǔ)比較具有特殊性，在設(shè)計過程中，首
先必須滿足相應(yīng)的電力輸送要求指標(biāo)，同時，要能夠經(jīng)受住各種
差異性的自然地質(zhì)條件的考驗(yàn)?，F(xiàn)有的設(shè)計技術(shù)規(guī)定還有待標(biāo)
準(zhǔn)化和規(guī)范化。于架空輸電線桿塔地基處理及施工方法水平較
低。架空輸電線桿塔所在地地質(zhì)環(huán)境對于桿塔基礎(chǔ)有著重要的
影響，直接決定了桿塔結(jié)構(gòu)的使用質(zhì)量。[1]盂架空輸電線桿塔地
基后期處理難度比較大。福建相對其他地區(qū)來說，電線路較為密
集，臺風(fēng)等多種自然強(qiáng)風(fēng)發(fā)生較為頻繁。較之內(nèi)陸地區(qū)，福建地
區(qū)的桿塔系統(tǒng)所經(jīng)受的風(fēng)力載荷是內(nèi)陸地區(qū)強(qiáng)度的幾十倍，為
此，這對于桿塔結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)要求就比較高，必須能夠在滿足電力輸
送要求上，設(shè)計出能夠經(jīng)受高強(qiáng)度自然風(fēng)考驗(yàn)的桿塔結(jié)構(gòu)，同時
在桿塔結(jié)構(gòu)的密度上也應(yīng)作出相應(yīng)的改變，保證架空輸電線路
的安全有效運(yùn)行。
2 架空輸電線桿塔地基問題的解決措施
在實(shí)際使用過程中，架空輸電線桿塔地基穩(wěn)固性受多種自然
條件的影響，土質(zhì)疏松，地質(zhì)下沉，土壤腐蝕，材料老化，雨水沖
刷，自然地質(zhì)災(zāi)害等，為了保證電力輸送系統(tǒng)穩(wěn)定工作，桿塔基
礎(chǔ)必須能夠經(jīng)受這些外力的影響，確保不會出現(xiàn)坍塌，斜傾，沉
陷等問題。為了提升架空輸電線基礎(chǔ)的穩(wěn)定性與安全性，針對架
空輸電線桿塔地基設(shè)計、施工及后期處理中面臨的問題，筆者結(jié)
合自身學(xué)習(xí)及工作實(shí)踐，提出以下幾點(diǎn)解決措施：
2.1 優(yōu)化架空輸電線桿塔地基設(shè)計
在福建地區(qū)不僅面臨著海岸特殊水文地質(zhì)的影響，同時也受
三角洲地區(qū)的自然地形環(huán)境的影響，地區(qū)的自然土質(zhì)環(huán)境較平
原地區(qū)較為特殊，土質(zhì)較平原地區(qū)較為疏松，桿塔基礎(chǔ)在這部分
地質(zhì)區(qū)需要考慮地質(zhì)沉降對桿塔帶來的影響。[1]在這種地質(zhì)條件
下，架設(shè)電線桿塔基礎(chǔ)就需要考慮后期地質(zhì)變化所帶來的影響，
設(shè)計施工時不僅要考慮科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)，同時也要考慮到這種
地質(zhì)后期的變化情況對桿塔基礎(chǔ)的影響，保護(hù)基礎(chǔ)強(qiáng)度不被破
壞，不會產(chǎn)生上抜、下壓，傾斜等現(xiàn)象。除了需要考慮到經(jīng)濟(jì)、環(huán)
境與施工作業(yè)的真實(shí)情況外，還需要對荷載的特征與地基承載
的特征、基礎(chǔ)承載所表現(xiàn)出來的特性進(jìn)行分析，還有對基礎(chǔ)承
載、地質(zhì)條件以及基礎(chǔ)不均勻形變對桿塔承載力影響的程度進(jìn)
行分析與考量。具體地基承載力的公式如下：
f=fk+著b酌（b-3）+著d酌0（d-0.5）
式中：fk———墊層底面處軟弱土層的承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）；
著b、著d———分別為基礎(chǔ)寬度和埋深的承載力修正系數(shù)；
b———基礎(chǔ)寬度（m）；
d———基礎(chǔ)埋置深度（m）；
酌———基底下底重度（kN/m3）；
酌0———基底上底平均重度（kN/m3）。
2.2 采用新型復(fù)合型桿塔結(jié)構(gòu)材料
福建相對其他地區(qū)來說，電線路較為密集，臺風(fēng)等多種自然
強(qiáng)風(fēng)發(fā)生較為頻繁。較之內(nèi)陸地區(qū)，福建地區(qū)的桿塔系統(tǒng)所經(jīng)受
的風(fēng)力載荷是內(nèi)陸地區(qū)強(qiáng)度的幾十倍，為此，這對于桿塔結(jié)構(gòu)基
礎(chǔ)的設(shè)計及施工要求就比較高，必須能夠在滿足電力輸送要求
上，設(shè)計出能夠經(jīng)受高強(qiáng)度自然風(fēng)考驗(yàn)的桿塔結(jié)構(gòu)，同時在桿塔
結(jié)構(gòu)的密度上也應(yīng)作出相應(yīng)的改變，保證架空輸電線路的安全
有效運(yùn)行。
因此，筆者建議，在實(shí)踐中采用復(fù)合材料，這種材料較之普通
的桿塔材料具有重量輕，機(jī)械強(qiáng)度高，加工工藝簡單，抵抗腐蝕
能力強(qiáng)，絕緣性能好等優(yōu)勢，隨著我國復(fù)合材料工藝?yán)碚摰牟粩?
完善發(fā)展，在性能上復(fù)合材料已經(jīng)能夠完全達(dá)標(biāo)輸電線桿塔結(jié)
構(gòu)的要求。當(dāng)前應(yīng)用案例比較成功的是FH35 塔，具體桿體結(jié)構(gòu)
如圖1 所示：這種桿塔方案不僅能夠增強(qiáng)桿塔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時
在工程造價成本上也相對低廉。應(yīng)當(dāng)在我國以后的桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)
計建設(shè)中多采用類似方案。
2.3 加強(qiáng)桿塔基礎(chǔ)施工后的后期處理
桿塔基礎(chǔ)施工中所存在的一些對工程質(zhì)量有威脅的問題，可
以通過后期的工程處理得到有效的避免，對于不同的工程后期
的處理方式也不同，應(yīng)用比較廣的方式主要有以下幾種：換填
法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁
法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法等。各種方法具體的使用條
件如表1。
3 結(jié)語
通過論文的研究可以看出，架空輸電線桿塔基礎(chǔ)的主要組成
環(huán)節(jié)對于桿塔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起決定性作用，在建設(shè)完成后，該部
分要保證能夠?yàn)闂U塔提供穩(wěn)定的地基基礎(chǔ)，能夠始終保持達(dá)到
電力建設(shè)
·203·
建 材 與 裝 飾 2016年 4月
圖1 復(fù)合材料桿塔結(jié)構(gòu)圖
技術(shù)性能指標(biāo)要求。架空輸電線桿塔基礎(chǔ)是輸電線路穩(wěn)定的基
礎(chǔ)，對于桿塔基礎(chǔ)建設(shè)中出現(xiàn)的問題絕對不能輕視，在現(xiàn)代桿塔
基礎(chǔ)設(shè)計施工過程中，要適當(dāng)針對性的去解決這些隱患，做到因
地制宜，科學(xué)合理，提升我國桿塔基礎(chǔ)工程建設(shè)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]孫洪波，王雪麗.高寒地區(qū)輸電線路桿塔基礎(chǔ)設(shè)計.內(nèi)蒙古電力技術(shù)，
2009（27）.
[2]范佳勇.桿塔基礎(chǔ)施工中質(zhì)量問題及控制措施探討.
[3]劉振亞.特高壓電網(wǎng)[M].北京：中國經(jīng)濟(jì)出版社，2005.
收稿日期：2016-4-2
地基處理方法適用條件主要作用及優(yōu)勢
換填法
用于淺層軟弱地基及不均勻地
基的處理
提高地基承載力，減少沉降量，
加速軟弱土層的排水固結(jié)。
強(qiáng)夯法
用于處理碎石土、砂土、低飽和
度的粉土與粘性土、濕陷性黃
土、雜填土和素填土等地基
提高土的強(qiáng)度，減少壓縮性，改
善土體抵抗振動液化能力和消
除土的濕陷性。
砂石樁法
用于擠密松散砂土、粉土、粘性
土、素填土、雜填土等地基
使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地
基，加速軟土的排水固結(jié)，提高
地基承載力。
高壓噴射注漿法
用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性
土、粉土、砂土、人工填土和碎石
土地基。
處理深度較大，除地基加固外，
也可作為深基坑或大壩的止水
帷幕。
預(yù)壓法
用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填
土等飽和粘性土地基
解決地基的沉降及穩(wěn)定問題
夯實(shí)水泥土樁法
用于處理地下水位以上的粉土、
素填土、雜填土、粘性土等地基。
施工周期短、造價低、施工文明、
造價容易控制
CFG樁法
用于處理粘性土、粉土、砂土和
已自重固結(jié)的素填土等地基。
提高地基承載力和減少變形
石灰樁法
用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥
質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。
提高樁身強(qiáng)度
表1 各地基處理方法使用條件及作用優(yōu)勢一覽表
斷路器更換施工方案及其優(yōu)化探討
劉必銓
（福建宏瑞建設(shè)工程有限公司）
摘要：當(dāng)前我國電力事業(yè)的發(fā)展速度快,但是很多變電站運(yùn)行時間較長,其設(shè)備比較老舊,影響電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。
斷路器作為重要的一次設(shè)備,其性能好壞和變電站的穩(wěn)定運(yùn)行有著密切關(guān)聯(lián),這就需要對老舊的斷路器進(jìn)行更換,傳統(tǒng)更
換方法施工周期長,也會對供電的可靠性造成較大影響。因此,需要改善斷路器更換方法,避免傳統(tǒng)更換方法的弊端。本文
對斷路器更換施工方案以及優(yōu)化方法進(jìn)行分析,供相關(guān)人士參考。
關(guān)鍵詞：變電站；斷路器；關(guān)鍵路徑法；優(yōu)化
中圖分類號：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-0038（2016）15-0204-02
1 引言
近年來，隨著電力事業(yè)飛速發(fā)展，許多變電站安裝的老式一
次設(shè)備，存在設(shè)備老化、性能下降的現(xiàn)象，其可靠性已不能滿足
電網(wǎng)穩(wěn)定性的需要。更換老化一次設(shè)備，提高電力運(yùn)行能力是當(dāng)
前電力企業(yè)亟待解決的問題。斷路器是重要的一次設(shè)備，對于變
電站的運(yùn)行情況有著積極的影響。在更換斷路器的過程中，需要
采用適宜的方法縮短斷路器所在路線的停電時間，這樣就可以
提高電網(wǎng)額定穩(wěn)定性和可靠性。
2 傳統(tǒng)施工方法的調(diào)查
經(jīng)調(diào)查，傳統(tǒng)更換斷路器的方法主要是先將需要更換斷路器
的線路停電處理，再拆卸老設(shè)備，做好充分準(zhǔn)備工作之后安裝新
設(shè)備，最后對新設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行性能檢測，檢測合格之后方可設(shè)
備送電、線路投運(yùn)。以110kV 變電站為例，采用傳統(tǒng)更換方法，斷
路器所在線路需要停電至少13d。在傳統(tǒng)施工方法操作中，所有
的施工任務(wù)都必須在停電狀態(tài)下完成，這也就意味著施工周期
和停電時間相同。其中，拆除舊斷路器基礎(chǔ)、制作新短路基礎(chǔ)、凝
固等工序也都是在停電狀態(tài)下完成，為了保證凝固期，不能盲目
縮短工期。此外，也會受到其他因素的影響造成工期延長，如天
氣、備品備件、施工設(shè)備等，對供電可靠性造成較大影響。由此可
見，傳統(tǒng)施工方法景觀斷路器更換質(zhì)量得以保證，但是不能滿足
現(xiàn)在的電力運(yùn)行要求。所以需要縮短設(shè)備停電時間，并且對作業(yè)
流程進(jìn)行優(yōu)化，減少停電期間的工作量。
3 運(yùn)用關(guān)鍵路徑法對更換方法進(jìn)行優(yōu)化分析
關(guān)鍵路徑法的基本工作原理就是借助網(wǎng)絡(luò)圖根據(jù)研究與開
發(fā)項(xiàng)目的控制過程情況建立一個完善的計劃模型。研究發(fā)現(xiàn)，準(zhǔn)
確定位關(guān)鍵工序或者是關(guān)鍵路徑是保證斷路器更換優(yōu)化施工效
果的關(guān)鍵所在。同時，還需要對網(wǎng)絡(luò)計劃進(jìn)行調(diào)整，對人力物力
資源進(jìn)行合理調(diào)配，提高資源利用率，這樣也能夠提高工作效
率，縮短施工周期，并且能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。
3.1 調(diào)查分析
傳統(tǒng)的斷路器更換方法操作比較繁瑣，耗時長。所以，在進(jìn)行
前期準(zhǔn)備時，需要對斷路器基礎(chǔ)施工方法進(jìn)行深入了解，并根據(jù)
當(dāng)前的施工重點(diǎn)以及存在的問題進(jìn)行改善，從而使得施工方法
最佳。舊110kV 斷路器基座是由3 根直徑為300mm 的混凝土桿
電力建設(shè)

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