输电线路基础形式的选择及经济性分析

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1、输电线路基础形式的选择及经济性分析　　摘要：输电线路铁塔基础设计对整个输电线路设计的影响至关重要，必须综合考虑，根据不同的地质情况，选择合理的基础形式，不仅可以减少材料的用量，同时也能更好的保护环境，本文结合工程实际，对比了各种基础形式的计算结果，选择了更加合理的基础形式。　　关键词：基础选型、台阶基础、板式直柱基础、斜插基础、陶挖基础　　一、引言　　铁塔基础作为输电线路结构设计的重要组成部分，混凝土和钢材用量在整个线路工程费用中占有很大比重。输电线路铁塔的基础设计很多时候是可以用不同的基础形式进行计算的，只要能满足不同基

2、础形式的特点，一般来说安全上面没有太大问题，但是现在的设计越来越趋向于经济设计，既保证安全又要最大限度的较少投资，这就需要对基础进行优化设计。　　二、基础型式　　输电线路杆塔的基础分为钢管杆、水泥杆基础和铁塔基础，基础形式的选择应根据杆塔形式、工程水文地质情况、沿线地形、施工运输等条件综合考虑确定，输电线路铁塔所采用的基础常用类型大致可分为以下几类：（1）“大开挖”5基础类：这类基础是指埋置于预先挖好的基坑内并将回填土务实的基础，是以扰动的回填土构成抗拔土体满足基础的上拔稳定，由于是扰动过的土体，虽然经过务实也很难恢复原有

3、土体的结构强度，因而按抗拔性能而言这类基础是不够理想的基础形式。包括台阶式基础、板式直柱基础。（2）陶挖基础类：这类基础是指混凝土和钢筋骨架放于人工或机械陶挖而成的土胎内，它是以天然土体构成的抗拔土体以保证基础的上拔稳定，应用于陶挖中无水进入基坑的粘性土中，他能冲分发挥原状土的特性，不仅具有良好的抗拔性能，而且具有较大的横向承载力。包括掏挖式基础。（3）斜插式基础类：斜插式铁塔基础作为一种新型基础，因其受力合理，能节省大量的材料，在输电线路的设计中得到了广泛的应用。包括插入式基础。4.桩基础类：桩基础又可分为钻孔灌注桩，预

4、制桩，人工挖孔桩等，对应钻孔灌注桩和预制桩，主要适用于地下水位高的粘性土和砂土等地基、特别是跨河塔位等特殊的地形，人工挖孔桩主要用于地质情况较好，地下水位很深的山区等塔位地形受限制的地段。　　三、不同基础形式的材料量及经济性比较　　以下结合工程实际，在姜家营-北营II回220kv线路基础设计中，以某一基2G-SZ22-24m直线塔为例，根据现有的地质情况和作用力，按照山西院基础设计软件计算基础，采用不同的基础形式对混凝土、钢筋、地脚螺栓进行材料量对比，总结出怎么更加合理的进行基础选型，从而减少工程的材料量。　　2G-SZ2

5、2-24m铁塔，呼高24米，基础根开6540mm，上拔力Te=386.75kN，Tx=42.62kN，Ty=37.07kN；下压力Na=486.88kN，Nx=51.68kN，Ny=44.80kN。现有的地质情况为，0.0-1.0米，花岗片麻岩强风化，重度为22kN/m3，地基承载力500kpa，0.0-8.0米，花岗片麻岩，中风化，重度为23kN/m3，地基承载力1200kpa。勘测深度内未见地下水。5　　1.台阶式基础，经计算后，采用两个台阶，第一个台阶宽500mm，高500mm，第二个台阶宽300mm，高300mm，

6、主柱高2100mm，宽700mm，底板宽度2300mm，基础埋深2700mm，露头200mm，共采用混凝土为16.68m3，钢筋（包括地脚螺栓）为996.6kg。　　2.插入式基础，经计算后，采用两个台阶的斜柱插入式基础，第一个台阶宽350mm，高300mm，第二个台阶宽400mm，高300mm，主柱高2400mm，宽700mm，底板宽度2200mm，基础埋深2800mm，露头200mm，共采用混凝土为12.90m3，钢筋（无地脚螺栓）为1502.6kg。　　3.陶挖式基础，经计算后，基顶直径采用800mm，基底直径140

7、0mm，防护层厚100mm，基础埋深2300mm，基础高度2500mm，露头200mm，共采用混凝土为6.62m3，钢筋（无地脚螺栓）为592.7kg。　　4.板式直柱基础，经计算后，采用两个台阶，第一个台阶宽350mm，高300mm，第二个台阶宽400mm，高300mm，主柱高2400mm，宽700mm，底板宽度2200mm，基础埋深2800mm，露头200mm，共采用混凝土为13.30m3，钢筋（无地脚螺栓）为1791.5kg。通过软件计算后的数据，可以清楚看到不同基础形式的区别和联系，以基础的材料量和总造价对比如下：

8、（混凝土按380元/m3，钢筋按4.85元/kg），　　对比一：台阶式基础和板式直柱基础的对比，他们的主要区别在于台阶式基础底板不配筋，台阶尺寸要满足刚性角的要求，所以台阶的长和宽都是一样的，板式直柱基础的底板需要配筋，台阶尺寸没有刚性角的限制，通过计算书可以看出来，板式直柱基础由于没有刚性角的要求，台