山区送电线路斜坡基础设计研究

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1、山区送电线路斜坡基础设计研究刘正道（西南电力设计院成都610021）【摘要】在山区线路设计中，为保证塔基稳定维持线路安全运行及保护塔基环境，在塔位设计时需根据塔位实际地形、地质情况因地制宜采用铁塔长短腿及基础型式，达到最大程度地降低土石方工程量，以维持塔位原状地形、地貌。基础多样性的设计研究尤为重要，以适应不同塔位的地形、地质情况，是铁塔长短腿的重要补充形式，两者相互依存，使用得当为塔位精细化设计奠定了坚实的基础。【关键词】山区土石方铁塔长短腿高低基础基础研究1前言随着送电线路结构设计水平的提高及人们对自然环境保护意识的加强，对山区线路塔位基础的优化设计显得日益重要，这不但是环

2、保的需要同时也是保证塔基稳定维持线路安全运行的需要，山区线路塔位优化设计在基础本体优化的前提下以减少土石方量、维持塔位上下边坡及基础自身的稳定性、施工余土的合理堆放以及局部位置植被恢复等方面为主进行。目前铁塔全方位长短腿设计日益成熟对山区塔位基础优化提供了良好的前提条件及坚实的基础，山区塔位基础设计与铁塔全方位长短腿设计互为依存、互相促进，两者设计水平的提高及紧密结合对山区线路的优化设计具有重要的意义。2以往工程处理办法山区、丘陵输电线路工程，塔位大多位于斜坡上。突出特点表现为：地势险峻，崩塌、冲沟、泥石流、滑坡、边坡失稳等不良地质现象十分发育，高山大岭、山地、丘陵在输电线路工

3、程中所占比例很大，多数输电线路工程山坡坡度在15～25度之间，个别地带大于35度，甚至45度，地质条件、地形条件十分复杂，传统的开挖施工基面或开挖小平台施工基面的设计理念对塔基安全稳定是一个非常突出的问题。另外，随着人们环保意识的增强和为实现可持续发展的需要，综合考虑线路建设与自然环境的和谐发展，如何因地制宜地做好铁塔和基础设计是摆在设计人员面前的一个重要课题。鉴于多数山区、丘陵线路工程地形一般较差，高差较大，一基塔的四个塔腿都可能处在不同高程，在基础施工过程中将整个塔基范围挖成一个大平台（即降基面），既浪费了劳动力，又较大范围破坏了塔基周边的自然地貌，不利于塔基稳定。在工程中

4、采用铁塔长短腿与不等高基础配合使用，能较好地解决场地土开挖问题，做到少开挖或不开挖，以维持塔位原有地形地貌，既保持了水土，保护了自然环境，又维护了塔基安全稳定，可谓一举两得。对于山区、丘陵地形，按照以往习惯，在无长短腿设计的工程中，塔基施工时要降基面，即先开挖成大平台，如下图所示：图2－1　斜坡常规等长塔腿降基施工示意图按上图所示开挖基面存在以下问题：1）高边坡问题基面上土石方大量开挖（塔基越宽、山坡坡度越大，土石方量越大），不但破坏了塔位原有的天然地貌，使原稳定土体受到扰动，且易在塔位处形成几米甚至10多米高的高边坡，容易造成塌方和滑坡，因此降基后还要对后边坡进行处理，一般采

5、用浆砌护坡，严重的还需设挡土墙，不但增加了工程量，还给线路长期安全运行留下一定的隐患。在以往的线路工程中，曾多次发生后边坡垮塌事件，如某220kV送电线路工程N2070塔位，由于塔位处地形较陡，铁塔又无长短腿可利用，施工基面需开挖大平台，设计要求后边坡须逐阶放坡，施工单位未按设计要求放坡而形成了陡峭的高边坡，在2000年7月，由于暴雨冲刷造成后边坡垮塌，塔腿主材亦被砸弯。2）下坡稳定问题开施工基面形成的大量弃土堆积在山坡下侧，严重冲刷了塔位下方的植被，当暴雨降临时下坡侧的弃土易产生滑动，造成塔基下边坡的不稳定。如某500kV线路工程N9030塔位，施工单位未按设计要求将弃土外运

6、而直接将弃土堆积在山坡下侧，在2000年8月，由于暴雨冲刷造成下坡侧的弃土产生滑动而危及塔基的安全稳定，被迫在下边坡采用浆砌护坡，增加了工程量。3）费用问题很多工程许多塔位位于农田耕作区、经济作物区，大开挖形成的大量弃土需外运，直接增加了工程费用。3近年来工程处理办法3.1铁塔长短腿的采用近年来随着送电线路结构水平的提高及环保意识的提高，在铁塔设计上广泛采用了全方位铁塔长短腿，铁塔长短腿最大级差一般在6.0～9.0m之间，对一般山区地形的塔位很好地解决了大开施工基面带来的土石方及上下边坡的稳定性问题，每公路基面土石方量及塔位上边坡高度对比表如下：科目铁塔长短腿每公路基面土石方量

7、（m3）塔位上边坡高度（m）未采用铁塔长短腿200～3002.0～6.0采用铁塔长短腿30～800.0～3.0在山区线路设计中采用全方位长短腿，对大幅减少基面土石方量取得了较好的效果，保护了塔基自然环境及塔位的稳定。但铁塔长短腿的级差毕竟有限，级差过大铁塔重量增加；常规基础的外露高度也受到限制，过高基础倾覆稳定难以满足要求、混凝土量增加，基坑开挖土石方量增加。因此在个别坡度很陡的塔位也需要按腿进行施工基面开方。但陡坡地形开方将造成高边坡，处理费用较高，若处理不当将会危及铁塔的安全运行，运行维