高寒地区输电线路铁塔基础冻害原因分析及防范措施

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1、内蒙古电力技术INNERMONGOLIAELECTRICPOWER2011年第29卷第6期高寒地区输电线路铁塔基础冻害原因分析及防范措施CauseAnalysistoFoundationFreezeDamageofTransmissionPowerLineTowersinSevereColdDistrictanditsPreventionMeasure础设计、施工、运行筹维护管理等阶段进行分析，发现存在设计考虑不周、施工质量差等问题一出在建设前做地质勘探、依据地质选择合适的基础形式、加强施工质量、定期检测等藉施囊岛0引言原，20％为泥沼，其他占2．5％；220kV牙新线地形系数45％

2、为丘陵，55％为泥沼。由于线路路径沼泽地带内蒙古呼伦贝尔地区海拔550～1700m，地处所占比例较大，输电线路杆塔基础遭冻害的概率较蒙古高原边缘，属高寒地区。特殊的气候特点(冬季高，给运行维护带来极大不便。每年春季冰雪融化期长、夏季短，冬季最低温度达"49oc、夏季最高温度和夏天雨季，沼泽地带的线路基础均在水中浸泡，线可达39cc，年均气温一5—2℃)以及大兴安岭地形情路走廊内存有大量积水，个别地段存在泥潭，为基础况，使该地区成为微气候区，一般距地表3．4～l1m冻胀提供了必要条件。此外，在线路设计中未设计巡为永冻层，厚3．5—10m，对该地区输电线路铁塔基视道路，使运行维护人员难以

3、及时到达塔位。础设计、施工、运行维护提出新的课题。各专业人员1．1．2基础形式不符合要求须了解该地区因气候特点呈现的基础冻胀的地质特(1)沼泽地段杆塔基础设计不合理l1l，未根据实征，以及多年冻土产生融沉现象的原因和特性，从际情况采用合适的基础防止冻害。设计、施工、运行维护管理等阶段充分考虑冻害的影如涵洞口220kV牙扎线236号、243号、255号响，采取有效措施降低危害，保证输电线路的安全可耐张塔，属林区沼泽地，存在永冻层，设计杆塔采用靠运行梯形斜面基础，夏季长期浸泡在水中，基础内钢筋将塔材吸收的热量导入地下，造成基础周围的永冻层1输电线路基础冻害原因分析融化(图1为236号基础

4、冻害情况)，铁塔的不均匀下沉使直线塔顺线路方向倾斜；255号耐张塔向内1．1设计阶段存在的问题及分析角侧倾斜，塔头中心偏移280I／1／TI。由于夏季冻土的1．1．1线路路径选择不合理融化改变了地下永冻层的位置和深度，而融化的水以220kV牙扎线和牙新线为例，220kV牙扎在冬季冻结后，造成杆塔基础上拔。由于通过浇注的线地形系数4-3％为山区，34．2％为丘陵，39％为平基础进行热量传导，冻害周期较长，夏季融化的水逐【收稿15t期】2011-06—22『作者简介]祝永坤(1976一)，男，内蒙古人，硕士，高级工程师，从事电力生产技术管理工作。2011年第29卷第6期祝永坤，等：高寒地

5、区输电线路铁塔基础冻害原因分析及防范措施9l表1110kV牙乌线部分灌注桩基础检测结果图1220kV牙扎线236号基础冻害年渗入基础底部，而在冬季冻胀。一般线路会在投产1．2施工阶段存在的问题及分析后3～5a陆续发生冻害。投产于2003年年底的灌注桩基础一般都在冬季施工．若不采取有效220kV牙扎线和投产于2005年的l10kV牙乌线，措施(如暖棚、原材料预热、养护等)。易出现断桩、强都在2009年陆续发生了基础冻害情况。度降低、冻害等问题。2007—07，110kV友氯线61号110JG3—12m铁在接桩头阶段，桩头模具与原桩结合不严密或塔出现严重倾斜(110kV友氯线与220kV

6、牙扎线原有桩护臂泥浆损坏，极易出现扩大头，在法向冻胀地质条件类似)。经现场勘查，原基础为沉井式基础，力作用下，桩基会出现向上拱起、倾斜开裂、无法使位于海拉尔东大泡子附近，地面4m以下为永冻用的情况。如110kV牙乌线243号7720—24型直层。由于当月气温比往年高，多年的永冻层融化使地线塔，地处沼泽，高3O．3131，呼称高24m，单基耗钢表水迅速渗入地下，造成该铁塔基础不均匀沉降、塔量2．1717t，正面根开2605mm，侧面根开2605位严重倾斜、部分铁塔塔材变形，见图2。该铁塔基mm，杆塔基础型式为7720一Z型8IIl灌注桩(无连础采用联合式沉井基础，经设计部门验算，该基础

7、不梁)。基础为灌注桩，设计直径700IIlm，深8000符合防基础冻胀稳定的要求圈。2007—08，将该基础mm，混凝土强度要求C20。施工过程中A腿转孔泥改造为灌注桩基础，直径为12001TIITI，桩深10．5m。浆不合格，发生塌孔却未采取措施，施工基面出现直经验算，采用此方法可有效解决上拔力较大、冻胀较径达1600mm扩大头。冬季，由于基础面积增大，强的杆塔基础冻胀问题。无法控制冻胀力，基础冻胀上拔了420mm，A腿主材弯曲严重(见图3、图4)；春季