摘要：針對山區地段地理環境特征，為降低輸電線路工程建設難度、提高工程建設的經濟性，使其可維持在最佳運行狀態，則可以選擇應用不等高基礎設計方法，結合應用廣泛的鐵塔全方位長短腿，能有效提高對塔位周圍自然地形的利用率，在完成輸電線路建設以外，還可以減少對周邊環境的影響，同時還能夠減少建設成本。本文主要針對翰電線路不等高基礎沒計要點進行簡單分析。

我國輸電線路建設不斷完善，電網覆蓋的面積持續擴大，但是面對不同地理環境時，所適用的設計以及施工方法不同，需要結合現場實際情況來規劃。其中，對于山區輸電線路來講，因為相對高差較大、地勢較險、交通不便等原因，決定了塔位條件比較惡劣，怎樣才能確保基礎設計的穩定性、可靠性與經濟性，已經成為設計研究要點。不等高基礎設計方法，可以有效減少干擾地基結構不平衡沉陷以及坍塌等問題的發生，可確保輸電線路可靠供電。

一、不等高基礎設計特點

山區環境下輸電線路桿塔多設置在險峻地貌、山丘頂部以及半山坡體等位置，對桿塔基礎設計與施工技術有著十分嚴格的要求，避免桿塔地基結構出現不平衡沉陷走勢問題。現在將不等高基礎設計理念應用到輸電線路設計中，主要就是利用高低主柱基礎，通過特殊陡峭的自然地形以及高基礎主柱的基礎形式，來提高桿塔設置的穩定性，避免因地理環境以及氣候因素干擾初選塌陷等問題。就我國輸電線路建設現狀來看，華北地區山區輸電線路工程基本上均為鐵塔配置了全方位長短腿，其級差基本上均為6m，但是在遇到丘陵地區不同標高、山腰梯田與斜坡地形等比較陡峭的山區地形，為避免和減少降基面對環境帶來的影響，減低對地基產生的擾動，并減少塔位基面的開方量，就需要將每個基塔的4個塔腿設置成不同高度。這樣情況下，如果無法達到不同高度要求，便可根據現場地理情況來應用不等高基礎形式，增加基礎露出地面部分的主柱高，一般多為圓柱形或正方形，設計成1-3m左右，來提高基礎的穩定性，并降低對周邊環境的影響。

對于輸電線路不等高基礎形式來講，可以說其為山區以及丘陵地區的環保型基礎形式，可更大程度上利用塔位周圍的自然地形，可有效減少塔腿大方量的降基面，人工開鑿以及爆破作業量減少，因此對周邊林木植被的保護度更高，同時減少了廢棄渣土的運輸量，在降低作業難度的同時，減少了成本投入，具有更高經濟效益。

二、輸電線路不等高基礎設計要點

1.工程概述

不等高基礎形式主要針對山區線路特點，與廣泛應用的鐵塔全方位長短腿相結合，基于塔位周圍地形情況，通過主柱加高方式來對塔腿高度進行調節，以此種方式來對塔腿高度進行調節，不僅可以減少水土流失，降低塔位基面開方，對保護植被林木有著重要意義，同時因為施工作業難度的降低，還可以減少造價。以華北地區某段輸電線路工程為例，應用具有代表性的山區不同巖石地質條件以及可能應用典型不等高基礎型式，進行了基礎形式的真型試驗，驗證并確定不等高基礎設計計算理論，提高設計方案的合理性與可行性，確保塔基的高穩定性，良好適應丘陵地區地理特征。

2、基礎試驗設計

2.1地質條件

輸電線路基礎所設區城巖土類別包括粉土混合、碎石土、花崗巖以及礫巖，其中0.5-1.5m左石的花崗巖存在強風化問題，1.5-60m為中等風化狀態。同時存在0.8-2.2m左右的強風化礫巖層，以及2.2m以下的中等風化礫巖層，且巖體完整。

2.2基礎試驗

進行基礎試驗點的確定，需要由設計、施工以及試驗等技術人員全程參與，組成現場勘測專業小組，結合此輸電線路工程要求，對華北地區山區線路工程地形地貌以及地質巖性等進行綜合分析，并確定基礎試驗條件。最終選定3種典型地質條件進行試驗，即強風化礫巖、強風化花崗巖以及碎石土地質層，對不同地質條件進行2組共6個基礎不等高基礎真型試驗。

2.3基礎型式

對華北地區山區和丘陵地區自然地形和地質條件進行綜合分析，對原有的500kV輸電線路工程基礎設計經驗進行總結，明確此輸電線路工程特點，確定適應性強的基礎型式，然后來開展不等高基礎真型試驗。以現場自然地形與塔腿實際情況，來對基礎主柱進行適當的增高處理，并將主柱斷面設計成正方形與圓柱形，而懸臂則設計成2m與3m，進行不同的真型試驗。

2.4基礎參數

為降低基礎設計難度，在進行基礎設計時，對于3種不同基礎型式真型試驗，均采用相同的基礎作用力來設計計算，便于統一以及計算分析。最終輸電線路工程選擇應用CZ52C直線塔基礎，根據剛性短樁基礎、鋼筋混凝土板式基礎以及直柱式掏挖基礎來計算作用力值，并選擇設計值為基礎作用力。結合3個典型基礎試驗點對應的地質巖性參數，以及基礎作用力，來完成基礎設計，確保各項參數均可滿足基礎設計規范要求。

3、真型基礎施工

設計的3組6個試驗基礎，以及9個反力基礎，均按照相關技術標準以及試驗要求進行施工，以自然養護的方法做好基礎養護，應持續作用28d，且要求在養護階段與基礎相距5m內環境內不得進行任何作業，以免對基礎產生擾動，且30m內嚴禁進行爆破作業。整個施工過程中不得隨意調換工序，應按照土石方、開挖基坑、鋼筋綁扎、模板組立、混凝土澆筑、定位安放地腳螺栓、混凝土養護、拆模以及試驗設備安裝流程施工。

4、真型基礎試驗

4.1加載系統試驗

應用模擬基礎外荷載作用工況作為試驗加載系統，分為豎向上拔與水平兩個子系統，且在加載時對基礎頂部荷載、基礎鋼筋應變、位移以及基礎-土接觸面壓力等進行測定。一方面，豎向上拔加載。其主要是利用2個反力基礎、千斤頂以及反力鋼梁來對試驗基礎進行豎向上拔加載處理，由2個反力混凝土基礎以及鋼梁來為基礎提供反力，而千斤頂則主要提供豎直向上推力。其中，對于懸臂高度不同的基礎，可以將枕木墊高調整到相應高度。另一方面，水平加載。主要是通過鋼絲繩、手拉葫蘆、滑輪組以及連接件組合來實現基礎頂部與反力地錨的可靠連接，并通過手拉葫蘆來控制試驗基礎所添加或者卸除的水平荷載。

4.2基礎破壞狀態

真型基礎試驗加載方式確定為豎向上拔荷載以及水平力組合加載的方式，對6個真型試驗基礎進行同時加載，直至其被破壞。其中，基礎破壞型式為豎向上拔破壞以及水平受拉破壞兩種，大部分為基礎周邊土體地表產生較大裂縫，以及部分基礎局部形成裂紋。

5、基礎試驗結果

對6個真型試驗進行加載試驗，對所有基礎主柱的不同位置均勻布置測試主筋，確定其面對不同深度的承載性能以及變化規律，可確定主筋應力與荷載變化有著密切關系。對于深度相同的主筋，隨著荷載的增大其拉應力也不斷增大，且在地腳螺栓深度范圍內，基礎不同的地腳螺栓均需要承擔一定荷載作用。基礎在水平力反向主筋加載時受拉，對于未設置地腳螺栓的立柱部分，隨著深度的增加主筋受拉應力逐漸增大，懸臂3m與2m部位增大速度加快，可確定主柱懸臂高度對鋼筋混凝土板式基礎主筋受力有著較大的影響。

結束語：

不等高基礎設計理念在輸電線路建設中的應用，可以更好的應對山區地形環境，在降低設計與施工難度的同時，減少造價成本，不僅可以維持基礎的穩定性，同時還具有較強的經濟效益，需要進一步加強對此內容的研究。

(黃曉東 廣東天聯電力設計有限公司510670) 

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