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输电线路铁塔山区地形基础优化选型及计算本文对输电线路各类基础在山区地形应用阐述了自己的看法，论证山区地形掏挖类和开挖类基础上拔承载力的计算。
关键词基础选型;可靠度;上拔承载力;1山区输电线路杆塔基础工程的特殊性随着土地和耕地资源的日益稀缺和人们对环境要求的日益重视，高压输电线路走廊的可选择性小，高压输电线路走廊将无法避免地穿越地形和地质条件都十分复杂的山区斜坡地形。
山区杆塔基础所在位置地形地质条件复杂，环境恶劣，钢筋和混凝土等基础原材料靠人工搬运，大型施工设备和机具难以进入杆塔基础施工现场。
一旦出现工程灾害问题，难以在短时间内完成抢修任务，会产生不良的后果。
山区输电线路杆塔基础的承载力能否满足要求在超、高压输电线路安全运行中占有重要地位。
1.1山区地形输电线路杆塔基础的适用类型（1）开挖回填基础此类基础型式是在预先挖好的基坑内支模、浇注混凝土结构，拆模后进行土体回填并将回填土夯实。
此类基础以扰动后的回填土作为抗拔土体保持基础上拔稳定。
回填土虽经夯实，但难以恢复到原状土的结构强度，就其抗拔性能而言这类基础不是理想的型式。
（2）掏挖类基础掏挖扩底类原状土基础是指以混凝土和钢筋骨架灌注于以机械或人工掏挖成的土胎内的基础。
它以天然原状土构成抗拔土体保持基础上拔稳定，适用于在施工中掏挖和浇筑混凝土时无水渗入基坑的粘性土体和强风化岩石地基中。
这类基础因能充分发挥原状土承载力高变形小的工程特性，不仅具有良好的抗拔性能，而且具有较大的水平承载力。
（3）岩石类基础1）岩石锚杆基础该基础型式是在岩石中直接钻孔、插入锚杆，然后灌浆，使锚杆与岩石紧密粘结，充分利用了岩石的强度，从而大大降低了基础混凝土和钢材量，但岩石锚杆基础需逐基鉴定岩石的完整性。
2）岩石嵌固基础该基础型式适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基，其特点是底板不配筋，基坑全部掏挖，其具有较强的抗拔承载能力。
1.2不同类型输电线路杆塔基础的可靠性输电线路杆塔基础工程安全可靠性与地基工程特性、荷载特征、基础材料性能、基础几何参数、设计计算公式的精确性等诸多因素有关，这些因素具有随机性，被称为随机变量。
输电线路铁塔基础选型设计及其优化思路摘要：输电线路施工架设过程中，铁塔是整个线路重力负载的主要支撑设施，特别是近些年整个电力网络线路持续改造升级，线路重力负载越来越大，这就对铁塔基础的负载能力提出了更高的要求和挑战。
而且输电线路铁塔基础还容易受外界气候、地质条件及施工方案等诸多因素的影响，若无法保证各方面条件的科学性与合理性，可能会引发基础偏移、下沉甚至是坍塌事故，造成整个电力网络的崩溃。
为了避免此类问题的发生，我们必须对输电线路铁塔基础进行科学选型设计，不断优化设计方案，确保铁塔基础具备足够的承载能力，为电力能源提供稳定安全的输送环境。
关键词：输电线路；铁塔；基础选型；设计优化1影响输电线路铁塔基础设计相关因素铁塔对整个输电线路运行稳定性具有很大的影响，但铁塔基础易受施工环境、人为及其他特殊因素的干扰和影响，可以说铁塔基础质量的好坏直接决定着铁塔的整体承载能力和稳定性能，所以我们有必要深入分析研究输电线路铁塔基础设计相关影响因素，并在此基础之上进一步优化设计方案，提升铁塔基础设计质量，为电力输送提供良好的外部环境。
根据以往经验总结，输电线路铁塔施工工艺复杂，施工环境较为恶劣，导致铁塔基础设计影响因素无法一概而论，不同环境最终体现出的影响存在较大的差异。
大致可以归纳如下：首先，施工技术影响因素。
众所周知，输电线路铁塔施工要求比较高，如果所采用的技术水平不达标，比如：铁塔基础选型不符合工程实际情况、基础应力结构存在一定的偏差、施工材料运输期间受损、或者基础设计不合理等，都会影响铁塔基础设计成效。
其次，施工环境影响因素。
铁塔基础位置的确定需根据整个输电线路走向进行合理布设，同时区域地质条件和外界环境也可能对基础设计造成一定的制约和阻碍[1]。
比如：铁塔基础设计过程必须综合考虑区域地质条件和水文环境，否则后期可能会出现位移、沉降或形变问题，而这些问题会直接影响铁塔基础使用性能的发挥。
再次，其他影响因素。
铁塔塔型基本结构知识目录一、基本概念 (1)二、专业术语 (2)三、输电线路铁塔分类 (5)四、杆塔设计原则 (15)五、铁塔构造 (17)六、铁塔制造技术条件 (32)七、杆塔施工及验收要求 (49)一、基本概念1. 铁塔的定义铁塔是用来支撑和架空导线、避雷线和其他附件的塔架结构，使导线与导线、导线与铁塔、导线与避雷线之间、导线对地面或交叉跨越物保持规定的安全距离的高耸式钢结构物。
铁塔是高压输电线路上最常用的支持物，国内外大多采用热轧等肢角钢制造、螺栓组装的空间桁架结构，也有少数工程采用冷弯型钢、钢管或钢管混凝土结构，塔上部件一般都采用热浸镀锌防腐。
2.铁塔的组成如图1.1所示，整个铁塔主要由塔头、塔身和塔腿三大部分组成，如果是拉线铁塔还包含拉线部分。
塔头：从塔腿往上塔架截面急剧变化（出现折线）以上部分为塔头，如果没有截面急剧变化，那么下横担的下弦以上部分为塔头。
塔腿：基础上面的第一段塔架称为塔腿。
塔身：塔腿和塔架之间的部分称为塔身。
图1.1 杆塔组成二、专业术语输电线路常用专业术语主要有：杆塔高度、杆塔呼称高度、悬挂点高度、线间距离、根开、架空地线保护角、杆塔埋深、跳线、导线的初伸长、档距、分裂导线、弧垂、限距、水平档距、垂直档距、代表档距、导线换位、导(地)线振动。
如图2.1所示。
图2.1 输电线路专业术语示意图1.杆塔高度杆塔最高点至地面的垂直距离，称为杆塔高度。
2.杆塔呼称高度杆塔最下层横担至地面的垂直距离称为杆塔呼称高度，简称呼称高。
3.悬挂点高度：导线悬挂点至地面的垂直距离，称为导线悬挂点高度。
4.线间距离两相导线之间的水平距离，称为线间距离。
5.根开两电杆根部或塔脚之间的水平距离，称为根开。
6.架空地线保护角架空地线和边导线的外侧连线与架空地线铅垂线之间的夹角，称为架空地线保护角。
7.杆塔埋深电杆(塔基)埋入土壤中的深度称为杆塔埋深。
8.跳线连接承力杆塔(耐张、转角和终端杆塔)两侧导线的引线，称为跳线，也称引流线或弓子线。
论山区输电线路铁塔基础型式的选择和特点分析蔡鄂发表时间：2017-10-19T11:41:00.143Z 来源：《电力设备》2017年第15期作者：蔡鄂[导读] 摘要：建设高质量的山区输电线路对于保证山区用电安全与稳定非常关键。
（云南省送变电工程公司昆明 650000）摘要：建设高质量的山区输电线路对于保证山区用电安全与稳定非常关键。
而山区输电线路相对于平原输电线路有着较大不同，特别是其基础形式的选择整体更加复杂。
从山区输电线路塔基础型式的选择影响因素分析入手，研究了山区输电线路铁塔基础型式选取及塔基断面测量，并对山区输电线路铁塔基础型式的选择特点设计进行了探究。
关键词：山区输电线路；铁塔基础；型式选择；特点分析铁塔基础型式选择是山区输电线路基础结构设计的关键，在具体选择的过程中，不仅要做到因地制宜，还需要充分对地形因素进行考虑。
不但要确保基础安全可靠，还应当对工程投资要节省。
因此，对山区输电线路铁塔基础型式的选择和特点进行分析有着较为重要的意义。
1 山区输电线路铁塔基础型式的选择影响因素1.1 交通运输因素山区输电线路中设计为塔位置通常均和公路之间的距离较远，两个塔之间的高度差也较大。
这就导致后期对铁塔基础进行维护时，交通运输条件给其带来地影响非常大。
因此，在铁塔基础型式选择时应当对后期施工用的绝缘子、塔材等材料运输方案应当全面考虑，尽量对设计方案进行优化，且在选择铁塔基础型式时，还应当考虑到后期检修费用，这对于当前山区线路运输问题非常严峻的形式下，非常关键。
1.2 地质地形影响在选择铁塔基础型式时，山区与平原的最大区别就是山区通常情况下地势较为险峻，且很多地区山高谷深，地质活动较为频繁，泥石流、塌方、滑坡等地质灾害较为活跃，而且容易出现铁塔塔基大高差、大档距、过于狭窄等情况。
这些不仅会增加山区线路的施工难度，还会给线路后期的运输与维护等方面带来较大难度，均是选择铁塔基础型式需要考虑的因素。
1.3 山区林木的影响国内的保护林地、森林公园、自然保护区等多数均集中在山区，并且在保护区中具有很多珍惜动植物。
架空导线对地面（或水面）、对跨越物必须保证有足够的安全距离，为此，要求线路的杆塔具有必要的高度。
同时还要求线路有与杆高相配合的适当的档距。
一、杆塔的呼称高1．呼称高含义及算式从地面到杆塔最底层横担下沿（绝缘子串悬挂点）的高度，叫做杆塔的呼称高。
图4-1杆塔呼称高在平地上，呼称高与弧垂f m的关系示于图4-1，可用下式表示：H＝λ＋f＋h＋Δh（4-1）m式中H?一杆塔呼称高(m)；λ一悬垂绝缘子串长度（m）；f?一导线可能最大弧垂（m）；mh?一导线对地面最小允许距离，也叫“限距”（m）；Δh?一考虑测量、定位、施工等各种误差预留的裕度，称为定位裕度，参考值列于表4-2。
表4-2定位裕度2．可能最大弧垂f m?可能最大弧垂f m的确定应考虑档内用哪一点的弧垂，并应考虑可能的恶劣计算条件。
在平地上，用档距中央弧垂；当有跨越物时则用跨越物点的弧垂（相应地考虑导线距被跨越物的安全距离）。
当确定、验算导线与地面、建筑物、树木、铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路的距离时，如第二章所述，应根据最高气温情况或覆冰情况求得的最大弧垂校验，不应考虑太阳辐射、电流等引起的弧垂增大。
重冰区的线路还应计算导线覆冰不均匀情况下的弧垂增大。
大跨越的导线弧垂应按导线实际可能达到的最高温度计算。
送电线路与标准轨铁路、一级公路交叉，如交叉档距超过200m，最大弧垂应按导线温度为70℃的情况计算。
3．导线与地面的距离?在没有跨越物时，在最大弧垂计算条件下，导线对地面的最小距离列于表4-3。
?表4－3 导线与地面的最小距离（m）对被跨越物的距离详见教材介绍，校验跨越物与导线的距离用跨越交叉点的弧垂。
导线与建筑物、树木、果树、经济作物、城市灌木、街道行通树等之间的垂直距离，导线与山坡、峭壁、岩石、建筑物、支配等的净空距离，应符合有关规程的规定。
其中表4－3中的距离是考虑农业机械、货车载运高度、过电压等效间隙及安全裕度确定的。
二、经济塔高和标准塔高由式（4－1）可知，杆塔高度和档距有密切关系。
架空导线对地面（或水面）、对跨越物必须保证有足够的安全距离，为此，要求线路的杆塔具有必要的高度。
同时还要求线路有与杆高相配合的适当的档距。
一、杆塔的呼称高1．呼称高含义及算式从地面到杆塔最底层横担下沿（绝缘子串悬挂点）的高度，叫做杆塔的呼称高。
图4-1 杆塔呼称高在平地上，呼称高与弧垂f m的关系示于图4-1，可用下式表示：H＝λ＋f m＋h＋Δh（4-1）式中H一杆塔呼称高(m)；λ一悬垂绝缘子串长度（m）；f m一导线可能最大弧垂（m）；h一导线对地面最小允许距离，也叫“限距”（m）；Δh一考虑测量、定位、施工等各种误差预留的裕度，称为定位裕度，参考值列于表4-2。
表4-2 定位裕度档距(m) <200 200-350 350-600 600-800 800-1000 定位裕度(m) 0.5 0.5-0.7 0.7-0.9 0.9-1.2 1.2-1.4 2．可能最大弧垂f m可能最大弧垂f m的确定应考虑档内用哪一点的弧垂，并应考虑可能的恶劣计算条件。
在平地上，用档距中央弧垂；当有跨越物时则用跨越物点的弧垂（相应地考虑导线距被跨越物的安全距离）。
当确定、验算导线与地面、建筑物、树木、铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路的距离时，如第二章所述，应根据最高气温情况或覆冰情况求得的最大弧垂校验，不应考虑太阳辐射、电流等引起的弧垂增大。
重冰区的线路还应计算导线覆冰不均匀情况下的弧垂增大。
大跨越的导线弧垂应按导线实际可能达到的最高温度计算。
送电线路与标准轨铁路、一级公路交叉，如交叉档距超过200m，最大弧垂应按导线温度为70 ℃的情况计算。
3．导线与地面的距离在没有跨越物时，在最大弧垂计算条件下，导线对地面的最小距离列于表4-3。
表4－3 导线与地面的最小距离（m）对被跨越物的距离详见教材介绍，校验跨越物与导线的距离用跨越交叉点的弧垂。
导线与建筑物、树木、果树、经济作物、城市灌木、街道行通树等之间的垂直距离，导线与山坡、峭壁、岩石、建筑物、支配等的净空距离，应符合有关规程的规定。
基础形式选择1 基础方案选择原则在基础方案选择时，遵循下面的原则：（1）基础设计必须在安全、可靠的前提下，坚持保护环境和节约资源的原则；（2）根据线路的地形、施工条件、岩土工程勘查资料，综合考虑基础型式和设计方案，使基础设计达到安全、经济合理的目的。
（3）充分发挥每种基础型式的特点，针对不同的地形、地质，选择不同的基础型式；（4）对不良地基，提出特殊的基础型式和处理措施。
2 基础方案选择要求根据我国目前特高压输电线路杆塔基础工程的设计和施工现状，并结合本工程地基及杆塔基础的工程特性，在基础方案选择应考虑以下几方面：（1）采取合理的结构型式，减小基础所受的水平力和弯矩，改善基础受力状态。
（2）充分利用原状土地基承载力高、变形小的良好力学性能，因地制宜采用原状土基础。
（3）注重环境保护和可持续发展战略。
（4）注重施工的可操作性和质量的可控制性。
2.1 基础方案的选择根据沿线地质和水文状况，按照安全可靠、技术先进、经济适用、因地制宜的原则选定常采用的基础型式如下：掏挖式基础、斜柱柔性基础、扩展底柔板斜柱基础、直柱刚性基础、斜柱刚性基础、岩石基础、装配式金属基础，灌注桩等。
下文将结合本工程基础作用力大及复杂的地形地质条件，通过对基础型式的优化比较以及对以往工程的经验分析，初步确定适合本工程的基础形式。
目前，架空输电线路杆塔常用的基础型式大体可分为两大类：大开挖基础和原状土基础。
（1）大开挖基础主要包括现浇钢筋混凝土斜柱基础、阶梯式刚性基础、大板基础、装配式基础等，该类基础适用于线路一般地质情况较差的塔位，施工难度较小。
对于斜柱基础，其混凝土方量较小，施工容易；而对于阶梯式刚性基础、大板基础其混凝土方量较大，但埋深浅，施工相对简单。
对于平丘地区的塔基以及地下水水位较高地区，可采用大开挖基础。
（2）原状土基础主要包括掏挖基础（直掏挖、斜掏挖）、人工挖孔桩、岩石基础。
掏挖基础及岩石基础适用于地质情况较好(能成型开挖)、对环境要求高、基础负荷不太大的塔位，当基础埋深较深时，施工时往往需要护壁。
