线路结构的定位作业

线路结构的定位作业

送电线路现场定位时，除满足电气要求外(如间隙、对地距离、风偏等)，还要查看塔位四周的地形，确定杆塔位置。结构人员的外业工作主要就是根据电气专业现场排定的杆塔位，以及测量、地质、水文专业对杆塔位的勘测和鉴定结果，结合使用的杆塔型式，确定最佳的杆塔位置。同时逐基做好草图记录（对塔位范围内的坟、道路等要有详细记录），提出杆塔基础配置、塔基围护、排水沟设置等处理方案；对特殊地形、地质条件的杆塔位提出具体的勘测要求，当条件不满足立塔要求时，及时反馈给电气专业进行杆塔位或路径的调整。

基杆塔基位的确定主要由以下几方面因素控制：1.地形地貌；2.设计基面a值的大小；3.杆塔类型（根开尺寸）；4.基础类型。

1．地形地貌的选择1.1做好输电线路杆塔的设计，塔位和基面的选择非常关键。尤其在选线和定位时，杆塔位应尽量避开：陡峭山体、不稳定的山坡、冲沟发育和易于坍塌的地质断层、地质条件差的沼泽地、大量积水或易积水的低洼地、严重的盐碱地带等不良地段及施工基面降基方量大、杆塔位边坡稳定受到威胁、地形地貌及地质条件复杂的地方，以减少对地基的扰动，尽可能选择平缓地段，上方集水面少，山坡稳定性好的塔位，这样铁塔安全系数大，同时工序少，成本低，经济效果较好。如果边坡太陡，则需大量降基才能满足基础保护范围要求。如果必需在不良地质段定塔位，应采取可靠的治理措施。此外，塔位定点应尽量不要迁移坟墓，无法避开时做好现场记录。

1.2杆塔位若不可避免必须要遇到的特殊地质情况，如膨胀土、湿陷性黄土、喀斯特溶岩、矿窑、空洞等，应作好详细记录，以便基础设计时考虑。1.3对石山地区的塔位，边坡上方存在有危石、滚石或开挖后会形成高边坡的要考虑清除危、滚石或其他防护措施，并在记录上做详细记录。石山地区溶槽、溶缝、溶洞较多，定位时必须在现场仔细观察，避免溶槽、溶缝、溶洞影响塔位稳定。在石山地区使用嵌固基础的，必须对塔位附近的岩石风化情况和裂隙发育情况做好记录，若风化严重（如岩石呈狼牙状）或者裂隙多且深的必须用细石混凝土在塔基范围内做填充及护面处理，定位时需注意并做好记录。2.确定基面范围

施工基面是指有坡度的塔位计算基础埋深的起始基面，亦是计算定位塔高的起始基面。施工基面根据以下原则确定：在基础上部应保证有足够的土壤体积，以满足基础受上拔力或受倾覆力矩时的稳定要求。对受上拔力的基础，在基础边缘沿土壤上拔角α方向与天然地面相交，通过该交线之水平面即为施工基面。基面范围a值的大小，直接关系到降基的多少。a值的确定与地质条件、杆塔类型、基础作用力、基础类型及计算方法等因素有关。为便于定位操作，在定位手册中对各类塔型的a值作了统一规定，现场具体执行时，应结合塔型、塔高、地质及可能采用的基础形式作适当调整。塔位的施工基面是以塔位中心桩为参照点，如塔位无降基要求时，施工基面即为中心桩基面，如有降基要求时，即为降基后的基面（个别方位塔腿基面平基除外）。以下以几种塔基断面为例，确定塔位施工基面及降基值：A．采用等长腿时：等长腿设计时施工基面的确定注：1—天然地面；2—施工基面；—土壤计算上拔角或剪切角

ht—基础设计埋深；h—施工基面降基数值；a—设计基面范围；b－内侧基础中心到边坡距离此例：基础基本上都是采用直柱平板基础，铁塔采用等高腿，基础施工中需大幅削减边坡形成基础平台，由此而引发下列问题：

1）土石方开挖量大，不仅费用高，而且后遗症多，施工时若对弃土处理不好，会形成弃土滑坡，影响塔基安全稳定。

2）塔位处易形成高边坡，若处理不好，极易崩塌，影响塔腿的长期安全运行，而线路上一般对高边坡处理办法不多，且费用高。

3）塔基土石方的大量开挖，不仅改变了塔位处的自然地形、地貌，破坏了原有的植被，极易形成水土流失，对塔位环境造成损害而影响塔基稳定。等长腿设计基础施工示意图等长腿设计工程实例B．单采用长短腿时：全方位长短腿设计基础施工示意图此例：铁塔采用了全方位长短腿，减少了基面降低。在基础方面也设计符合环境保护的基础型式，如掏挖基础、岩石基础。但如果铁塔高低腿高差大，则造成基面不易成型和高低基础面安全距离无法保证的情况。如图所示，铁塔设计采用全方位长短腿设计后，塔位处基面土石方量有较大的减小，但塔位处的仍会形成2个小“簸箕”，对塔位的原始地貌和植被仍有一定程度的破坏，施工弃土处理不当，亦易引起基础滑移或滑坡，危及基础的安全稳定。铁塔全方位长短腿设计工程实例C．同时采用长短腿及不等高基础时：铁塔全方位长短腿与不等高基础应用（a）铁塔全方位长短腿与不等高基础应用（b）此例：山区线路每个塔位的微地形是不同的，一基塔的四个塔腿处在不同高程是常常遇到的事情。铁塔长短腿的使用，由于不能做到无级调整，往往只能达到基本上同原自然地形、地貌吻合，会留下一定范围的高差需要用基础主柱高度去调整。铁塔全方位长短腿与不等高基础的配合使用，有效地解决了前期工程中出现的小“簸箕”问题，做到少开或不开基面，达到近乎完美的最佳效果。铁塔全方位长短腿与不等高基础应用工程实例3．杆塔接腿的选择

输电线路经过的地形各色各样，地形也千差万别。当铁塔位于斜坡或台阶地时，塔腿之间会形成高差，这就要用长短腿来平衡，长短腿在四个任意方向都可以连接。目前塔腿级差一般设计为1.0m，长短腿的最大差值可达9.0m。对于坡度较大的地形，塔腿长短腿已用到最大高差，仍不能平衡地面高差时，可采用长腿对应基础主柱升高的办法来平衡过多的高差，必要时可做特殊基础，在基础设计无法满足或其他具体因素主柱不宜升高时，可对短腿所在基面做适当开方。铁塔全方位长短腿应用工程实例4.

基础方案的选择基础工程是输电线路工程体系的重要组成部分，它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重。不同的基础型式具有不同的特点，承载能力、材料耗量、土石方量以及对环境的影响等各不相同；对输电线路而言，各个塔位的微地形相当复杂，工程建设会加剧自然环境破坏，这需要设计根据塔位不同的地质、地形及周边环境因地制宜选择基础型式，充分利用每个基础的优点，达到减少土石方，将工程对环境的影响减小到最小程度。4.1

基础方案选择的原则

在基础方案选择时，遵循下面的原则：（1）结合本工程地形、地质特点及运输条件，综合分析比较，选择适宜的基础型式；（2）应尽可能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）在安全、可靠的前提下，尽量做到经济、环保，减少施工对环境的破坏；（4）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；注重施工的可操作性和质量的可控制性。（5）对不良地基，提出特殊的基础型式和处理措施。4.2

基础类型根据工程地形、地质特点，可将工程地基概括为以下几类：（1）粘性土地基；（2）碎石土地基；（3）岩石地基；（4）特殊性土（软土（有地下水）、膨胀土）地基；（5）岩溶地基；根据不同地基土特性并结合运输条件，基础类型主要有以下几种选择。4.2.1粘性土、碎石土地基基础类型选择目前，国内超高压输电线路粘性土、碎石土地基一般采用以下几种基础型式（如下图所示）：1）柔性斜柱基础；2）原状土掏挖基础；（碎石土地基不用此类型）3）刚性基础；4）特殊基础，如人工挖孔桩基础。（a）柔性斜柱基础（b）刚性基础（c）原状土掏挖基础（d）直柱板式基础（e）人工挖孔桩基础上述各基础型式的特点1）柔性斜柱基础优点：由于基础的主柱坡度与铁塔主材坡度一致，因此基础所受的水平力与上拔或下压力产生的弯矩基本能互相抵消，地基应力分布较均匀，受力合理，技术经济指标最好，并且施工容易，受地质、地形影响较小。缺点：该基础采用大开挖，土石方工程量较大，对自然环境有一定的破坏，主柱露头高度受限；2）刚性基础优点：基础埋深较浅，施工难度小，施工工艺非常成熟；本身因混凝土量大，在抵抗上拔力时主要依靠自身重量。缺点：基础混凝土量大，综合造价高，施工土石方量大，对环境的影响也很大。3）原状土掏挖基础优点：该基础型式土石方量最小，对地形和植被的破坏也最小，能充分利用原状土的特性，提高基础抗拔承载力，减少基础的侧向变形；同时浇制混凝土时不需支模，可缩短施工周期，降低施工费用。缺点：地质条件要求较高，对地下水位较高、地质破碎、基坑开挖难以成形的塔位不能适用；由于掏挖基础底部扩挖有限，底板宽度不宜太大，在基础作用力较大、地基承载力不高时使用，经济性指标会降低。4）直柱平板基础优点：对地质条件差的塔位，可以减小埋深，增大底面积，充分发挥基础尺寸和砼、土体的作用；对于不能进行掏挖作业且塔腿主材为组合角钢的山区塔位，使用此型基础地脚螺栓固定容易，施工方便，施工费用低。缺点：该基础采用大开挖，土石方工程量较大，对自然环境有一定的破坏。5）特殊基础（人工挖孔桩基础）优点：该型基础在地形复杂、场地狭窄、高差较大，基础外露较高、基础外负荷较大的塔位使用时具有明显的优势，该基础施工开挖量较少，施工对环境的破坏小，能有效保护塔基周围的自然地貌。缺点：基坑开挖需护壁，施工要求高、难度较大，基础混凝土量大，综合造价高，需特殊的检测手段。综上所述：粘性土地基基础应优先选择原状土掏挖基础，因地制宜采用柔性斜柱基础、刚性基础、直柱平板基础和特殊基础（人工挖孔桩基础）。碎石土地基基础应优先采用柔性斜柱基础，因地制宜采用刚性基础、直柱平板基础和人工挖孔桩基础。

原状土掏挖基础柔性斜柱基础4.2.2岩石地基基础类型选择岩石地基最好的基础型式就是采用岩石基础。岩石基础具有节约混凝土、钢材，现场施工工作量小等优点，有着显著的经济效益，包括岩石锚桩基础和嵌固式岩石基础。

群锚式岩石基础嵌固式岩石基础4.2.3

特殊性土（淤泥及淤泥质土、膨胀土等）地基基础类型选择特殊土地基基础方案的选择取决于地质情况和持力层的深浅，目前一般采用以下几种基础型式：

1）独立大板基础；

2）联合大板基础

；

3）钻孔灌注桩基础；独立大板基础联合大板基础（a）低单桩（b）高单桩（c）高桩框架（d）低桩承台（e）低桩承台（f）高桩承台常用钻孔灌注桩基础型式特殊性土地基基础，当基础作用力太大可采用钻孔灌注桩基础，基础作用力较小时，应对大板基础与钻孔灌注桩基础作详细经济比较后选择合适的基础型式。

高桩连梁基础应用工程实例5.

排水沟的设置

通畅良好的基面排水，有利于基面挖方边坡及基础保护范围外临空面的土体稳定。塔位有坡度时，为防止上山坡侧汇水面的雨水、山洪及其他地表水对基面的冲刷影响，除塔位位于面包形山顶或山脊外，均需在塔位上坡侧，依山势设置环状排水沟，以拦截和排除周围山坡汇水面内的地表水。应对降基挖方的基面作出留有内高外低的排水坡度的规定。排水沟设置示意图排水沟实例6.挡土墙的设置

挡土墙的作用是把土挡在指定范围内。在山区，塔位降基开挖基面土方破坏了原有土体稳定平衡状态，或基础临空面边坡陡峻、易于崩坍，或高低腿间斜坡因基础根开小无法放坡，或少数塔位因受线路走廊限制，不可避免地位于土体稳定差的地段等，由于坡度陡，如砌石护坡，不能起挡土作用，必须砌挡土墙。有关设计人员应在现场勘测时确定，并作好记录。

挡土墙应用实例线路工程中的护坡挡土墙多采用浆砌块石，这些设施的表面看似坚固壮观，实际环境效果较差。由于坡面采用浆砌块石护坡后，原有被破坏的植被和水土并未被保护，底部的土体容易受到雨水冲刷，导致边坡土体的自重压力增大，如果边坡底部未放在原状土中，容易引起不均匀沉降，造成开裂，护坡挡土墙也容易被破坏，从而影响线路的安全稳定。同时，这些护坡耗用大量的材料，造价很高。挡土墙开裂工程实例7．杆塔基面测量范围

7.1在工程中所用到的杆塔型式的基面测量参数要求（如塔型、呼称高、a值等），一般都在定位手册的塔基数值表中开列清楚。7.2对于任何地形的塔位均要求测量人员沿塔位纵横方向及基础对角线方向测塔基断面。根据现场定位所确定的塔型及呼高，从塔基数值表中查找有关参数，参照下图，对各杆塔测量塔基平断面图。要求每基杆塔位分别测量从中心桩至A、B、C、D四个方向的断面和E、F两个垂直线路方向的横断面；以基础中心为测量塔基圆心，a值为半径的最低点Lc处与中心桩的高差。考虑现场的不确定因素，各个断面要求测量范围：L值≥18m，每L段须是5个测