输电线路地基存在问题的原因分析(一)
摘要:要加强架空输电线路地基基础工程的研究,成立专门的输电线路地基基础工程实验室,针对输电线路杆塔基础的共性、前沿和关键的科学问题,探索输电线路杆塔基础的机理和规律,从而形成我国系统完整的“送电线路基础设计和计算”的理论体系。
关键词:输电线路地基基础问题原因
1输电线路设计方面的问题
我国架空输电线路地基基础工程在设计方面存在的问题有:
1.1由于输电线路地基基础工程问题的特殊性和复杂性,目前《送电线路基础设计技术规定》还没有采用概率极限状态设计原则,仍然采用总安全系数法,而不是分项系数设计法。
国内外很多专家、学者都在致力于地基基础工程可靠度的研究。
地基基础工程问题与结构工程问题实行同步的可靠度设计是国际趋势。
输电线路地基基础工程如果继续在以后较长时间内沿用传统安全系数设计法的定值设计方法,显然是不合适的。
如何尽快改变这种现状是一个紧迫且具有现实意义的问题。
1.2由风荷载引起的输电线路杆塔的破坏常给经济建设和人民生活带来非常严重的影响,而且需要花费大量的资金和时间修复。
据统计,在各类杆塔倒塌、导线断股等严重事故中,由风引起的约占30%。
动力风荷载需要通过理论和试验的方法,根据风特性、结构自振特性以及风和结构地基基础的相互作用等多方面的参数才能确定,因此,动力风效应分析的正确性和精度将关系到送电线路杆塔及基础设计的合理和安全。
研究风与杆塔结构体系的相互作用,并且在输电线路设计中采取恰当的抗风措施,对保障线路结构体系的安全有非常重要的意义。
1.3在软土质地区,由于其杆塔基础设计不仅要满足一般杆塔基础设计要求,还应满足塔基沉降量、倾斜度等要求,因此软土质地区杆塔基础设计有其特殊性。
在软弱地基中使用灌注桩,造价很高,质量不易控制;在软弱地基中如果使用大板式基础,基础的尺寸约为7×8m,成本较高,土的开方量大,施工复杂,钢筋用量在7、8t。
且大板式基础有时在铁塔安装前,基础已经发生了不均匀沉降。
由于我国以往在软土质地区地基处理及其杆塔基础方面的研究存在许多不足之处,导致软土质地区杆塔基础设计水平较低,与国际先进水平相比存在较大的差距,其基础部分的造价占线路总体投资的比例一般在25%-35%左右,有的甚至更高,而又未系统的开展新的基础型式的试验、测试和分析研究,因此软土质地区杆塔基础已成为输电线路建设中十分薄弱的环节,而地基处理及其基础型式选择与设计优化则是软土质地区输电线路工程迫切需要解决的重大课题。
另外,我国架空输电线路地基基础工程在设计方面除上述问题比较突出以外,还存在以下问题:在我国的东北和西北地区,由于冻土的冻胀使基础位置抬高,怎样处理冻土地基成为重要课题;在近海区建造输变电线路,在海水中,基础抗腐蚀性的问题不可忽视。
2勘测方面的问题
在山区,由于勘测点较多,勘测比较粗浅,对变电站和塔位的地质情况的了解不是很准确,有时易发生滑坡现象。
所以使用岩石地基尽管基础造价可以降低很多,但鉴定岩石物理性质和力学性质的方法、手段等需要改进。
3工程施工方面的问题
在山区施工,现有的施工机具难以进入场地进行施工,钢筋、混凝土的运输和基础的开挖等较为困难。
在软土地基施工,水网密布,各种施工机具难以进入场地,各种基础形式的施工比较困难。
因此,需要研制轻巧、高效的施工机具以解决施工方面存在的问题。