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摘要：近年来，随着我国经济社会不断发展，输电线路铁塔发展越来越迅猛。对于输电线路铁塔基础设计而言，最主要就是选择合适的设计类型，对此设计过程中首先需要对线路现场进行详细勘察，确保输电线路铁塔基础设计类型的准确性。本文针对输电线路铁塔基础设计进行了详细的分析，阐述了铁塔基础选型和掏挖类、大开挖、岩石等基础特点，总结了输电线路铁塔基础设计的注意要点，并对调度自动化系统进行了思考，希望可以促进输电线路铁塔基础设计的顺利开展。
关键词：输电线路；铁塔基础；基础设计
引言
现阶段我国的电力行业发展快速，进而推动了输电线路铁塔行业的迅猛发展。输电线路铁塔属于国家的主要基础工程之一，其构成为使用主角钢下端增加一定的锚固件，然后将其埋入基础混凝土当中，该称为斜插式基础。斜插式基础的经济性和受力性能均比常规地脚螺栓直柱式基础更佳。由于输电线路大部分处于田野、山地，风吹雨淋极易导致主塔和基础受荷受损，进而引发混凝土基础裂缝的开裂，直接降低了铁塔的使用期限。
1输电线路铁塔基础设计
1.1准备工作
在进行输电线路的铁塔基础的设计中，要做好输电线路铁塔基础设计的准备工作。在进行输电电路铁塔基础的设计中，要对输电线路的施工现场进行勘察，在进行勘察的过程中，要对输电线路的施工场地的地质进行仔细的勘察，加大对地质的研究，同时要对输电线路施工场地周围的环境进行考察，在进行施工的过程中要做好环境保护。故此，在进行输电线路铁塔基础设计之前，要做好铁塔基础设计的准备工作。
1.2对地下水进行控制
在开展铁塔基础设计时，若地下水较多或者基岩较厚，在设计之前需要对基岩应力进行试验，利用仿真方式选择最佳的铁塔基础类型，不能按照设计经验随意更改铁塔基础类型和选择参数。由于铁塔会出现不均匀沉降，因此会对铁塔的使用年限和安全产生不良影响。在选择施工方式时，需要结合基岩应力测试结构，确定最佳的施工方案。
1.3设计阶段
在进行输电线路的铁塔基础的设计中，要加大对铁塔基础的设计监控。在进行输电线路的铁塔基础的设计中，要对设计的要求进行严格检查，检查之后，根据不同地区的地质以及掏挖基础，进而选择合适的设计方案。故此，在进行输电线路的铁塔基础的设计中，要对设计方案中的技术要点进行探讨，选择合适的方案，同时加对地基施工的监控，进而保证输电线路铁塔基础设计的质量和水平。
1.4输电线路的铁
塔基础设计一定要综合分析铁塔的受力特点，总结出具体的规律。可以利用一些专业的软件对基础的受力情况进行全面系统的分析，得到最准确的基础底部承受的上部压力数据，然后再根据这些数据对地基的实际承载力进行精准的计算。
2大开挖基础选型结论
2.1斜插式柔性基础
是本工程主要采用的基础型式之一。用于本工程自立式直线型塔及0～30°转角塔。斜插式柔性基础是将铁塔腿部主材插入基础主柱，直到基础地板、端部用锚钉或短角钢锚固。斜插式柔性基础之所以能节省材料，主要是因为铁塔主材所产生的内力不是作用在主柱顶上，而是直接传递到基础地板。当基础下压时，主材内力传到基础底板中心，由此产生的水平分力由侧向土抗力承受，垂直分力使基础底板中心受压。基础底板处的弯矩由塔腿斜材的水平力产生，此弯矩值与直埋台阶式基础相比很小，所以底板配筋也小的多。当基础上拔是，铁塔主材的上拔力由斜插式的主角钢承受，其配筋计算仅考虑斜材的水平分力和垂直分力，一般按构造配筋即可满足要求。虽然斜插式基础增加了插入角钢量，但省去了台阶式基础中底脚板和地脚螺栓的重量。总之，斜插式柔性基础能充分利用侧向土抗力，将主要的力直接传给地基，这不仅有利于基础的整体稳定和本身的强度，而且能节省材料、降低造价。
2.2山区地段铁塔基础设计
综合分析山区不同地形、各个地质段的岩土分布以及岩性特点，并结合上部铁塔结构的规划，我们共采用五种基础型式：（1）岩石锚杆基础：主要适用于山区岩石覆盖层较浅，岩石风化程度较低且山体稳定的塔位处。它采用岩石钻孔机械成孔，具有施工周期短，耗材少，不破坏山区植被和岩体等特点，能较好的保护生态环境。（2）岩石嵌固式基础：适用于各种风化程度的岩石，它采用人工掏挖成型，能充分利用了岩石自身的强度抵抗基础外荷载，具有土石方开挖量少，钢材和混凝土用量少，运输量小，节省投资，方便施工等特点。为防止水土流失，减少基面开方量，设计时，我们对基面开方有严格的规定。内边坡值一般为1~1.5m，清理施工作业面时不能随意加大，施工作业面清理后，若有与上部铁塔结构相碰的山体应予以局部开挖。与一般设计的岩石嵌固式基础不同的是：我们在原纵向梯形截面下又加筑了两级圆台，它具有两大好处：①增加了基础上拔安全度。两级圆台高500mm，相当于将基础深埋了500mm，且底盘向四周各延伸300mm，增加了基础地面与地基的接触面积。②省略了防风化层的设置，因为500mm厚的天然岩体的防风化能力要远远高于仅50mm厚的水泥沙浆防风化层，况且水泥沙浆防风化层极易损坏。岩石嵌固式基础又可以分为插入角钢式和底脚螺栓式，应区分不同的塔腿结构使用。插入角钢式的钢材用量要低于底脚螺栓式，且施工较为方便。为配合上部结构高低腿的使用和地形的需要，我们也可将底脚螺栓式的岩石嵌固式基础主柱适当抬高，一般400～700mm。（3）直柱柔性基础：适用于丘陵区黄土状粉土、碎石土以及较难掏挖成型的强风化岩石，它属于大开挖基础类型。（4）斜插式柔性基础：适用于平原区黄土状粉土且地下水位较低的直线塔、0~30°的耐张转角塔。（5）台阶式刚性基础：适用于平原区黄土状粉土且地下水位较低、转角度数较大的耐张转角塔。
2.3对中心桩采取必要的保护措施
作为塔架位置、基础埋深等的测量参照点，中心桩属于电网控制的主要设施，因此在开展输电线路铁塔基础设计时，需要对中心桩的保护措施进行考虑。在施工时，一旦出现中心桩难以露出地面时，需要将其引导位置较高的地方，并采取一定措施对其进行保护
2.4对地表水进行控制
在山区组装塔架的过程中，需要对塔架进行严格的分析，确保塔架具备抵抗滑坡、山洪等灾害的能力，同时还需要在设计当中制定相应的预防方案，使山洪可以绕开塔架，这样可以降低洪水给塔架带来的冲击力，并在塔架下方设置边坡强化设施，避免出现塔基不稳等。
2.5注意基础对塔型产生的影响
由于塔型设计、试验工作都比较复杂，因此设计人员在开始设计时，最好使用一个标准塔型，对于普通的区域，尽量使用标准塔型，这主要是因为非标准塔型虽然可以应用在不同的环境当中，但是会产生一定的抗拉力后遗症。因此，除非比较特殊的环境，我们一般选择标准塔型。
总结
综上所述，铁塔基础的设计研究，对保障输电线路的安全运行具有重要的意义。只有根据不同的地形条件并且结合地质的具体特点，才能进行科学合理的基础选型工作，在一定程度上降低工程造价。科学合理的输电线路铁塔基础设计，不但可以维护和保证输电铁塔的稳定与安全，更能够转变我国电力工作中环保、节约、优化的设计理念，从而更好地推动我国电力事业的发展，而且也最大限度地实现了整个输电线路的安全运行。
参考文献：
[1]李德刚.输电线路铁塔基础设计研究[J].科研，2016（8）：192-193.
[2]徐明.电网高压输电线路铁塔基础设计浅析[J].电工技术：理论与实践，2015（5）：44.
[3]兰长俊.架空输电线路铁塔结构与基础设计要点研究[J].低碳世界，2014（7）：56-57.
[4]蔺靖华.架空输电线路铁塔结构设计要点浅析[J].中国新技术新产品，2011（20）