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摘要：杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分，它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程占很大比重。本文通过对现浇混凝土基础、装配式基础、桩式基础和岩石基础及其适用环境做了简要分析，以使基础适用环境达到最优化。
关键词：输电线路杆塔基础适用环境
Abstract : Tower foundation as an important part of the structure of the transmission lines , the cost , duration and labor consumption in the entire line works accounted for a large proportion. This paper to do a brief analysis of the cast - in - place concrete foundation , prefabricated foundation , pile foundation and rock foundation and its application environment , so that the basis of the applicable environment to achieve the optimum .
Keywords: transmission line . tower foundation . applicable environmental
中图分类号： TU476文献标识码：A
输电线路杆塔的地下部分的总体统称为基础。它承受输电线路杆塔的各种荷重，将杆塔的各种荷重传递给周围的地基，以达到稳固输电线路杆塔的目的。它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程占很大比重，据有关资料统计：输电线路基础工程施工工期约占整个工期的一半，运输量约占整个工程的6O％ ，费用约占整个工程的l5％ 一35％，因此在基础选型、设计和施工时，必须坚持“因地制宜、技术先进、安全可靠、方便施工、注重环保、节省投资”的原则，综合考虑各方面的因素，根据线路所经地形地貌和岩土工程勘测资料及施工条件来量体裁衣, 使基础发挥其特有价值。综合考虑基础形式和设计方案, 使基础设计达到最优化。按安装方式来分的话，目前铁塔基础主要包括现浇混凝土基础、装配式基础、桩式基础和岩石基础。
1 现浇混凝土基础
现场浇制混凝土基础基本形式为立柱台阶式基础，其结构有主柱和底盘（台阶）两个部分，主柱有直柱和斜柱兩种，台阶有一层或者多层。具体如图：
图1直柱式基础示意图图2斜柱式基础示意图
1.1直柱基础
直柱基础主要是钢筋混凝土地脚螺栓基础，主要优点：支模、浇制施工方便；缺点：立柱为直柱，不便于荷载传递，且立柱部分受弯，易在立柱与底板相交处折断。
钢筋混凝土地脚螺栓基础主要包括混凝土台阶式基础和钢筋混凝土板式基础。其中①混凝土台阶式基础特点：混凝土耗量较大, 因只需立柱配筋而台阶不配筋, 钢材耗量较小; 铁塔采用塔脚板与其预埋的地脚螺栓相连, 容易校正; 施工方便、工期较短。目前直线塔主要用在地下水位较高地段, 可避免在水中编排钢筋,排水过程中可快速浇筑混凝土, 减小施工难度。或在山区边坡安全距离紧张的塔位, 作为重力式基础使用。对于负荷较大的耐张转角塔或终端塔也大多采用混凝土台阶式基础, 可降低基础钢材耗量。②钢筋混凝土板式基础的特点：与台阶式基础相比,其底板大、底板较薄、埋深浅，易开挖成形，混凝土耗量较小, 能极大的减小砂、石、水泥及水的运输量。但是底板需双向配筋承担由铁塔上拔、下压和水平压力引起的弯矩和剪力，因此立柱和台阶均需配筋，钢材耗量较大。在软弱地基中应用较为广泛，特别是对于软、流塑粘性土、粉土及粉细砂等基坑不易成型的塔位，对山区、煤矿采空区的大直线塔、转角塔尤其有利。
1.2斜柱基础
斜柱基础主要是斜插板式基础。这种基础形式是国内外通用的基础形式之一, 其主要优点是: 基础立柱坡度与塔腿主材坡度一致, 塔腿主材角钢直接插入底板, 可减少基础柱顶水平力, 降低立柱正截面强度, 缩小立柱断面或配筋。与钢筋混凝土板式基础相比,由于偏心弯矩大大减小，下压稳定控制的基础底板尺寸可相应减小，从而降低了混凝土量和底板配筋量，由于省去了塔脚板和地脚螺栓, 其钢材的综合指标降低了25%左右, 造价低15%。从经济角度看宜优先采用此种基础形式, 但该基础的施工工程量大，施工技术较为复杂和困难。
该基础形式在平原、河网地区等不能掏挖成型的粉土和砂土及碎石坡积土地段使用较多，最大的优点是节省基础材料，施工较为方便。
2装配式基础
装配式基础又称预制基础，是工厂预制，现场装配的基础形式。主要分为混凝土构件装配基础和金属构件装配式基础。
装配式基础的优点：①构件的生产工厂化，特别是混凝土构件的生产工厂化，保证了混凝土质量；②施工工期短，缩短工期1/3-1/2；施工作业不受季节影响，有利于半机械化或机械化作业，比现浇混凝土基础节约30-50%的劳动力；③与现浇混凝土基础相比，减少了材料的运输与浪费。
装配式基础的缺点：①用钢量大；②对回填土质量要求高；③混凝土构件单件重量较重，有的达500~600㎏，在高山地区搬运有一定困难；④由于土壤地质条件的不同，特别是对金属装配式基础的使用范围有一定的限制。
装配式基础在高山地区、交通困难地方使用，优越性特别明显。
3桩式基础
输电线路中桩式基础一般分为深桩基础和浅桩基础。该类基础主要靠桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力，施工方便，安全可靠。
3.1深桩基础
深桩基础主要用于跨越河流，建立在河滩或河床内，要求基础顶面高出最高洪水位，有一定的抗冲刷能力。桩柱的嵌固深度一般大于15米。
在输电线路中最常用的深桩基础分灌注桩基础和打桩基础。但是在输电线路工程上打桩基础有一定的困难，所以灌注桩基础用的比较广泛。
所谓的灌注桩，是按设计确定的桩径和埋深挖一个竖直的井孔，井孔内注满压力水，放入钢筋笼后，通过导管进行混凝土水下浇灌，使之成为完整的混凝土桩体。
灌注桩一般用于黏性土、砂性土，地下水位较高的地方。优点：施工方便，安全可靠；占地少，适合城区用。缺点：施工费用较高，用人工施工时危险因素大，施工量越少费用越高；容易出现断桩、钻孔偏斜、糊钻、缩孔、孔壁坍落、护筒冒水等情况。
3.2浅桩基础
浅桩基础用于地质条件较差的流砂、沼泽、泥水地带的塔位，桩长一般为4—10米。浅桩基础又有打桩基础和扩底桩基础之分。扩底桩基础是一项新技术，又分为爆扩桩和机扩桩。
3.2.1打桩基础
浅桩的打桩基础就是把一定数量的桩打入地基，桩的入土深度一般在4~10米，一般用桩锤打入地基，以增强基础的承载能力，解决流砂坑等不好施工的问题。
在送电线路中多采用特制的钢筋混凝土杆作为桩柱，具有耐腐蚀、穿透性好等优点。
3.2.2扩底桩基础
扩底桩基础由承台和桩体构成，桩体分为桩柱和扩大头两部分。桩的受力是桩柱体受摩擦力，摩擦力的大小与桩长和桩侧土质以及成孔方法有关。扩大头受压力，其大小与扩大头的埋置深度、直径和地基土质有关。
扩底桩的优点：在桩体四周都是未扰动的原状土，增加了摩擦力；施工时土方量减少，节约材料，施工进度快，改善了劳动条件。缺点：扩底桩地下隐蔽部分出现异常情况难以处理。
扩底桩基础根据施工方法不同，分为爆扩桩和机扩桩两种。①爆扩桩和机扩桩相比较，爆扩桩扩大头尺寸大于1.4米时，爆扩成孔困难，爆扩桩受工程地质条件所限，成孔质量不够稳定，施工工艺不易掌握。②机扩桩具有安全可靠，成孔质量稳定，钻孔深度、扩孔尺寸可以保证，机扩成孔回落土少等优点。但机扩桩的设备比较复杂。
4岩石基础
岩石基础就是把锚筋直接锚固在灌浆的岩石孔内，凭着岩石本身、岩石与砂浆间和砂浆与锚筋间的粘结力，抵抗上部结构传来的外力，以保证杆塔结构稳定的一种基础。
岩石基础实际上是原状土利用的特殊形式，所用材料少，基础抗拔力高，施工简便、工期短、经济效益明显，是国家推广使用的一种基础。
这种基础的优点是具有良好的抗拔性能，能节省大量的钢材、水泥、木材，减少岩石的开挖量。送电线路杆塔的岩石基础在国内积累了不少设计、施工和使用经验。目前，岩石基础的使用范围已从以往用于整体性较好的岩石发展到使用于风化较严重的岩层中，这样，岩石基础为山区铁塔基础开辟了广阔的前途。
岩石基础的形式是由岩石地基的性质决定的。因此，在岩石基础设计时，应逐基核查岩石地基的性质，包括岩石表面履土层厚度、岩体的稳定性、岩石的坚固性、风化程度、层理和裂隙等情况。根据不同的岩石地基的性质设计不同形式的岩石基础。常用的岩石基础主要形式有直锚式、承台式、嵌固式、拉线式和自锚式，具体特点和适用范围如下表：
從上表可以看出嵌固式岩石基础的适用范围是最广的，不论是强风化、中等风化、弱风化及不能做直锚式岩石基础的岩体地段，均可适用。由于该基础的底板不需配筋，并且充分利用了岩石本身的抗剪强度，因此混凝土和钢筋的用量都较小；同时该基础减少了基坑土石方量，浇制混凝土时不需要模板，施工费用较低。与钢筋混凝土板式基础相比较，混凝土降低了25%—40%，钢筋降低了75%，造价低了35%—45%。但其基坑需人工或小炮开凿，施工工艺要求和人工费用较高，防风化层混凝土用量较大。
结语:通过上述各类基础形式的简介，根据其优缺点比较，结合工程实践及环境影响，推荐采用如下基础形式：
在地下水位较高的地段，宜采用混凝土台阶式基础；在软、流塑粘性土、粉土及粉细砂等基坑不易成型的地段，宜采用钢筋混凝土板式基础；在平原、河网地区等不能掏挖成型的粉土和砂土及碎石坡积土地段，宜采用斜插板式基础；在高山峻岭等无人区，不宜进行现浇基础时，宜采用装配式基础；跨越河流或在地质条件较差的流砂、沼泽、泥水地段，宜采用桩式基础；在强风化、中等风化、弱风化岩石地段，宜采用岩石基础。
参考文献：
【1】单中圻 王清葵.送电线路施工.北京：中国电力出版社
【2】李庆林.架空送电线路施工手册【M】.北京：中国电力出版社
【3】牛建荣.简述铁塔基础形式的选择.山西建筑.2009，（29）
【4】黄国辉.高压输电线路杆塔各种基础必选.中国高新技术企业.2007,（06）
关键词：输电线路杆塔基础适用环境
Abstract : Tower foundation as an important part of the structure of the transmission lines , the cost , duration and labor consumption in the entire line works accounted for a large proportion. This paper to do a brief analysis of the cast - in - place concrete foundation , prefabricated foundation , pile foundation and rock foundation and its application environment , so that the basis of the applicable environment to achieve the optimum .
Keywords: transmission line . tower foundation . applicable environmental
中图分类号： TU476文献标识码：A
输电线路杆塔的地下部分的总体统称为基础。它承受输电线路杆塔的各种荷重，将杆塔的各种荷重传递给周围的地基，以达到稳固输电线路杆塔的目的。它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程占很大比重，据有关资料统计：输电线路基础工程施工工期约占整个工期的一半，运输量约占整个工程的6O％ ，费用约占整个工程的l5％ 一35％，因此在基础选型、设计和施工时，必须坚持“因地制宜、技术先进、安全可靠、方便施工、注重环保、节省投资”的原则，综合考虑各方面的因素，根据线路所经地形地貌和岩土工程勘测资料及施工条件来量体裁衣, 使基础发挥其特有价值。综合考虑基础形式和设计方案, 使基础设计达到最优化。按安装方式来分的话，目前铁塔基础主要包括现浇混凝土基础、装配式基础、桩式基础和岩石基础。
1 现浇混凝土基础
现场浇制混凝土基础基本形式为立柱台阶式基础，其结构有主柱和底盘（台阶）两个部分，主柱有直柱和斜柱兩种，台阶有一层或者多层。具体如图：
图1直柱式基础示意图图2斜柱式基础示意图
1.1直柱基础
直柱基础主要是钢筋混凝土地脚螺栓基础，主要优点：支模、浇制施工方便；缺点：立柱为直柱，不便于荷载传递，且立柱部分受弯，易在立柱与底板相交处折断。
钢筋混凝土地脚螺栓基础主要包括混凝土台阶式基础和钢筋混凝土板式基础。其中①混凝土台阶式基础特点：混凝土耗量较大, 因只需立柱配筋而台阶不配筋, 钢材耗量较小; 铁塔采用塔脚板与其预埋的地脚螺栓相连, 容易校正; 施工方便、工期较短。目前直线塔主要用在地下水位较高地段, 可避免在水中编排钢筋,排水过程中可快速浇筑混凝土, 减小施工难度。或在山区边坡安全距离紧张的塔位, 作为重力式基础使用。对于负荷较大的耐张转角塔或终端塔也大多采用混凝土台阶式基础, 可降低基础钢材耗量。②钢筋混凝土板式基础的特点：与台阶式基础相比,其底板大、底板较薄、埋深浅，易开挖成形，混凝土耗量较小, 能极大的减小砂、石、水泥及水的运输量。但是底板需双向配筋承担由铁塔上拔、下压和水平压力引起的弯矩和剪力，因此立柱和台阶均需配筋，钢材耗量较大。在软弱地基中应用较为广泛，特别是对于软、流塑粘性土、粉土及粉细砂等基坑不易成型的塔位，对山区、煤矿采空区的大直线塔、转角塔尤其有利。
1.2斜柱基础
斜柱基础主要是斜插板式基础。这种基础形式是国内外通用的基础形式之一, 其主要优点是: 基础立柱坡度与塔腿主材坡度一致, 塔腿主材角钢直接插入底板, 可减少基础柱顶水平力, 降低立柱正截面强度, 缩小立柱断面或配筋。与钢筋混凝土板式基础相比,由于偏心弯矩大大减小，下压稳定控制的基础底板尺寸可相应减小，从而降低了混凝土量和底板配筋量，由于省去了塔脚板和地脚螺栓, 其钢材的综合指标降低了25%左右, 造价低15%。从经济角度看宜优先采用此种基础形式, 但该基础的施工工程量大，施工技术较为复杂和困难。
该基础形式在平原、河网地区等不能掏挖成型的粉土和砂土及碎石坡积土地段使用较多，最大的优点是节省基础材料，施工较为方便。
2装配式基础
装配式基础又称预制基础，是工厂预制，现场装配的基础形式。主要分为混凝土构件装配基础和金属构件装配式基础。
装配式基础的优点：①构件的生产工厂化，特别是混凝土构件的生产工厂化，保证了混凝土质量；②施工工期短，缩短工期1/3-1/2；施工作业不受季节影响，有利于半机械化或机械化作业，比现浇混凝土基础节约30-50%的劳动力；③与现浇混凝土基础相比，减少了材料的运输与浪费。
装配式基础的缺点：①用钢量大；②对回填土质量要求高；③混凝土构件单件重量较重，有的达500~600㎏，在高山地区搬运有一定困难；④由于土壤地质条件的不同，特别是对金属装配式基础的使用范围有一定的限制。
装配式基础在高山地区、交通困难地方使用，优越性特别明显。
3桩式基础
输电线路中桩式基础一般分为深桩基础和浅桩基础。该类基础主要靠桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力，施工方便，安全可靠。
3.1深桩基础
深桩基础主要用于跨越河流，建立在河滩或河床内，要求基础顶面高出最高洪水位，有一定的抗冲刷能力。桩柱的嵌固深度一般大于15米。
在输电线路中最常用的深桩基础分灌注桩基础和打桩基础。但是在输电线路工程上打桩基础有一定的困难，所以灌注桩基础用的比较广泛。
所谓的灌注桩，是按设计确定的桩径和埋深挖一个竖直的井孔，井孔内注满压力水，放入钢筋笼后，通过导管进行混凝土水下浇灌，使之成为完整的混凝土桩体。
灌注桩一般用于黏性土、砂性土，地下水位较高的地方。优点：施工方便，安全可靠；占地少，适合城区用。缺点：施工费用较高，用人工施工时危险因素大，施工量越少费用越高；容易出现断桩、钻孔偏斜、糊钻、缩孔、孔壁坍落、护筒冒水等情况。
3.2浅桩基础
浅桩基础用于地质条件较差的流砂、沼泽、泥水地带的塔位，桩长一般为4—10米。浅桩基础又有打桩基础和扩底桩基础之分。扩底桩基础是一项新技术，又分为爆扩桩和机扩桩。
3.2.1打桩基础
浅桩的打桩基础就是把一定数量的桩打入地基，桩的入土深度一般在4~10米，一般用桩锤打入地基，以增强基础的承载能力，解决流砂坑等不好施工的问题。
在送电线路中多采用特制的钢筋混凝土杆作为桩柱，具有耐腐蚀、穿透性好等优点。
3.2.2扩底桩基础
扩底桩基础由承台和桩体构成，桩体分为桩柱和扩大头两部分。桩的受力是桩柱体受摩擦力，摩擦力的大小与桩长和桩侧土质以及成孔方法有关。扩大头受压力，其大小与扩大头的埋置深度、直径和地基土质有关。
扩底桩的优点：在桩体四周都是未扰动的原状土，增加了摩擦力；施工时土方量减少，节约材料，施工进度快，改善了劳动条件。缺点：扩底桩地下隐蔽部分出现异常情况难以处理。
扩底桩基础根据施工方法不同，分为爆扩桩和机扩桩两种。①爆扩桩和机扩桩相比较，爆扩桩扩大头尺寸大于1.4米时，爆扩成孔困难，爆扩桩受工程地质条件所限，成孔质量不够稳定，施工工艺不易掌握。②机扩桩具有安全可靠，成孔质量稳定，钻孔深度、扩孔尺寸可以保证，机扩成孔回落土少等优点。但机扩桩的设备比较复杂。
4岩石基础
岩石基础就是把锚筋直接锚固在灌浆的岩石孔内，凭着岩石本身、岩石与砂浆间和砂浆与锚筋间的粘结力，抵抗上部结构传来的外力，以保证杆塔结构稳定的一种基础。
岩石基础实际上是原状土利用的特殊形式，所用材料少，基础抗拔力高，施工简便、工期短、经济效益明显，是国家推广使用的一种基础。
这种基础的优点是具有良好的抗拔性能，能节省大量的钢材、水泥、木材，减少岩石的开挖量。送电线路杆塔的岩石基础在国内积累了不少设计、施工和使用经验。目前，岩石基础的使用范围已从以往用于整体性较好的岩石发展到使用于风化较严重的岩层中，这样，岩石基础为山区铁塔基础开辟了广阔的前途。
岩石基础的形式是由岩石地基的性质决定的。因此，在岩石基础设计时，应逐基核查岩石地基的性质，包括岩石表面履土层厚度、岩体的稳定性、岩石的坚固性、风化程度、层理和裂隙等情况。根据不同的岩石地基的性质设计不同形式的岩石基础。常用的岩石基础主要形式有直锚式、承台式、嵌固式、拉线式和自锚式，具体特点和适用范围如下表：
從上表可以看出嵌固式岩石基础的适用范围是最广的，不论是强风化、中等风化、弱风化及不能做直锚式岩石基础的岩体地段，均可适用。由于该基础的底板不需配筋，并且充分利用了岩石本身的抗剪强度，因此混凝土和钢筋的用量都较小；同时该基础减少了基坑土石方量，浇制混凝土时不需要模板，施工费用较低。与钢筋混凝土板式基础相比较，混凝土降低了25%—40%，钢筋降低了75%，造价低了35%—45%。但其基坑需人工或小炮开凿，施工工艺要求和人工费用较高，防风化层混凝土用量较大。
结语:通过上述各类基础形式的简介，根据其优缺点比较，结合工程实践及环境影响，推荐采用如下基础形式：
在地下水位较高的地段，宜采用混凝土台阶式基础；在软、流塑粘性土、粉土及粉细砂等基坑不易成型的地段，宜采用钢筋混凝土板式基础；在平原、河网地区等不能掏挖成型的粉土和砂土及碎石坡积土地段，宜采用斜插板式基础；在高山峻岭等无人区，不宜进行现浇基础时，宜采用装配式基础；跨越河流或在地质条件较差的流砂、沼泽、泥水地段，宜采用桩式基础；在强风化、中等风化、弱风化岩石地段，宜采用岩石基础。
参考文献：
【1】单中圻 王清葵.送电线路施工.北京：中国电力出版社
【2】李庆林.架空送电线路施工手册【M】.北京：中国电力出版社
【3】牛建荣.简述铁塔基础形式的选择.山西建筑.2009，（29）
【4】黄国辉.高压输电线路杆塔各种基础必选.中国高新技术企业.2007,（06）